第1章 第1节 第2课时 性状分离比的模拟实验、对分离现象解释的验证和分离定律的内容（讲义word）-【大鹏生物】2024-2025学年高中生物同步课讲义必修2 遗传与进化

第2课时　性状分离比的模拟实验、 对分离现象解释的验证和分离定律的内容 [ 学习目标 ]　 1.完成性状分离比的模拟实验，加深对分离现象解释的理解。 2.分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。 3.归纳总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。 一、性状分离比的模拟实验 [ 教材梳理 ] 1.实验目的 通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 2.模拟内容 用具或操作 模拟对象或过程 甲、乙两个小桶 雌、雄生殖器官 小桶内的彩球 雌、雄配子 不同彩球的随机组合 雌、雄配子的随机结合 3.操作步骤 4.分析结果、得出结论 (1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 (2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈3∶1。 [ 核心探讨 ] 探讨点　性状分离比的模拟实验 1.每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是：两种彩球分别模拟含有显性、隐性两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等。 2.实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？ 提示　不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。 3.分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起，模拟了雌雄配子形成和随机结合的过程。 4.为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？ 提示　为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 5.理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取了4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？ 提示　不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。 [ 核心归纳 ] 模拟实验中的注意事项 (1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。 (2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。 (3)两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。 (4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。 (5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。 (6)要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值。 题组一　性状分离比的模拟实验 1.在“性状分离比的模拟实验”中，老师准备了①～⑤五个小桶，在每个小桶中放置了10个小球，小球颜色表示不同遗传因子类型的配子，若某同学在进行“一对相对性状的杂交实验”中，模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为（ ） A.雌①、雄② B.雌④、雄⑤ C.雌③、雄⑤ D.雌⑤、雄⑤ 2.某同学做了性状分离比的模拟实验：在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个，分别代表“配子”D、d)，分别从两桶内随机抓取1个积木并记录，直至抓完桶内积木。结果DD∶Dd∶dd＝7∶6∶7，他感到失望。下列给他的建议中不合理的是（ ） A.把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差 B.每次抓取后，应将抓取的积木放回原桶，保证每种积木被抓取的概率相等 C.重复抓30次以上，保证实验统计样本数目足够大 D.将某桶内的2种积木各减少到一半，因为卵细胞的数量比精子少得多 3.在“性状分离比的模拟实验”中，某同学连续抓取五次，小球的组合有四次是Dd，一次是DD，则他第六次抓取的小球组合是Dd的概率是（ ） A.1/4 B.1 C.0 D.1/2 二、对分离现象解释的验证 [ 教材梳理 ] 1.验证方法：测交法，即让F1与隐性纯合子杂交。 2.用孟德尔的假说进行演绎推理，预测实验结果 3.真正进行实验的结果：测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。 4.实验结论：孟德尔的假说是正确的。 [ 核心探讨] 探讨点　测交实验的作用 1.为什么测交必须让F1与隐性纯合子杂交？ 提示　测交时隐性个体(纯合子)产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子，故后代的性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类和比例。 2.请总结测交实验的作用 (1)测定F1产生的配子的种类和比例。 (2)测定F1的遗传因子组成。 (3)预测F1在形成配子时，遗传因子的行为。 3.已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？ 提示　让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子，若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。 4.羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合还是杂合？ 提示　让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，子代如果出现黑毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为杂合，若子代全为白毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成最大可能为纯合。 5.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答：花粉出现这种比例的原因是什么？ 提示　在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1∶1。 [ 核心归纳 ] 纯合子与杂合子的实验鉴别方法区分纯合子与杂合子的原则是：纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。