生物人教版高中必修2 遗传与进化人教课标版高中生物必修2第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交.docx
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生物人教版高中必修2遗传与进化人教课标版高中生物必修2第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交
2013届高考生物一轮复习学案
18 孟德尔的豌豆杂交实验
（一）（人教版）
考纲要求 1.孟德尔遗传实验的科学方法（Ⅱ）。
2.基因的分离定律（Ⅱ）。
一、一对相对性状的杂交实验——提出问题
1．选用豌豆作为实验材料的优点
（1）豌豆是________传粉植物，而且是________受粉，所以在自然状态下一般是纯种。
若人工去雄授粉，时间应为开花________（前/后）。
（2）豌豆具有许多________的性状。
2．常用符号及含义
P：
____ F1：
______ F2：
______
×：
____ ⊗：
____ ♀：
________ ♂：
________
3．过程图解
P高茎×矮茎→F1____⊗,F2______∶______
想一想 豌豆是自花传粉的植物，在实验中怎样实现异花传粉？
二、对分离现象的解释——提出假说
三、对分离现象解释的验证——演绎推理
1．测交
目的：
验证对分离现象的解释。
↓
选材：
F1与__________。
↓
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．间接验证：
__________的模拟实验。
（1）实验原理：
甲、乙两个小桶分别代表____________，甲、乙内的彩球分别代表________，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中__________________。
（2）实验注意问题
①要________抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。
②重复的次数足够多。
判一判 ①甲、乙两小桶内的彩球数可以不相同吗？
②每个小桶中两种颜色的小球可以不相同吗？
（3）结果与结论
彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈________，彩球代表的显隐性状的数值比接近________。
四、分离定律——得出结论
1．实质：
________随__________的分开而分离。
（如下图）
2．时间：
减数第____次分裂____期。
思考 F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，其含义是什么？
探究点一 核心概念的理解及相互关系
1．性状类
（1）性状：
生物体所表现出的________特征和________特性的总称。
注意 生物性状的体现者——蛋白质；性状的控制者——核酸。
（2）相对性状：
______生物______性状的不同________。
注意 牢记两个“同”，一个“不同”。
（3）性状分离：
在杂种后代中，同时出现________和________的现象，在遗传学上叫做性状分离。
注意 隐性性状不是不表现的性状，而是指F1未表现的性状，但在F2中可以表现出来。
2．基因类
（1）等位基因：
位于同源染色体的同一位置上，控制________的基因。
如图中A和a、D和d、E和e都是等位基因，而B和B、C和C虽然位于同源染色体的同一位置上，但不是控制________的基因，它们是控制________的基因，称为相同基因，而不能称为等位基因。
注意 ①存在：
存在于杂合子的所有体细胞中。
②位置：
位于一对同源染色体上的同一位置。
③特点：
能控制一对相对性状，具有一定的独立性。
④分离的时间：
减数第一次分裂后期。
⑤遗传行为：
随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。
（2）非等位基因在体细胞内有两种存在方式：
一是________________上的基因，互为非等位基因，如图中A和E或e，E与A或a等，其遗传方式遵循________定律；二是位于____________上不同位置（座位）上的基因，互为非等位基因，其遗传方式不遵循________定律，可随________而重组。
3．个体类
（1）基因型与表现型
①基因型：
与表现型有关的________；表现型：
生物个体表现出来的________。
②关系：
在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。
表现型是基因型与环境共同作用的结果。
（2）纯合子与杂合子
①纯合子：
由________的配子结合成的合子发育成的个体（如DD、dd、AABB、AAbb）。
②杂合子：
由________的配子结合成的合子发育成的个体（如Dd、AaBB、AaBb）。
注意 ①多对基因中只要有一对杂合，不管有多少对纯合都是杂合子。
②纯合子自交后代都是纯合子，但纯合子杂交，后代会出现杂合子；杂合子自交，后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子。
思维拓展 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⇒子代所出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⇒所占比例为3的性状为显性性状。
