1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 学案--2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

( 2 20 2 3 — 202 4 学年高一年级 生物学案28 第（28）期 班级 姓名 学号 组编： 校对： 课题：孟德尔的豌豆杂交实验（一） ) 学习目标: 1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律 2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维 3.运用分离定律解释一些遗传现象 4.显隐性性状的判断 5.推断亲代或子代的遗传因子组成和性状 6.运用分离定律解释一些遗传现象 学习重点：1.对分离现象的解释，阐明分离定律 2.运用分离定律解释一些遗传现象。 学习难点：1.对分离现象的解释，阐明分离定律 2.分离定律的应用 【自主学习】 一、孟德尔用豌豆作杂交实验材料的优点： 1.豌豆是 传粉、 受粉植物，也就是豌豆花在未开放时，就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰。所以豌豆在自然状态下一般都是 ，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。 2.豌豆具有许多具有易于区分的 。（不同性状的品种，还能稳定遗传） 性状：是指生物体的形态特征和生理特征的总称。如：豌豆茎的高矮。 3.豌豆花冠各部分结构较大，便于操作，易于进行人工杂交， （1）异花传粉的步骤： 图中①为去雄：除去未成熟花的全部雄蕊 ↓ 套袋隔离：套上纸袋，防止 外来花粉 干扰 ↓ 图中③为人工授粉：雌蕊成熟时采集另一植株花 粉，撒在去雄花的雌蕊的柱头上 ↓ 再套上纸袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结 （2）常用符号及其含义 P： ；F1： ；F2： ；×： ； ： ；♀ ；♂： ； 父本： 花粉的植株叫父本（♂） 母本： 花粉的植株叫母本（♀） 杂交：基因组成 的个体之间的交配。 自交：基因组成 的个体之间的交配。 正交、反交：若甲作父本、乙做母本为正交，反之为反交 4.豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。 5.实验周期短，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。 二、一对相对性状的杂交试验 1.相对性状：一种生物的 性状 表现类型。例：豌豆的高茎和 ，种子 和 皱粒种子。 2.研究的相对性状：豌豆的 性状和 性状。 3.实验过程： ① P: 纯种高茎豌豆 × 纯种矮茎豌豆 （杂交） ↓ F1： 豌豆 ↓（自交） 表现型： 豌豆 ： 豌豆 F2个体数： 787株 ： 277株 比 值： ： ② 实验结果 F1只表现出 性状 F2出现 ，且分离比为 ： 。 4.显性性状：在杂种子一代中显现出来的性状称之 ，如 ；而未表现出来的性状 称 如 。 5.性状分离：在杂种后代中，同时显现出 性状和 性状的现象。 【典例自测】 例1.下列实例中属于相对性状的是（ ） A.兔的长毛和白毛 B.狗的身长与体重 C.大麦的高杆与矮杆 D.豌豆的红花与大豆的白花 例2.纯种高秆水稻与纯种矮秆水稻杂交，F1全为高秆。高秆这一性状称为（ ） A.显性性状 B.隐性性状 C.性状分离 D.相对性状 三、对分离现象的解释（孟德尔对分离现象提出假说） 1.孟德尔在观察和统计分析的基础上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想象，提出了如下假说： （1）生物的性状是由 决定的。遗传因子不融合、不消失。 显性性状：由显性遗传因子控制的（用大写D表示）； 隐性性状：由隐性遗传因子控制的（用小写d表示） （2）体细胞中控制生物性状的遗传因子都是 的。 纯合子是指 的个体。如：纯种高茎豌豆：DD；纯种矮茎豌豆：dd。 杂合子是指 的个体，如：F1高茎豌豆：Dd （3）配子中的遗传因子是单独存在的。生物体在 时，彼此分离，分别进入 配子中。两种配子的数量是 。但是雄配子的数量远远大于雌配子的数量。 （4）在受精时，雌雄配子的结合是 的。 两种雌配子和两种雄配子结合机会是 ______ ，因此F2便有了____ 、_____、_____三种基 因组合，比例为 ，在性状表现上则近于高茎：矮茎=________。 2.亲本杂交遗传图解（下图） 用交叉线法按左图绘制F1自交过程的遗传图解 参照P5 四、对分离现象解释的验证 1.测交  测交图解P7 目的：验证对分离现象的解释。   选材：F1与________杂交 。   一对相对性状测交实验的遗传图解： 预期结果：Dd×dd→ 。   实验结果：F1高茎×矮茎＝30高∶34矮≈1∶1。   结论：实验数据与理论分析相符合，从而证明对分离现象理论解释的正确性。 2.花粉鉴定法 水稻有糯性和非糯性之分。糯性的米粒含可溶性淀粉多,遇碘液呈红褐色；非糯性的米粒含不溶性淀粉多,遇碘液呈蓝色。用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取子一代花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝色，半数呈红褐色。玉米、高粱等也都有类似的花粉分离现象. 【典例自测】 例3．下列有关纯合子和杂合子的叙述，正确的是(　　) A．两个纯合子交配，后代都是纯合子 B．两个杂合子交配，后代都是杂合子 C．纯合子自交后代都是纯合子 D．杂合子自交后代都是杂合子 例4．基因型为Aa的高等植物所产生的配子，它们之间的数量关系可以表示为： A．雌配子：雄配子=1：1 B．雌A配子：雄a配子=1：1 C．雌A配子：雌a配子=1：1 D．雌配子=雄配子 五、假说—演绎法 在_______________的基础上提出问题以后，通过________和_______提出解释问题的假说，根据___________________，再__________________________。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是________的，反之，则说明假说是错误的。 ①提出问题 →.