人教版必修二11孟德尔的豌豆杂交试验一导学案.docx
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人教版必修二11孟德尔的豌豆杂交试验一导学案
第一章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验
（一）
课标要求：
分析孟德尔遗传实验的科学方法。
学习目标：
知识：
阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验。
能力：
通过分析遗传实验，培养学生的推理能力，合作探究能力。
情感：
体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
学习重点：
1．孟德尔一对相对性状的杂交实验。
2．对分离现象的解释。
学习难点：
对分离现象的解释。
我的课堂:
情境导入：
一位丈夫到法院控告妻子不忠，理由是他和妻子均为双眼皮（非手术），A型血，而两个孩子却是单眼皮，O型血。
丈夫的控告能受到支持吗？
你同意融合遗传的观点吗？
课前预学：
一、一对相对性状的杂交实验——提出问题
1．人工异花传粉的步骤：
→→→。
（①去雄，②套袋处理，③人工授粉）
2．常用符号及含义
P：
；F1：
；F2：
；×：
；⊗：
；♀：
；♂：
。
3．过程图解
P 纯种高茎×纯种矮茎
↓
F1
↓
F2 高茎 ⊗ 矮茎
比例 3∶ 1
4．归纳总结：
（1）F1全部为；
（2）F2发生了。
[判一判]
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．豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状（ ）
3．生物体能表现出来的性状就是显性性状，不能表现出来的性状就是隐性性状（ ）
4．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象（ ）
二、对分离现象的解释——提出假说
1．理论解释
（1）生物的性状是由决定的。
（2）体细胞中遗传因子是存在的。
（3）在形成时，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。
2．遗传图解
[解惑] F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种（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。
三、对分离现象解释的验证——演绎推理
1．验证的方法：
实验，选用F1和作为亲本，目的是为了验证F1的基因型。
2．遗传图解
[思考] 孟德尔验证实验中为什么用隐性类型对F1进行测交实验？
提示 隐性纯合子产生的配子只含有一种隐性配子，能使F1中含有的基因，在后代中全表现出来，分析测交后代的性状表现即可推知被测个体产生的配子种类。
四、分离定律的实质及发生时间——得出结论
1．实质：
等位基因随的分开而分离。
（如图所示）
2．时间：
。
考点一 基因分离定律的相关概念、研究方法及实质
1．完善下面核心概念之间的联系
2．总结一对相对性状遗传实验中的相关种类和比例
（1）F1（Dd）的配子种类和比例：
。
（2）F2的基因型种类和比例：
。
（3）F2的表现型种类和比例：
。
（4）F1的测交后代基因型种类和比例：
。
（5）F1的测交后代表现型种类和比例：
。
易错警示 孟德尔遗传规律出现特定分离比的4个条件
（1）所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，且相对性状为完全显性。
（2）每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合机会相等。
（3）所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同。
（4）供实验的群体要大，个体数量要足够多。
1．水稻中非糯性（W）对糯性（w）为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。
下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是（ ）
A．杂交后亲本植株上结出的种子（F1）遇碘全部呈蓝黑色
B．F1自交后结出的种子（F2）遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色
C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
D．F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
2．蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是由受精卵发育而成的。
蜜蜂的体色，褐色对黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上。
现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交产生F1，在F1的雌雄个体交配产生的F2中，雄蜂的体色是_____________、比例是________，依上述现象可证明基因的________定律。
技法提炼
验证基因分离定律的方法
基因分离定律的鉴定方法要依据基因分离定律的实质来确定。
1．测交法：
让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1∶1。
2．杂合子自交法：
让杂合子自交（若为雌雄异体或雌雄异株个体，采用同基因型的杂合子相互交配），后代的性状分离比为3∶1。
3．花粉鉴定法：
取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。
4．花药离体培养法：
将花药离体培养，只统计某一种性状，其性状分离比为1∶1。
上述四种方法都能揭示分离定律的实质，但有的操作简便，如自交法；有的能在短时间内做出判断，如花粉鉴定法等。
由于四种方法各有优缺点，因此解题时要根据题意选择合理的实验方案（对于动物而言，常采用测交法）。
考点二 显隐性的判断、纯合子和杂合子的鉴定及基因型、表现型的推导
1．显隐性的判断
（1）根据子代性状判断
①具有相对性状的亲本杂交，不论正交、反交，若子代只表现一种性状，则子代所表现出的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交，若子代出现了不同性状，则子代出现的不同于亲本的性状为性状。
（2）根据子代性状分离比判断：
两亲本杂交，若子代出现3∶1的性状分离比，则“3”的性状为性状。
（3）遗传系谱图中的显隐性判断：
若双亲正常，子代有患者，则为遗传病；若双亲患病，子代有正常者，则为遗传病。
提醒 若以上方法无法判断时，可以用假设法来判断性状的显隐性。
在运用假设法判断显性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论。
但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。
2．基因型和表现型的推导
（1）由亲代推断子代的基因型、表现型（正推型）
亲本
子代基因型种类及比例
子代表现型
种类及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
（2）由子代推断亲代的基因型（逆推型）
①基因填充法。
先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A__来表示，那么隐性性状的基因型只有一种，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
②隐性纯合突破法。
如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（），因此亲代基因型中必然都有一个基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
③根据分离定律中规律性比值直接判断（用基因B、b表示）
组合
后代显隐性关系
双亲基因型
Ⅰ
显性∶隐性＝3∶1
Ⅱ
显性∶隐性＝1∶1
Ⅲ
只有显性性状
Ⅳ
只有隐性性状
易错警示 测交与自交的应用范围：
测交与自交的选取视生物类型而定：
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，
测交法、自交法均可以，但自交法较简单。
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
4．果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1代再自交产生F2代，将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代。
则F3代中灰身与黑身果蝇的比例是（ ）
A．3∶1B．5∶1C．8∶1D．9∶1