（3）遗传系谱图中显、隐性判断
①双亲正常⇒子代患病⇒隐性遗传病；
②双亲患病⇒子代正常⇒显性遗传病。
探究示例1 将豌豆某一性状的显性类型进行自花传粉，对其后代的描述正确的是（ ）
①后代可能没有性状分离，全为显性类型 ②后代可能出现3∶1的性状分离比 ③后代可能出现1∶1的性状分离比 ④后代可能没有性状分离，全为隐性类型
A．①②B．③④C．①④D．②③
听课记录：
探究点二 孟德尔一对相对性状的杂交实验
观察下列杂交图解，探讨以下问题：
1．豌豆一对相对性状的杂交实验中，孟德尔发现了哪些问题？
2．孟德尔如何解释分离现象？
3．应用什么方法进行验证？
思维拓展
1．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。
孟德尔发现分离定律的“演绎”过程：
观察现象提出问题（杂交实验）→提出假说→验证假说（测交实验）→得出结论（遗传规律）。
2．分离定律的适用范围
（1）进行有性生殖的真核生物的一对相对性状遗传；
（2）只适用于核基因遗传；
3．细胞学基础：
减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如图所示：
4．杂合子Aa连续多代自交问题分析——分离规律的应用之一
（1）杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：
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
1－
－
－
＋
－
（2）根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：
探究示例2 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。
下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是（ ）
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．由F2出现了“3∶1”的性状分离比推测生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对的遗传因子发生分离，则测交后代会出现两种性状，比值接近1∶1
D．若F1产生配子时成对的遗传因子发生分离，则F2中3种基因型个体比值接近1∶2∶1
听课记录：
探究点三 分离定律的解题思路
1．常用规律
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
________
AA×Aa
AA∶Aa＝________
全为显性
AA×aa
Aa
________―→
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa＝______
显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa
Aa∶aa＝____
显性∶隐性＝1∶1
aa×aa
__________
全为隐性
2.解题思路
（2）基因型的确定技巧
①隐性突破法：
若子代出现隐性性状，则基因型一定为____，其中一个来自____，另一个来自____。
②后代分离比推断法
若后代分离比为显性∶隐性＝3∶1，则亲本基因型为______
和____，若后代分离比为显性∶隐性＝____，则双亲一定是测交类型。
若后代只有________，则亲本至少有一方是显性纯合子，即：
AA×Aa或AA×AA。
（3）四步曲写基因型
探究示例3 南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因（A和a）控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代（F1）既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2表现型如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．由①②可知黄果是隐性性状
B．由③可以判定白果是显性性状
C．F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3
D．P中白果的基因型是aa
听课记录：
题组一 基本概念及孟德尔实验
1．杂合子之所以表现显性性状，是因为（ ）
A．显性基因效应掩盖了隐性基因效应
B．显性基因控制隐性基因
C．隐性基因得不到表达
D．隐性基因没有遗传效应
2．（2011·六安质检）通过测交，不能推测被测个体（ ）
A．是否是纯合子B．产生配子的比例
C．基因型D．产生配子的数量
3．（2011·盐城模拟）假说—演绎法包括“提出问题、提出假说、验证假设、得出结论”四个基本环节，利用假说—演绎法，孟德尔发现了两个遗传规律。
下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是（多选）（ ）
A．提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的
B．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C．为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D．孟德尔成功的原因之一是选用豌豆作为实验材料
