第1章 第1节 第1课时 一对相对性状的杂交实验过程和对分离现象的解释(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（人教版2019 单选）

第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1课时　一对相对性状的杂交实验过程和对分离现象的解释 学习目标 1.利用结构与功能观解释豌豆用作遗传实验材料的优点，并掌握相关的基本操作 生命观念 2.阐明孟德尔一对相对性状的杂交实验和作出的假设 科学思维 3.通过对比分析、举例等方式掌握本课时相关遗传学概念 科学思维 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 1．豌豆的特点 2．人工异花传粉 二、一对相对性状的杂交实验 1．实验过程 实验过程 相关说明 P(亲本)　 　高茎×矮茎 　　　 　↓ F1(子一代)　 　高茎 　　　　　 ↓⊗ F2(子二代)高茎∶矮茎 比例接近　 3∶1 ①P具有相对性状 ② ③F1全部表现为显性性状 ④F2出现性状分离现象，分离比为3∶1 2.写出下列各符合的含义 P：亲本；F1：子一代；F2子二代； ×：杂交；⊗：自交；：父本；♀：母本。 3．相关概念 (1)杂交：遗传因子组成不同的个体间的相互交配。 (2)正交和反交：正交和反交是相对而言的，若甲类型个体作父本，乙类型个体作母本，称为正交，则甲类型个体作母本，乙类型个体作父本，称为反交。 (3)显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。 (4)隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 (5)性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 三、对分离现象的解释 1．提出假说 (1)生物的性状是由遗传因子决定的。 (2)在体细胞中，遗传因子是成对存在的。 (3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2．用遗传图解解释分离现象 (1)决定高茎和矮茎的遗传因子分别为D和d。 (2)亲本纯合高茎和纯合矮茎体细胞中的遗传因子组成为DD和dd。 (3)F1体细胞中的遗传因子组成为Dd_，产生配子的遗传因子组成及比例为D∶d＝1∶1。 (4)F1雌雄配子随机结合 配子的结合方式有4种。产生F2的遗传因子组成有3种，分别为DD、Dd、dd，其比例为1∶2∶1_；F2性状表现有2种，分别为高茎和矮茎，其比例为3∶1。 3．相关概念 (1)显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。 (2)隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。 (3)纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。 (4)杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。 在一豚鼠种群中，有的毛色为黑色，有的毛色为白色，有一对黑色豚鼠交配，生出1只黑色豚鼠、3只白色豚鼠。请对以下相关叙述进行判断： (1)豚鼠的黑色与白色为一对相对性状。(√) (2)一对黑色豚鼠交配，生出1只黑色豚鼠、3只白色豚鼠，该现象为性状分离。(√) (3)豚鼠中白色为显性性状。(×) 　　　　探究点一　豌豆用作遗传实验材料的优点和杂交实验[对应学生用书P3] 如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图并回答下列问题： (1)该实验中哪株是母本？操作①是什么？母本为什么在花蕾期进行此操作？ 提示：高茎豌豆是母本。操作①是去雄。因为豌豆为自花传粉植物，开花前已经完成了自花传粉(自交)过程，所以母本在花蕾期进行去雄操作，否则达不到杂交的目的。 (2)该实验中哪株是父本？父本是否需要去掉雌蕊？ 提示：矮茎豌豆是父本。父本的作用是为母本提供花粉，子代是长在母本上的，只需分析母本上的子代就可以，所以父本不需要去掉雌蕊。 (3)为什么要二次套袋？ 提示：二次套袋是防止外来花粉干扰、保证花粉来自人工所授的父本。 1．人工异花传粉的过程 去雄：除去母本未成熟花的全部雄蕊 　↓ 套袋：套上纸袋，避免外来花粉的干扰 　↓ 传粉：待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的 花粉，涂在去雄花的雌蕊的柱头上 　↓ 再套袋：防止外来花粉的干扰，保证杂交所得到 的种子是人工授粉后所结 2．对性状和相对性状概念的理解 (1)性状：生物体所表现的形态特征、生理特征和行为方式等的统称。 (2)对相对性状的正确理解抓住“两个相同”和“一个不同”：同一种生物、同一种性状、不同表现类型。 3．对杂交与自交的理解 (1)杂交：不同生物个体之间的交配。 (2)自交：同一生物个体之间的交配，一般包括自花受粉和雌雄异花个体的同株异花受粉。 1．(2022·湖南省学业水平合格性考试)对于孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料并获得成功的主要原因，下列叙述正确的是(　　) A．豌豆花的雄蕊和雌蕊较小，有利于进行人工异花传粉 B．豌豆花是单性花，豌豆在自然状态下一般都是纯种 C．豌豆有时进行有性生殖，有时进行无性生殖 D．豌豆具有易于区分的相对性状，便于观察和分析实验结果 解析　豌豆花的雄蕊和雌蕊较大，有利于进行人工异花传粉，A错误；豌豆花是两性花，在未开放时进行自花传粉，豌豆在自然状态下一般都是纯种，B错误；豌豆只进行有性生殖，C错误；豌豆具有易于区分的相对性状，便于观察和分析实验结果，D正确。 