[互动探究] 若将上题改动如下，重新计算结果动物体不能称自交：
（1）让灰身果蝇进行基因型相同的个体交配，则F3中灰身∶黑身＝________。
（2）若F2代中黑身果蝇不除去，让果蝇进行自由交配，则F3中灰身∶黑身＝________。
（3）若F2代中黑身果蝇不除去，让基因型相同的果蝇个体杂交，则F3中灰身∶黑身＝________。
技法提炼
自交与自由交配的区别
1．自交强调的是相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指：
AA×AA、Aa×Aa。
2．自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指：
AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
考点三 分析基因分离定律的异常情况
一、不完全显性导致比例改变
例1
一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。
若黑翅与灰翅昆虫交配，则后代中黑翅的比例最有可能是（ ）
A．33%B．50%C．67%D．100%
点拨
（1）不完全显性：
如红花AA、白花aa，若杂合子Aa开粉红花，则AA×aa杂交再自交，F2代性状比为红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1，不再是3∶1。
（2）当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。
如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。
二、显性或隐性纯合致死导致比例改变
例2
无尾猫是一种观赏猫。
猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传符合基因的分离定律。
为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自由交配多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。
由此推断正确的是（ ）
A．猫的有尾性状是由显性基因控制的
B．自由交配后代出现有尾猫是基因突变所致
C．自由交配后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
例3
已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。
现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2。
假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。
在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是（ ）
A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．3∶1
点拨 某些致死基因导致性状分离比的变化：
1若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1，而非正常的3∶1，则推断是显性纯合致死，并且显性性状的个体存活的有且只有一种基因型Aa杂合子。
2某些致死基因导致遗传分离比变化：
①隐性致死：
隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。
如镰刀型细胞贫血症红细胞异常，使人死亡；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。
②显性致死：
显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因
皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状。
显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。
③配子致死：
指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
三、某一基因型在雌、雄（或男、女）个体中表现型不同（从性遗传）
例4
已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是（ ）
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表现型
有角
有角
无角
母羊的表现型
有角
无角
无角
A.若双亲无角，则子代全部无角
B．若双亲有角，则子代全部有角
C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1
D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
四、复等位基因
例5
紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的。
Pd深紫色、Pm中紫色、Pl浅紫色、Pvl很浅紫色（接近白色）。
其显隐性关系是：
Pd＞Pm＞Pl＞Pvl（前者对后者为完全显性）。
若有浅紫色企鹅（PlPvl）与深紫色企鹅交配，则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是（ ）
A．1中紫色∶1浅紫色
B．2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色
C．1深紫色∶1中紫色
D．1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色
点拨 复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现特定的性状，最常见的如人类ABO血型的遗传，涉及到三个基因——IA、IB、i，组成六种基因型：
IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
1．（2011·海南卷，18）孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。
为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。
在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是（ ）
A．红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花
B．红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花
C．红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离
D．红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花
2．（2010·上海综合，19）人的前额V形发尖与平发际是由常染色体上单基因控制的一对相对性状（如图）。
约翰是平发际，他的父母亲都是V形发尖。
约翰父母生一个平发际女孩的概率是（ ）
A．1/4B．1/2C．1/16D．1/8
3．（2010·天津理综，6）食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示长食指基因）。
此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。
若一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为（ ）
A．1/4B．1/3C．1/2D．3/4
4．（2010·江苏卷，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
5．（2009·北京理综，29）鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。
金定鸭产青色蛋，康贝尔鸭产白色蛋。
为研究蛋壳颜色的遗传规律，研究者利用这两个鸭群做了五组实验，结果如下表所示。
杂交
组合
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
康贝尔鸭♀×金定鸭♂
金定鸭♀×康贝尔鸭♂
第1组的F1自交
第2组的F1自交
第2组的F1♀×康贝尔鸭♂
后代所产蛋（颜色及数目）
青色（枚）
26178
7628
2940
2730
1754
白色（枚）
109
58
1050
918
1648
请回答问题：
（1）根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的______色是显性性状。
（2）第3、4组的后代均表现出__________现象，比例都接近________。