为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？为什么F2中矮茎性状又出现了呢？且总是出现显性性状与隐性性状3∶1的性状分离比？ ②假说解释 →提出遗传因子控制相对性状等观点。 ③演绎推理 →F1为杂合子，其测交后代为1∶1。 ④实验验证→测交实验验证演绎推理。 ⑤总结规律→通过实验验证，假说成立 六、分离定律 1.分离定律的内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的_____________，___________；在形成配子时，成对的遗传因子发生________，分离后的遗传因子分别进入______，随配子遗传给后代。 2.分离定律的发生时间： 。 3.分离定律的适用范围 (1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。 (2)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 注：①真核细胞进行无性生殖时，其细胞核基因的遗传不遵循孟德尔的遗传规律。 ②真核生物细胞质基因的遗传，不遵循孟德尔的遗传规律。 ③原核生物的细胞没有染色体，且不发生减数分裂，其基因的遗传不遵循孟德尔的遗传规律 4.性状分离比符合3:1的适用条件 (1)子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同 (2)雌雄配子结合的机会相等 (3)子二代不同基因型的个体存活率相同 (4)遗传因子间的显隐性关系为完全显性。 (5)观察子代样本数目足够多 符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)，常见特殊情况举例： ①不完全显性：如红花AA、白花aa，杂合子Aa开粉红花，则AA×aa杂交再自交，F2表现型及比例为红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1。 ②显性纯合致死：Aa自交后代比例为显∶隐＝2∶1。 ③隐性纯合致死：Aa自交后代全部为显性。 七、性状分离比的模拟实验 1.实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。 2.实验注意问题 (1)要随机抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。 (2)重复的次数足够多。 【典例自测】 例5.在“性状分离比的模拟实验”中，某同学连续抓取三次小球的组合都是DD,则他第四次抓取是DD的概率是(　　) A．1/4 B．1/2 C．0 D．1 八、分离定律的应用 1.写出子代的遗传因子与性状 亲代组合 子代遗传因子组成及比例 子代性状及比例 AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa 2.显隐性性状的判断 (1)根据子代性状判断： ①不同性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。 ②相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新的性状为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断： 具一对相对性状的亲本杂交⇒F2代性状分离比为3∶1⇒分离比为3的性状为显性性状。 【典例自测】 例6.大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定显隐性关系的是( ) ①紫花×紫花→紫花 ②紫花×紫花→301紫花+110白花 ③紫花×白花→紫花 ④紫花×白花→98紫花+107白花 A．①和③ B．②和③ C．③和④ D．①和④ 3.遗传概率的计算 （1）遗传现象解释：一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的男孩。请问：显性性状是 ；此夫妇的遗传因子组成是 。他们再生一个单眼皮的孩子的几率是 ；他们再生一个单眼皮的男孩的几率是 。（相应基因用A与a表示） （2）杂交育种 ①隐性遗传因子控制的优良性状 例：现有高杆小麦Aa,请设计方案选育矮杆小麦（矮秆抗倒伏） F1： Aa → ②显性遗传因子控制的优良性状 例：小麦抗锈病对不抗病为显性，设计方案选育能稳定遗传的抗锈病小麦(AA) F1： Aa → ③Aa 自交N次后杂合体和纯合体所占的比例 Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占 比例 （3） 【易错提醒】 1.杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。 基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1或产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。 2.基因分离定律的应用 (1)正确解释某些遗传现象和预测遗传病 两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗 传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性 遗传病。 有的遗传病是由显性致病因子控制的——显性遗传病（比如：多指）有的遗传病是由隐性致病因子控制的——隐性遗传病（比如：白化病。根据分离定律的知识，应禁止近亲结婚，防止隐性遗传病的发生。） (2) 指导农作物的育种实践（杂交育种） 分离定律广泛应用于杂交育种工作中，根据分离定律可知：F1性状表现一致，F2开始出现性状分离，从F2中选出符合人们要求的新品种： ① 优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。 ②优良性状为显性性状：可通过连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广，一般至少要经过5-6代选育。 ③优良性状为杂合子：两个纯合的具有相对性状个体杂交后代就是杂合子，可具杂种优势但每年都要育种。 ( 第 2 页 共 6 页 ) 必修二学案28基因分离定律 学科网（北京）股份有限公司 $$