答案　D 2．下列各组性状，属于相对性状的是(　　) A．山羊的直毛与绵羊的卷毛 B．雌果蝇的红眼和雄果蝇的红眼 C．人的身高和体重 D．男孩的卷舌和女孩的不能卷舌 解析　绵羊的卷毛与山羊的直毛是两种生物的性状，不能称为相对性状，A错误；雌果蝇的红眼和雄果蝇的红眼是相同性状，不能称为相对性状，B错误；人的身高和体重不是同一性状，不能称为相对性状，C错误；男孩的卷舌和女孩的不能卷舌是同一种生物同一性状的不同表现类型，属于相对性状，D正确。 答案　D 　　　　　　　　　　　　　　探究点二　一对相对性状的杂交实验 根据教材P4图1—3和正文“一对相对性状的杂交实验”，思考并回答以下问题(遗传因子用D、d表示)： (1)孟德尔选择让F1自交，其目的是什么？ 提示：判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。 (2)在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，否定 融合遗传最有利的实验结果是什么？ 提示：F2出现3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合。 (3)根据教材P4表1—1的7对相对性状的杂交实验结果，为什么子叶颜色这一组实验中F2显隐性之比最接近3∶1? 提示：从F2的统计数量来看，子叶颜色一组统计的数量最多，显隐性之比最接近3∶1，而豆荚颜色一组统计的数量最少，显隐性之比与相差最大。所以，在数学统计时，数量越多，实际值与理论值越接近。 1．辨析性状类相关概念 不要认为子代出现不同性状就属于性状分离。若亲本有两种性状类型，子代也出现两种类型，这不属于性状分离，如高茎×矮茎→子代出现高茎与矮茎，不属于性状分离。　 2．辨析正交与反交 正交和反交是相对性别而言的。如果把一个亲本组合称为正交，那么仅交换性别的亲本组合就称为反交。如将纯种高茎()× 纯种矮茎(♀)的组合定义为正交，则纯种矮茎()×纯种高茎(♀)的组合为反交。 3．下列有关孟德尔用豌豆进行一对相对性状的杂交实验的叙述，错误的是(　　) A．7对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比都接近3∶1 B．7对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比有的无需种植F2即可统计 C．在茎的高度这对相对性状的实验中，无论是正交还是反交，产生的 F1均表现显性性状 D．豌豆共有7对相对性状，孟德尔都进行了研究 解析　7对相对性状的杂交实验中， F2的性状分离比均接近3∶1，A正确。7对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比有的不需要种植F2就可统计，如子叶的颜色和种子形状；有的要将F1上结的种子(F2)种下去，长成植株后再统计，如茎的高度，B正确。孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交，无论是正交还是反交，产生的F1均为高茎豌豆，高茎为显性性状，C正确。孟德尔从34个豌豆品种中选择了7对相对性状做杂交实验，而不是豌豆共有7对相对性状，D错误。 答案　D 4．(2024·广东高一月考)玉米的甜和非甜为一对相对性状，下列杂交实验能单独判断性状显隐性关系的是(　　) ①甜×非甜→非甜　②甜×非甜→100甜＋98非甜　③甜×甜→甜　④非甜×非甜→312非甜＋106甜 A．①和②　　　　　　　 B．①和④ C．②和③ D．③和④ 解析　①甜×非甜→非甜，可以判断非甜为显性性状，①符合题意；②甜×非甜→100甜＋98非甜，子代表现为1∶1，无法判断显隐性，②不符合题意；③甜×甜→甜，甜可能为显性性状，也可能是隐性性状，③不符合题意；④非甜×非甜→312非甜＋106甜，子代表现为3∶1，非甜为显性性状，④符合题意。 答案　B 　　　　　　　　　　　　　　探究点三　对分离现象的解释 依据下图思考问题： (1)孟德尔对分离现象解释的核心是什么？ 提示：孟德尔解释的核心是生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。 (2)F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子，F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗？ 提示：不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。 (3)F1产生的配子之间的结合方式有几种？F2 的遗传因子组成有几种，比例是多少？F2高茎豌豆中，杂合子占多大比例？ 提示：4 种；3 种，比例为 DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1；2/3。 (4)孟德尔提出的四点假说中，如果有一条不满足，例如雌雄配子的结合不是随机的，则F2会不会出现3∶1的性状分离比？ 提示：不会，孟德尔的四点假说中有一条不满足都不会出现3∶1 的性状分离比，只有两种雌配子成活概率均等，两种雄配子成活概率均等；雌雄配子随机结合，且结合概率均等；不同遗传因子组成的个体成活概率均等，这样才会出现3∶1的性状分离比。 1．F2出现3∶1的性状分离比需要满足的条件 (1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子活力应相同。 (2)雌、雄配子结合的机会相等。 (3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。 (4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。 (5)观察的子代样本数目足够多。 2．书写遗传图解时需注意的事项 (1)在图解的左侧应注明P、F1、F2等，以明确世代关系和上下代之间的联系。 (2)需要写清楚P、F1、F2等的性状表现类型和遗传因子组成、产生配子的情况，以及最后一代的相关比例。 (3)用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘格的形式表示形成子代的配子结合的情况。 (4)根据需要在图解的右侧或下侧写出简要说明，表明操作意图或原因。 (5)用杂交或自交的符号表示个体之间的交配方式。 5．一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是(　　) A．显性遗传因子对隐性遗传因子为完全显性 B．子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等 C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子中无差异 D．统计时子二代不同遗传因子组成的个体的存活率相等 解析　子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，会造成子二代的性状分离比不符合3∶1，C符合题意。 答案　C 6．在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对相对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)自交的实验结果示意图，根据孟德尔对分离现象的解释，下列说法正确的是(　　) A．①②③都是黄色子叶 B．③的子叶颜色与F1相同 C．①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶 D．①和②都是绿色子叶、③是黄色子叶 解析　①②为Yy，表现为黄色子叶，③为yy，表现为绿色子叶。 答案　C 一对遗传因子的6种杂交组合及其结果 杂交组合类型 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 亲本遗传 因子组成 AA× AA AA×Aa AA×aa aa×aa Aa×Aa Aa×aa 子代遗传因子组成 AA 1/2AA∶1/2Aa Aa aa 1/4AA∶ 1/2Aa∶ 1/4aa 1/2Aa∶ 1/2aa 子代性 状表现 全为 显性 全为 显性 全为 显性 全为 隐性 显性∶隐性＝3∶1 显性∶隐性＝1∶1 [课堂小结] [课堂巩固] 1．孟德尔利用豌豆作为实验材料进行杂交实验，成功地发现了生物的遗传规律。下列哪项不是豌豆的优点(　　) A．豌豆是严格的闭花受粉植物 B．豌豆在自然状态下一般是纯种 C．豌豆具有许多易于区分的相对性状 D．杂种豌豆自交后代容易发生性状分离 解析　豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下 一般是纯种，A、B正确；豌豆具有许多易于区分的相对性状，便于观察，C正确；杂种豌豆自交后代容易发生性状分离，这不是豌豆作为遗传学实验材料的优点，D错误。 答案　D 2．孟德尔用豌豆做相对性状的杂交实验时，不必考虑的是(　　) A．显性亲本作父本，隐性亲本作母本 B．亲本的双方都必须是纯合子 C．每对相对性状都要有显隐性关系 D．对母本去雄，授以父本花粉 解析　孟德尔杂交实验中，进行了正反交实验，因此不一定要以显性亲本作父本，隐性亲本作母本，A错误；亲本的双方都必须是纯合子，B正确；每对相对性状都要易于区分，即有显隐性关系，便于观察和统计，C正确；对母本去雄，授以父本花粉，D 正确。 答案　A 3．下列有关遗传学基本概念的叙述，正确的是(　　) A．紫花豌豆和白花豌豆杂交，子代同时出现紫花和白花的现象属于性状分离 B．对于植物而言，只有自花传粉属于自交，异花传粉一定不属于自交 C．两个性状表现相同的同种生物，其遗传因子组成不一定相同 D．羊的长毛和卷毛属于一对相对性状 解析　亲本有两种性状类型，子代也出现相同的两种类型，这不属于性状分离，A错误；自交包括自花传粉和同株异花(如玉米)传粉等，B错误；同样表现为高茎的豌豆，其可能为显性纯合子，也可能为显性杂合子，即遗传因子组成不一定相同，C正确；羊的长毛和卷毛不属于同一性状，因此二者不属于相对性状，D错误。 答案　C 4．孟德尔对豌豆分离现象的原因，提出“假说”进行解释。下列属于其“假说”内容的是(　　) ①F1高茎豌豆自交，F2中出现性状分离且分离比接近3∶1 ②体细胞中的遗传因子成对存在，不相融合，传递中不会消失 ③生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离 ④受精时，数目相等的雌雄配子的结合是随机的 A．①②　 B．②③　　 C．③④　 D．①④ 解析　①属于实验现象，是孟德尔提出假说的基础，①不属于其“假说”内容；受精时，雌雄配子的结合是随机的，但雌雄配子数量并不相等，④不属于其“假说”内容。 答案　B 5．下图为孟德尔的豌豆杂交示意图，请据图分析，回答下列问题： (1)写出的有关操作步骤的名称：①________；②________；③________。 (2)豌豆红花(R)对白花(r)为显性，把标号④杂种种子作为亲本种下，F1的性状表现及比例为______________。 解析　(1)根据题图可知，图中①为去雄过程，②为人工授粉，③为套袋。(2)已知红花对白花是显性性状，则杂种种子的遗传因子组成为Rr，其自交后代的遗传因子组成及其比例为RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，因此后代的性状表现及其比例为红花∶白花＝3∶1。 答案　(1)去雄　人工授粉　套袋 (2)红花∶白花＝3∶1 学科网（北京）股份有限公司 $$