4．（2009·江苏生物，7）下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和人工授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
5．玉米幼苗绿色与白色是一种相对性状（用A、a表示）。
现用两个杂合子自交所产生的种子作实验种子，将400粒播种在黑暗处，另400粒播种在有光处。
萌发后统计幼苗的表现型，结果如下表。
以下对实验结果的分析错误的是（ ）
表现型
环境
绿色幼苗
白色幼苗
黑暗
0
395
有光
299
88
A.光是叶绿素形成的必要条件
B．光照条件下能形成叶绿素是显性性状
C．表现型是基因型和环境因素共同作用的结果
D．绿色幼苗的基因型都是AA
题组二 分离定律的应用
6．（2010·南京模拟）根据如图所示实验，下列结论不正确的是（ ）
A．所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊
B．F1黑羊的基因型与亲代黑羊的基因型相同
C．F2黑羊的基因型都与F1黑羊相同
D．白色是隐性性状
7．已知小麦抗锈病是由显性基因控制的，让一株杂合子小麦自交获得F1，淘汰掉其中不抗锈病的植株后，再自交获得F2。
从理论上计算，F2中不抗锈病的植株占总数的（ ）
A．1/4B．1/6C．1/8D．1/16
8．（2010·江苏生物，20）喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g－基因决定雌株。
G对g、g－是显性，g对g－是显性，如：
Gg是雄株，gg－是两性植株，g－g－是雌株。
下列分析正确的是（ ）
A．Gg和Gg－能杂交并产生雄株
B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C．两性植株自交不可能产生雌株
D．两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子
题组三 应用提升
9．在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。
如果一对杂合的黑毛豚鼠交配，一胎产下4仔，此4仔的表现型可能是（多选）（ ）
A．全都黑色B．3黑1白
C．1黑3白D．全部白色
10．大约在70个表现正常的人中有一个白化基因携带者。
一个表现正常、其双亲也正常、但有一个白化病弟弟的女人，与一无亲缘关系的正常男子婚配。
问他们所生的孩子患白化病的概率是（ ）
A．1/9B．1/8C．1/420D．1/560
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
11.（2010·全国卷Ⅱ，33）人类白化病是常染色体隐性遗传病。
某患者家系的系谱图如图甲。
已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，白化基因a则显示为位置不同的另一个条带。
用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。
根据上述实验结果，回答下列问题：
（1）条带1代表________基因。
个体2～5的基因型分别为________、________、__________和__________。
（2）已知系谱图图甲和图乙的实验结果都是正确的，根据遗传定律分析图甲和图乙，发现该家系中有一个体的条带表现与其父母不符，该个体与其父母的编号分别是________、________和________，产生这种结果的原因是________________________。
（3）仅根据图乙给出的个体基因型的信息，若不考虑突变因素，则个体9与一个家系外的白化病患者结婚，生出一个白化病子女的概率为__________，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．在豌豆中，高茎与矮茎的有关遗传因子为A、a，将A、B、C、D、E、F、G七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果。
杂交后代
杂交组合
高茎
矮茎
总植株数
①A×B
210
70
280
②C×D
0
250
250
③E×F
190
190
380
④G×D
300
0
300
请分析回答下列问题：
（1）豌豆性状遗传的实质是____________________________________________________________；在遗传过程中起桥梁作用的细胞是________。
（2）上述实验所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的
________________%。
（3）在所有子代中，能稳定遗传和不能稳定遗传的数量比例为________。
（4）豌豆G、C、A的遗传因子组成分别是________________________________________________________________________。
（5）①、②、③的交配方式分别是________________________________________________________________________。
（6）高茎与矮茎遗传因子的遗传符合________定律，它的实质是________________________________________________________________________。
学案18 孟德尔的豌豆杂交实验
（一）
课前准备区
一、1.
