高中生物 第1章 第1节第2课时 对分离现象解释的验证和分离定律学案 新人教版必修2.docx

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高中生物第1章第1节第2课时对分离现象解释的验证和分离定律学案新人教版必修2

第2课时　对分离现象解释的验证和分离定律

[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

1．实验原理

（1）两个小桶表示：

雌、雄生殖器官。

（2）两种彩球代表：

雌、雄配子。

（3）用不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。

2．实验过程

（1）取两个小桶，每个小桶放入两种彩球各10个。

（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。

（3）分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。

（4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50～100次。

3．实验结果

彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近1∶2∶1。

例1　（2017·湖北省重点中学高一期末）阳阳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＝12∶6∶2，他感到失望。

下列给他的建议和理由中不合理的是（　　）

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，应将抓取的配子放回原桶，保证每种配子被抓取的概率相等

C．重复抓50～100次，保证实验统计样本数目足够大

D．将某桶内的2种配子各减少到一半，因为卵细胞的数量比精子少得多

答案　D

解析　使用方块可能使两种积木混合不均匀，因此应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，A正确；如果每次抓取后没有将抓取的积木放回原桶，会使每种配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶，以保证每种配子被抓取的概率相等，B正确；继续重复抓取，保证足够大的样本数目，以减少实验误差，C正确；小桶中配子的数目若过少，误差将会增大，不能保证两种配子结合的机会均等，且该学生抓取的结果不符合1∶2∶1，可能是因为其抓取的次数太少，D错误。

例2　下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是（　　）

A．彩球大小、形状、质地、重量等要一致

B．每次抓彩球前必须摇动小桶，使彩球充分混合

C．每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可

D．抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼

答案　C

解析　每次抓彩球，统计的彩球都要放回原来的小桶内，摇匀，保证桶内两种彩球数量相等。

二、对分离定律解释的验证

1．方法：

测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。

2．测交实验遗传图解

3．测交结果：

后代的性状比接近1∶1。

4．实验结论

F1是杂合子，产生D和d两种配子，比例接近1∶1。

归纳整合　

1．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。

2．分离定律的解题思路分析

（1）由亲代推断子代的遗传因子组成与性状表现（正推型）

亲本

子代基因型

子代表现型

AA×AA

AA

全为显性

AA×Aa

AA∶Aa＝1∶1

全为显性

AA×aa

Aa

全为显性

Aa×Aa

AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1

显性∶隐性＝3∶1

Aa×aa

Aa∶aa＝1∶1

显性∶隐性＝1∶1

aa×aa

aa

全为隐性

（2）由子代推断亲代的遗传因子组成与性状表现（逆推型）

后代显隐性关系

双亲类型

结合方式

显性∶隐性＝3∶1

都是杂合子

Bb×Bb→3B_∶1bb

显性∶隐性＝1∶1

测交类型

Bb×bb→1Bb∶1bb

只有显性性状

至少一方为显性纯合子

BB×BB或BB×Bb

或BB×bb

只有隐性性状

一定都是纯合子

bb×bb→bb

例3　如图表示孟德尔为了验证分离假设所做的测交实验遗传图解。

对于图解中各数字所表示的内容，错误的是（　　）

A．①—矮茎B．②—⊗C．③—D、dD．④—1∶1

答案　B

解析　由测交后代的性状高茎和矮茎可知，①处应为矮茎；测交属于杂交的一种，所以选项B中的⊗（自交）是错误的；Dd的个体会产生D与d两种配子；测交后代的性状分离比为1∶1。

例4　通过饲养灰鼠和白鼠（遗传因子组成未知）的实验，得到实验结果见下表，如果杂交Ⅳ亲本中灰色雌鼠和杂交Ⅱ亲本中的灰色雄鼠杂交，结果最可能是（　　）

亲本

子代

杂交

雌

×

雄

灰色

白色

Ⅰ

灰色

×

白色

82

78

Ⅱ

灰色

×

灰色

118

39

Ⅲ

白色

×

白色

0

50

Ⅳ

灰色

×

白色

74

0

A.都是灰色B．都是白色

C.是灰色D.是白色

答案　A

解析　根据杂交组合Ⅱ，具有相同性状的亲本（灰色）杂交，后代出现性状分离，判断灰色是显性，且亲本灰色全是杂合子。

根据杂合组合Ⅳ，具有相对性状的两个亲本杂交，后代只表现一种性状（灰色），判断亲本中的灰色雌鼠是纯合子。

杂交组合Ⅳ亲本中的灰色雌鼠（纯合子）与组合Ⅱ亲本中的灰色雄鼠（杂合子）杂交，后代全是灰色。

三、假说—演绎法、分离定律

1．假说—演绎法

（1）研究程序

观察现象，提出问题→分析问题，提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。

（2）对假说的判断：

如果实验结果与预期结论相符，则说明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。

2．分离定律的内容

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。

归纳整合　分离定律的适用范围及条件

（1）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）适用条件

①子一代个体形成的不同类型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子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同。

