学年各年级下学期生物开学教案 必修二 孟德尔单因子杂交实验过程及对实验结果的解释.docx

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学年各年级下学期生物开学教案必修二孟德尔单因子杂交实验过程及对实验结果的解释

第一节　分离定律

第1课时　孟德尔单因子杂交实验过程及对实验结果的解释

　1.分析豌豆作为遗传实验材料的主要特征。

　2.学会杂交技术的一般步骤与方法。

　3.概述一对相对性状的杂交实验，举例说明有关的遗传术语。

　4.理解孟德尔对分离现象作出的假设，并能画出遗传图解。

[学生用书P1]

一、一对相对性状的杂交实验

1．豌豆作为杂交实验材料的优点

（1）豌豆是一种严格的自花授粉、闭花授粉植物，自然条件下为纯种，而且花冠的形状便于人工去雄和授粉。

（2）豌豆成熟后豆粒都留在豆荚中，便于观察和计数。

（3）豌豆具有多个稳定的、可明显区分的相对性状。

2．孟德尔杂交实验的基本方法

确定被研究的相对性状→对母本人工去雄→套袋隔离→授粉→再套袋隔离。

3．杂交实验常用符号及含义

符号

P

F1

F2

⊗

×

♀

♂

含义

亲本

子一代

子二代

自交

杂交

母本或

雌配子

父本或

雄配子

4.单因子杂交实验过程（以紫花和白花豌豆的杂交为例）

具有一对相对性状的纯合亲本杂交，后代表现为一种表现型，F1自交，F2中出现性状分离，分离比约为3∶1。

二、对分离现象的解释（作出假设）

1．解释

（1）生物的性状是由遗传因子（即基因）控制的。

（2）在生物的体细胞中，控制性状的基因成对存在。

（3）生物体产生配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子。

配子中基因成单存在。

（4）两个不同基因在F1体细胞中各自独立、互不混杂。

（5）F1产生两种数目相等的配子。

受精时雌雄配子随机结合，F2出现三种基因型，比例为1∶2∶1。

2．利用孟德尔假设解释分离实验现象

F2

　　　雄配子

雌配子　　　　

1/2C

1/2c

1/2C

1/4CC紫

1/4Cc紫

1/2c

1/4Cc紫

1/4cc白

紫花∶白花＝3∶1。

判断下列叙述是否正确。

（1）孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交（×）

（2）杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊（×）

（3）杂交过程中涉及到两次套袋处理，其目的相同（√）

（4）F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，此比例为雌、雄配子的数量之比（×）

（5）杂合子自交后代一定是杂合子（×）

　孟德尔一对相对性状杂交实验材料与杂交实验技术[学生用书P2]

1．用豌豆做遗传实验容易成功的原因分析

豌豆的特点

成功的关键

自花授粉植物，而且是闭花授粉

避免外来花粉

混杂，结果

既可靠又容易分析

具有许多容易区分

的相对性状

实验结果容易观察和分析

易于栽培，生长期短

实验周期短，实验易于开

展和分析

能产生较多的种子

便于收集数据，利于结果的统计

花较大

易于进行人工异花授粉

2．豌豆杂交实验的操作方法

突破1　理解相对性状的概念

1．下列各项中，属于相对性状的是（　　）

A．月季的红花与绿叶　　B．蚕豆的高茎与圆叶

C．人的双眼皮与单眼皮D．兔的长毛与狗的黑毛

解析：

选C。

相对性状是同一生物某种性状的不同表现形式。

相对性状的理解要点

“两同”：

同种生物、同一性状。

“一不同”：

不同表现类型。

据此可知，豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。

突破2　豌豆人工杂交的基本操作

2．如图为孟德尔的一对相对性状的杂交实验部分过程示意图。

下列相关叙述中错误的是（　　）

A．该杂交实验中，紫花为母本，白花为父本

B．过程①为去雄，该操作要在花蕾期进行

C．过程②为授粉，授粉前后要套袋

D．由于豌豆的相对性状较少，所以容易区分

解析：

选D。

豌豆的相对性状较多，都较容易区分。

　单因子杂交实验分析[学生用书P2]

1．实验过程分析

2．相关概念辨析

（1）性状类

（2）交配类

①杂交：

基因型不同的个体间相互交配的过程。

②自交：

植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。

自交是获得纯合子的有效方法。

③正交与反交：

对于雌雄异体的生物杂交，若甲（♀）×乙（♂）为正交，则乙（♀）×甲（♂）为反交。

突破1　杂交实验分析

3．一对相对性状的亲本杂交子二代中（　　）

A．所有的统计结果都等于3∶1

B．统计的样本足够大时才符合3∶1

C．性状按3∶1的比例出现

D．统计的样本越小越接近3∶1

解析：

选B。

孟德尔之后，科学家们在继续研究中发现，只有满足大样本即实验群体足够大时，才能够实现孟德尔统计的比例关系，越小越偏离，越大越接近。

突破2　性状类与杂交类概念辨析

4．在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，性状分离是指（　　）

A．杂种显性个体自交产生显性和隐性后代

B．杂种显性个体与纯种显性个体杂交产生显性后代

C．杂种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性和隐性后代

D．纯种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性后代

解析：

选A。

性状分离是指在杂交后代中，同时出现显性和隐性两种性状的现象。

　分离现象的解释[学生用书P3]