（1）自花 闭花 前
（2）易于区分
2．亲代 子一代 子二代 杂交 自交 （雌性）母本 （雄性）父本
3．高茎 3高茎 1矮茎
想一想 先除去未成熟花的全部雄蕊，然后套上纸袋，待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。
二、遗传因子 成对 D d Dd 遗传因子 D d D d 随机的 DD Dd Dd dd
三、1.隐性纯合子 1Dd∶1dd 2.性状分离比
（1）雌雄生殖器官 雌雄配子 雌雄配子的随机结合
（2）①随机
判一判 ①可以，♀、♂配子的数量可以不相同，一般♂配子多于♀配子；
②不可以，产生D和d两种配子的比例是1∶1。
（3）1∶2∶1 3∶1
四、1.等位基因 同源染色体 2.一 后
思考 F1配子的种类是指雌、雄配子分别有两种：
D和d，D和d的比例为1∶1，而不是雌、雄配子的比例为1∶1。
生物一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量，如豌豆。
课堂活动区
探究点一
1．
（1）形态 生理生化
（2）同种 同一 表现类型
（3）显性性状 隐性性状
2．
（1）相对性状 相对性状 相同性状
（2）非同源染色体 自由组合 同源染色体 自由组合 交叉互换
3．
（1）①基因组成 性状
（2）①相同基因 ②不同基因
探究示例1 A [显性个体可能是纯合子或杂合子，若为纯合子，①对；若为杂合子，②对；不会出现其他可能。
]
探究点二
1．
（1）F1为何只表现高茎性状？
（2）F2中矮茎性状为什么会重新出现？
（3）F2性状的分离比为何是3∶1?
2．
（1）生物的性状是由遗传因子决定的。
（2）体细胞中遗传因子成对存在，如DD、Dd表现高茎，dd表现矮茎。
（3）配子中只含每对遗传因子中的一个，所以F1（Dd）可产数量相等的D配子和d配子。
（4）雌雄配子的结合是随机的。
3．测交法
探究示例2 C [本题考查孟德尔豌豆杂交实验中涉及的假说—演绎法。
孟德尔在观察到F2高茎与矮茎比例接近3∶1时，提出的假说是：
生物的性状是由遗传因子决定的，生物体内的遗传因子是成对存在的，在产生配子时成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
演绎的过程为：
若F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现2种表现型，比例为1∶1。
]
探究点三
1．全为显性 1∶1 全为显性 1∶2∶1 1∶1 aa
2．
（1）基因型 表现型
（2）①aa 父本 母本 ②Aa Aa 1∶1 显性性状
探究示例3 D [首先判断亲本中白果为显性且为杂合子。
F1中黄果和白果各占
，再分别自交，F2中黄果占
，白果占
。
]
构建知识网络
Ⅰ 同源染色体 测交
课后练习区
1．A [显性基因和隐性基因都能表达，但显性基因的表达效果掩盖了隐性基因的表达效果。
]
归纳总结 读下图理解相关概念之间的关系
2．D [测交实验是将未知基因型的个体和隐性纯合子杂交的交配方式，其主要用途是测定被测个体的基因型，也可由此推测出被测个体产生配子的比例。
]
3．ACD [孟德尔应用了假说—演绎法发现了遗传的两大定律，其问题的提出是在纯合亲本杂交、F1自交两组实验的基础上完成的；为验证假说的正确与否，孟德尔设计并完成了测交实验；选用豌豆作为实验材料是孟德尔成功的重要原因之一；孟德尔并没指出基因位于染色体上，完成该假设的是萨顿。
]
科学方法 聚焦“假说—演绎”
（1）“假说—演绎”是现代科学研究中常用的一种科学方法，以下为“假说—演绎”推理的逻辑关系图：
（2）“假说—演绎”有利于同学们的逆向思维的培养和能力的提高，同学们在平时思考问题和解题时可常用“假说—演绎”法。
譬如说在探究性实验中结果和结论的预测分析时就会用到“假设—演绎”法—先进行逆向思维分析，然后再进行正面组织答案进行描述。
4．D [孟德尔以豌豆作为实验材料，利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性，这样可避免外来花粉的干扰。
但需要考虑雌、雄蕊的发育程度，在花蕾期进行去雄，确保实现亲本杂交。
孟德尔依据性状是否稳定地遗传给后代，来判断某表现型个体是否为纯合子。
]
5．D