（3）第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近______，该杂交称为________，用于检验________________________________________________________________________。
（4）第1、2组的少数后代产白色蛋，说明双亲中的________鸭群中混有杂合子。
（5）运用________方法对上述遗传现象进行分析，可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________________定律。
答案
（1）青
（2）性状分离 3∶1 （3）1/2 测交
F1相关的基因组成 （4）金定 （5）统计学 基因分离
1．下列有关纯合子的叙述错误的是（ ）
A．由相同基因型的雌雄配子结合并发育而来
B．连续自交，性状能稳定遗传
C．杂交后代一定是纯合子
D．不含等位基因
2．假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、实验验证、得出结论”五个基本环节。
利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。
下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是（ ）
A．孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
3．豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为（ ）
杂交组合
子代表现型及数量
甲（顶生）×乙（腋生）
101腋生、99顶生
甲（顶生）×丙（腋生）
198腋生、201顶生
甲（顶生）×丁（腋生）
全为腋生
A.顶生；甲、乙B．腋生；甲、丁
C．顶生；丙、丁D．腋生；甲、丙
4．豌豆和小麦的高茎对矮茎均为显性。
将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植，另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。
自然状态下，从矮茎植株上获得的F1的性状是（ ）
A．豌豆和小麦均有高茎和矮茎
B．豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎
C．豌豆和小麦的性状分离比均为3∶1
D．小麦均为矮茎，豌豆有高茎和矮茎
5．人类单眼皮与双眼皮的遗传规律如表所示（A、a表示相关基因）。
一对单眼皮的夫妇生了一个双眼皮的孩子甲（不考虑基因突变），则（ ）
AA
Aa
aa
男性
双眼皮
单眼皮
单眼皮
女性
双眼皮
双眼皮
单眼皮
A.甲是男性，基因型为Aa
B．甲是女性，基因型为Aa
C．甲是男性，基因型为aa
D．甲是女性，基因型为aa
6．某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状，科学家进行了大量的杂交实验，得到了如下表所示的结果，由此推断不正确的是（ ）
杂交
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色、1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色、1/2灰色
A．杂交A后代不发生性状分离，亲本为纯合子
B．由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C．杂交B后代中黄色毛鼠既有杂合子，也有纯合子
D．鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
7．具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交，某代的纯合子所占比例达95%以上，则该比例最早出现在（ ）
A．子3代B．子4代
C．子5代D．子6代
8．某种群中，AA的个体占25%，Aa的个体占50%，aa的个体占25%。
若种群中的雌雄个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA∶Aa∶aa是（ ）
A．3∶2∶3B．4∶4∶1
C．1∶1∶0D．1∶2∶0
9．水稻的非糯性和糯性由一对等位基因控制，据图回答下列问题。
（1）显性性状是____________。
（2）非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性和非糯性两种水稻，这种现象在遗传学上称为____________。
（3）已知非糯性花粉遇碘变蓝色，糯性花粉遇碘变棕色。
若取F1的非糯性水稻的花粉加碘染色，在显微镜下观察，呈蓝色花粉和呈棕色花粉的比例约为________。
（4）F1的所有个体自交产生的F2中，糯性水稻的比例是________。
10．某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。
同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。
请根据实验结果进行分析。
第一组：
取90对亲本进行实验
第二组：
取绿茎和紫茎的植株各1株
杂交组合
F1表现型
交配组合
F1表现型
A：
30对亲本
红花×红花
36红花∶1白花
D：
绿茎×紫茎
绿茎∶紫茎＝1∶1
B：
30对亲本
红花×白花
5红花∶1白花
E：
紫茎自交
全为紫茎
C：
30对亲本
白花×白花
全为白花
F：
绿茎自交
由于虫害，植株死亡
（1）从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为________________，最可靠的判断依据是________组。
（2）若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是___________。
（3）由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。
（4）从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为________，判断依据的是________组。
（5）如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是________________________________。
（6）A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释：
________________________________________________________________________。
自我总结：
教师备课资源
1．遗传学研究中几种交配类型的比较
交配
类型
含义
应用
杂交
泛指两个体之间的交配过程。
通常是指不同基因型的生物个体间相互交配
①可将不同优良性状集中到一起；
②用于显、隐性性状的判断
自交
狭义的自交是指一个体产生的雌、雄配子结合并发育为下一代的过程；也泛指两基因型相同个体之间的交配
①可不断提高种群中纯合子的比例；
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
F1与隐性类型相交，从而测定F1的基因组成
①检测待测个体基因型，如对动物纯合子、杂合子的鉴定；
②检测待测个体所产生的配子种类
正交和反交
双亲互为父、母本的杂交方式。
在核遗传中，正、反交结果是一致的，即子代均表现显性性状；而细胞质遗传则表现为不论正交、反交，子一代均表现母本性状——母系遗传
检验是细胞核遗传还是细胞质遗传
2.相同基因、等位基因、非等位基因、复等位基因
（1）相同基因：
同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。
如图中A和A就叫相同基因。
（2）等位基因：
同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。
如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
（3）非等位基因：
非等位基因有两种情况。
一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。
（4）复等位基因：
若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。
如人类ABO血型系统中的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。
因为IA对i是显性、IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系只能是：
IAIA、IAi——A型血；IBIB、IBi——B型血；IAIB——AB型血；ii——O型血。
3．杂合子连续自交n代后
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