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。

例5　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”推测生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离

C．若F1产生配子时成对的遗传因子分离，则测交后代中两种性状比接近1∶1

D．若F1产生配子时成对的遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1

答案　C

解析　演绎就是从一般性的前提出发，通过推导即“演绎”，得出具体陈述或个别结论的过程，也即从一般到特殊的推理过程。

孟德尔在发现分离定律时的演绎过程是：

若假说成立，则F1产生配子时，成对的遗传因子会分离，测交后代会出现比例接近1∶1的两种性状。

例6　下面最能阐述分离定律实质的是（　　）

A．子二代出现性状分离

B．子二代性状分离比为3∶1

C．成对的遗传因子发生分离

D．测交后代分离比为1∶1

答案　C

解析　孟德尔通过一对相对性状的遗传实验，观察到子二代出现性状分离，其分离比为3∶1，测交后代的性状比为1∶1，这些都是孟德尔通过实验得出的结论。

分离定律的实质是在形成配子时控制一对相对性状的成对的遗传因子发生分离。

1．判断正误

（1）运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符（　　）

（2）符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比（　　）

（3）孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的遗传因子组成（　　）

（4）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（　　）

（5）分离定律发生在配子形成过程中（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）√　（5）√

2．在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是（　　）

A．保证雌雄配子中两种配子的数目相等

B．避免小球的丢失

C．小球可能再次使用

D．避免人为误差

答案　A

解析　小球重新放回，能保证每次抓取小球时，成对的、控制相对性状的遗传因子分离，形成数目相等的两种配子（小球）。

3．测交后代的种类和比例是由下列哪一项来决定的（　　）

A．亲本的遗传因子组成B．F1配子的种类和比例

C．隐性个体的配子D．显性基因

答案　B

解析　测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，测交后代的种类和比例可以反映F1产生的配子类型及其比例，进而可确定F1的遗传因子组成。

因此，测交后代的种类和比例是由F1配子的种类和比例来决定的。

4．下列有关分离定律的叙述中，正确的是（　　）

A．分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的

B．在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合

C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律

D．在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代

答案　D

解析　孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：

杂交实验和观察到的实验现象（发现问题）→对实验现象进行分析（提出假说）→对实验现象解释的验证（验证假说）→分离定律（结论），因此A项错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，故B项错误；分离定律的实质是：

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，所以C项错误，而D项正确。

5．一头黑色母牛A与一头黑色公牛B交配，生出一头棕色的雌牛C（黑色与棕色由一对遗传因子B、b控制），请回答下列问题：

（1）该性状遗传中，属于显性性状的是________，棕色牛C的遗传因子组成是________。

（2）要想确定某头黑牛的遗传因子组成，遗传育种上常用________法。

（3）若A牛与B牛再交配繁殖，生出黑牛的概率是________。

答案　

（1）黑色　bb　

（2）测交　（3）

解析　

（1）依题意，黑色母牛A与黑色公牛B交配生出棕色雌牛C，如果棕色是显性性状，则其双亲（A和B）都是隐性纯合子，A和B的后代不可能出现棕色性状，所以黑色是显性性状，棕色是隐性性状。

（2）遗传学上确定某个个体的遗传因子组成可采用测交法，若测交后代出现两种性状，则被检测个体一定是杂合子。

（3）A牛、B牛均为杂合子，则Bb×Bb→3黑∶1棕，即生出黑牛的概率为。

[对点训练]

题组一　性状分离比的模拟实验

1．下列有关“性状分离比的模拟实验”的说法正确的是（　　）

A．本实验模拟的是雌、雄亲本产生配子

B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种小球

C．每次从两个小桶中抓取的小球记录后要放回原桶

D．统计40次，小球组合中AA、Aa、aa的数量应为10、20、10

答案　C

解析　性状分离比的模拟实验模拟的是生物在有性生殖过程中雌雄配子的随机结合。

选取的小球大小应该相同，统计的次数足够多，小球组合中AA、Aa、aa的数量比接近1∶2∶1。

2．性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，棋子上标记的D、d代表遗传因子。

实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母。

此操作模拟了（　　）

①一对遗传因子的分离　②产生雌雄配子的数量相等　③雌雄配子的随机结合　④一对相对性状的测交实验

A．①③B．①④

C．②③D．②④

答案　A

解析　每个装置中的D和d棋子可以看作遗传因子组成为Dd的个体产生的两种配子，且数