6．C [由F1黑羊自由交配，后代发生性状分离可知，黑色对白色为显性，F1黑羊为杂合子，F2黑羊可以是杂合子，也可以是显性纯合子；又由于亲代黑羊的后代中有白羊，故亲本黑羊也是杂合子。
]
7．B [F1为Aa自交的产物，其基因型应为1/4AA，1/2Aa，1/4aa，淘汰掉不抗锈病的植株后，则有1/3AA，2/3Aa。
它们自交后代F2中不抗锈病的植株仅来自2/3Aa的自交后代中，概率为2/3×1/4＝1/6，其余均为抗锈病品种，故答案应选B。
]
8．D [Gg和Gg－均为雄株，因此两者不能杂交，A项错；两性植株共有gg和gg－两种基因型，最多产生两种类型的配子，B项错；基因型为gg－的两性植株自交，后代中有雌性植株出现，C项错；两性植株群体的随机传粉有gg自交、gg－自交、gg和gg－杂交三种情况：
gg自交后代全为纯合子；gg－自交中一半为纯合子，一半为杂合子；gg和gg－杂交，后代中有一半为纯合子，一半为杂合子。
所以综合三种情况，纯合子比例高于杂合子，D项正确。
]
概念辨析 区分“自交”和“自由交配”
（1）概念不同：
①自交是指基因型相同的生物个体交配，植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。
动物指基因型相同的雌雄个体之间交配。
②自由交配是指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。
植物和动物都包括自交和杂交，只是动物的自交在基因型相同雌雄个体之间进行。
（2）交配组合种类不同：
若群体中有基因型AA、Aa、aa的个体，①自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种；②自由交配方式除上述三种外，还有AA×aa、Aa×aa、AA×Aa，共六种。
（3）结果不同：
含一对等位基因（Aa）的生物，①若连续自交n代产生的后代中，基因型为Aa的个体1/2n，而基因型为AA和aa的个体各占1/2×（1－1/2n）；②若自由交配n代产生的后代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。
9．ABCD [杂合子在交配产仔时，一胎虽然产了4仔，但每一仔都是由卵细胞和精子分别受精形成的，是独立的。
每一仔的性状都是3/4的可能性为黑色，1/4的可能性为白色，综上所述，在子代数量较少时各种可能性都有可能出现。
]
10．C [这位女性其双亲表现正常但有一白化病的弟弟，可以得出其双亲的基因型为Aa×Aa，所以这位正常女性可能的基因型是AA、Aa，概率分别是1/3和2/3，与其婚配的男子是杂合体Aa的可能性为1/70，则可算出他们所生孩子患白化病的概率是2/3×1/70×1/4＝1/420。
]
11．
（1）A Aa AA AA aa
（2）10 3 4 基因发生了突变
（3）0 个体9的基因型是AA，不可能生出aa个体
解析
（1）根据题意知，人类白化病是由常染色体上的隐性基因控制的遗传病。
根据图乙的5号个体可以判断出条带2代表白化基因a，则条带1代表正常基因A，个体2～5的基因型分别是Aa、AA、AA、aa。
（2）根据图乙，个体3、4的基因型是AA和AA，则其后代的基因型应该都是AA，而10号的基因型是Aa，这不符合基因的分离定律，产生这种结果的原因是发生了基因突变。
（3）根据图乙给出的个体基因型的信息，个体9的基因型是AA，她与一个白化病患者（基因型是aa）结婚，其后代的基因型是Aa，不可能生出aa的个体来。
12．
（1）亲代将遗传物质复制后传递给子代 配子
（2）10 （3）58∶63 （4）AA、aa、Aa （5）杂合子自交、隐性纯合子自交、测交 （6）分离 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
解析 根据后代相关数据比值可知，组合①中A、B均为Aa；组合②中C、D均为aa；组合③中E、F，一个为Aa，一个为aa，即测交组合；组合④中因已知D为aa，所以G为AA，进而推出各组合后代遗传物质组成情况：
后代
组合
高茎
矮茎
AA
Aa
aa
①
70
140
70
②
0
0
250
③
0
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