实验鉴别的方法有三种： (1)测交法(常用于动物的鉴别) 待测个体×隐性纯合子 结果分析：若后代只有一种类型，则待测个体为纯合子；若后代有两种类型，则待测个体为杂合子 (2)自交法(常用于植物的鉴别) 待测个体自交 结果分析：若后代无性状分离，则待测个体为纯合子；若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 (3)花粉鉴别法 杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。 题组二　对分离现象解释的验证 4.下列关于测交的说法正确的是（ ） A.通过测交可以测定被测个体产生配子的数量 B.通过测交可以测定被测个体产生配子的比例 C.通过测交得到的后代都是纯合子 D.通过测交得到的后代性状表现一定相同 5.关于测交，下列说法不正确的是（ ） A.测定待测个体的遗传因子组成 B.判断待测个体的显隐性 C.验证是否符合分离定律 D.推测待测个体产生的配子种类 6.测交是用F1与矮茎豌豆杂交。下列关于测交的说法不正确的是（ ） A.孟德尔对分离现象解释后，预期了测交结果才进行杂交实验 B.测交实验过程中需要进行去雄的操作 C.测交不能用矮茎豌豆作母本 D.测交过程中需要两次套纸袋的操作 三、分离定律和假说—演绎法 [ 教材梳理 ] 1.分离定律 (1)描述对象：有性生殖的生物。 (2)发生时间：在形成配子时。 (3)内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 2.假说—演绎法 一般程序：提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。 [ 核心探讨] 探讨点　分离定律的实质及验证方法 1.最能体现分离定律实质的是：F1产生配子的比例为1∶1。 2.请归纳一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律的验证方法： (1)测交法：F1×隐性纯合子⇒子代两种性状的数量比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律。 (2)自交法：F1子代性状分离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子，遵循分离定律。 (3)花粉鉴定法(以水稻花粉为例) ①过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。 ②结果：半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色，遵循分离定律。 3.符合分离定律一定会出现特定的性状分离比3∶1吗？为什么？ 提示　不一定。 (1)F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到，若子代数量较少，则不一定符合预期的分离比。 (2)某些致死遗传因子可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。 4.假说—演绎法与传统的归纳法相比有什么不同？除孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说—演绎法的实例吗？ 提示　假说—演绎法更具有严谨性。能，如探究植物细胞的吸水和失水等。 [ 核心归纳 ] 1.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)由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。 2.分离定律的实质 在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 3.易错归纳 (1)“演绎≠测交实验”：“演绎”不同于测交实验，前者只是设计测交实验，预测测交结果，后者则是进行实验结果的验证。 (2)遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下： ①F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，则不一定符合预期的分离比。 ②致死现象可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、显性纯合致死等。 题组三　分离定律的内容、假说—演绎法 7.分离定律的适用范围是（ ） A.进行有性生殖的真核细胞的细胞核内遗传因子的遗传 B.原核生物细胞中的遗传因子的传递规律 C.细胞质中的遗传因子的遗传 D.真核细胞的细胞核和细胞质中的遗传因子的遗传 8.下列不符合孟德尔分离定律的内容的是（ ） A.在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在 B.在形成配子时，成对的遗传因子会发生分离 C.在生物的配子中，控制同一性状的遗传因子成对出现 D.在生物的受精卵中，控制同一性状的遗传因子成对出现 9.下列四项中，能验证分离定律实质的是（ ） A.F1自交后代表现类型比例为3∶1 B.F1自交后代表现类型比例为1∶2∶1 C.F1测交后代表现类型比例为1∶2∶1 D.F1测交后代表现类型比例为1∶1 [ 综合强化 ] 10.下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法，正确的是( ) A.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交 B.解释性状分离现象提出的“假说”是若F1产生配子时，成对的遗传因 子分离，则测交后代出现两种性状表现，且比例接近1∶1 C.解释性状分离现象的“演绎”过程是体细胞中的遗传因子是成对存在 的，F1产生配子时，成对的遗传因子分离 D.豌豆是自花传粉植物，实验过程免去了人工授粉的麻烦 11.控制蛇皮颜色的一对遗传因子的遗传遵循分离定律，现进行下列杂交实验： 根据上述杂交实验，下列结论中不正确的是（ ） A. 黄斑是隐性性状 B.甲实验中，F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲本黑斑蛇相同 C.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇 D.乙实验中，F2黑斑蛇的遗传因子组成与亲本黑斑蛇的遗传因子组成一定相同 12.水稻的非糯性(W)和糯性(w)是一对相对性状。前者花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑色；后者花粉含支链淀粉，遇碘变橙红色。现有一批纯种非糯性水稻和糯性水稻以及一些碘液，请设计方案来验证分离定律： (1)实验方法：_____________。 (2)实验步骤： ①_____________________________________________________。 ②F1开花成熟时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。 (3)实验预期现象：___________________________________。 (4)对实验现象的解释 [ 本讲小结 ] 学科网（北京）股份有限公司 $$