1．重要概念辨析

（1）基因类

①显性基因：

控制显性性状的基因为显性基因，用大写字母表示，如C表示控制紫花的基因。

②隐性基因：

控制隐性性状的基因为隐性基因，用小写字母表示，如c表示控制白花的基因。

③等位基因：

控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因，如C和c互为等位基因。

（2）个体类

①基因型：

控制性状的基因组合类型，如亲本紫花的基因型为CC。

②杂合子：

由两个基因型不同的配子结合而成的个体，如Cc植株称为杂合子。

其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。

③纯合子：

由两个基因型相同的配子结合而成的个体，如CC或cc植株称为纯合子。

其特点是纯合子自交后代都是纯合子，无性状分离现象。

④表现型：

具有特定基因型的个体所表现出来的性状，如CC和Cc的表现型是紫花。

表现型是基因型和环境共同作用的结果。

2．假说的相关解读

（1）性状是由基因控制的

①显性性状：

由显性基因控制（用大写字母表示）。

隐性性状：

由隐性基因控制（用小写字母表示）。

②一对相对性状的不同表现类型用同一字母的大小写来表示。

③显性基因对隐性基因有显性作用。

显性作用指成对的是显隐基因时，个体只表现显性基因控制的性状。

（2）注意——“成对”的含义

①控制相对性状的两个基因才能成对。

如AA、Aa、bb。

②控制不同性状的两个基因不能成对。

如AB、aD、ad。

（3）每个配子中只含每对基因的一个。

（4）雄配子中每种配子与雌配子中每种配子的结合机会是均等的。

突破1　相关概念辨析

5．下列有关叙述中，正确的是（　　）

A．兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状

B．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状

C．纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中不会出现纯合子

D．性状表现相同的生物，基因型不一定相同

解析：

选D。

一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状，狗的长毛与卷毛不是相对性状；隐性性状是指具有相对性状的两个纯合亲本杂交后子一代中未表现出来的性状；纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代中既会出现纯合子，也会出现杂合子；一般情况下，对于表现显性性状的个体来说，其性状表现相同，但基因型有纯合和杂合之分。

遗传学概念间的关系

突破2　杂交实验的假说解释

6．水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性基因（E）控制。

现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是（　　）

A．F1的基因型是Ee，表现为晚熟

B．F1自交时产生的雌雄配子数量之比为1∶1

C．F1自交后得F2，F2的基因型是EE、Ee和ee，其比例为1∶2∶1

D．F2的表现类型为晚熟和早熟，其比例约为3∶1

解析：

选B。

在数量上，雄配子数量远大于雌配子数量，但F1自交时产生的两种雄配子数量之比或两种雌配子数量之比为1∶1。

核心知识小结

[要点回眸]

[规范答题]

1.孟德尔选择豌豆作为杂交实验材料的主要原因是：

豌豆是一种严格的自花授粉植物，而且是闭花授粉。

2.杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离。

3.控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因。

4.Cc在形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入到不同的配子中。

[随堂检测][学生用书P4]

1．（2019·浙江1月学考）下列各项中，互为相对性状的是（　　）

A．猫的长毛与鼠的黑毛　B．豌豆的紫花与白花

C．牛的有角与羊的

有角D．茉莉的白花与绿叶

答案：

B

2．下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是（　　）

A．F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆

B．F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔

C．花斑色茉莉花自交，后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花

D．黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代均是白色长毛兔

解析：

选D。

杂交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离。

黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代均是白色长毛兔，并没有出现性状分离。

3．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）分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果示意图，根据基因的分离定律，下列说法正确的是（　　）

A．①②和③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：

选C。

根据孟德尔一对相对性状的杂交实验，图中F2中①②③的遗传因子组成分别是Yy、Yy、yy，故①②的子叶颜色为黄色，③的子叶颜色为绿色。

4．杂合子高茎豌豆（Dd）自交获得F1，F1的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。

如图所示各图中，表示F1的表现型及比例的是（　　）

解析：

选B。

豌豆的高茎性状由D基因控制，矮茎性状由d基因控制，F1中DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，可知F1中高茎∶矮茎＝3∶1。

5.

如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请据图回答下列问题：

（1）该实验的亲本中，父本是________，母本是________。

（2）操作①叫________，操作②叫________；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上__________________，操作过程中__________________，操作后____________________。

（3）红花（A）对白花（a）为显性，则杂种种子播下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。

（4）若亲本皆为纯合子，让F1进行自交，F2的性状中，红花与白花之比为________，F2的遗传因子组成有______________，且比值为____________。

（5）F2开红花的个体中，纯合子所占的比例为________。

解析：

豌豆为严格的自花授粉、闭花授粉植物，必须适时用合适的方法去雄，再授粉杂交。

本题中涉及一对相对性状（红花和白花）的遗传，遵循孟德尔分离定律。

提供花粉的亲本为父本，接受花粉的亲本为母本。

红花对白花为显性，杂合子只表现出显性性状，杂合子自交，后代会发生性状分离，分离比为显性∶隐性＝3∶1，后代中会出现三种遗传因子组成，分别为AA、Aa、aa，比例为1∶2∶1。

F2红花个体的基因型为AA、Aa，比值为1∶2，故纯合子占的比例为1/3。

答案：

（1）矮茎植株　高茎植株　

（2）去雄　授粉　要在花蕾期进行　要干净、完全、彻底　要外套罩子（袋子）

（3）红　（4）3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1　（5）1/3