学年高中生物 第一章 孟德尔定律 第一节 分离定律Ⅰ教学案 浙科版必修2.docx

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学年高中生物第一章孟德尔定律第一节分离定律Ⅰ教学案浙科版必修2

第一节　分离定律（Ⅰ）

知识内容

必考要求

加试要求

孟德尔选用豌豆做遗传实验材料的原因

b

b

一对相对性状的杂交实验和解释

b

b

课时

要求

1.通过分析豌豆作为遗传实验材料的主要特征和杂交技术的一般步骤与方法，学会依据研究目的使用合适的实验材料。

2.结合教材图文，概述一对相对性状的杂交实验以及对分离现象的解释，并能画出遗传图解。

3.举例说明有关的遗传学术语。

遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。

人类对它的探索之路，充满着艰难曲折，又那么精彩绝伦。

那么是谁发现了遗传的奥秘呢？

孟德尔——遗传学的奠基人，他经过八年的实验发现了遗传规律。

后人对于他的工作和评价：

八年耕耘源于对科学的痴迷，

一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。

实验设计开辟了研究的新路，

数学统计揭示出遗传的规律。

其实当时很多人都在研究豌豆，为什么他有这么大的成就呢？

显然他在实验设计和数据处理上有创新。

那么他是怎么实验的？

我们循着150多年前孟德尔研究豌豆的足迹，共同探索遗传规律，体会科学探索的过程。

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）严格的自花授粉、闭花授粉，便于形成纯种。

（2）花冠的形状便于人工去雄和授粉。

（3）豆粒都留在豆荚中，便于观察和计数。

（4）具有多个稳定的、可区分的性状。

①性状：

生物的形态、结构和生理生化等特征的总称，如豌豆的花色、种子的形状等。

②相对性状：

每种性状的不同表现形式，如豌豆的紫花与白花是一对相对性状。

2．单因子杂交实验

（1）过程

去雄：

除去紫花母本上未成熟花的全部雄蕊

　↓

套袋：

套上纸袋，防止外来花粉干扰

　↓

人工授粉：

授以白花父本的花粉

　↓

再套袋

（2）结果及分析

①F1：

全部是紫花。

F1中表现出来的亲本性状叫做显性性状；未表现出来的亲本性状叫做隐性性状。

②F2的性状及比例：

紫花∶白花＝3∶1。

这种在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。

如图是豌豆杂交实验的过程，请据图回答下列问题：

1．步骤①和②分别是什么？

处理时间和目的分别是什么？

答案　步骤①是去雄，应该在开花前（花蕾期）进行，目的是防止自花授粉；步骤②是人工授粉，在去雄1～2天后进行，目的是防止外来花粉的干扰。

2．该杂交实验中，母本和父本分别是哪种豌豆？

答案　该杂交实验中，紫花豌豆为母本，白花豌豆为父本。

3．若F2共获得20株豌豆，白花个体一定是5株吗？

说明原因。

答案　不一定。

样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。

4．若以此为正交，那么反交如何进行？

正、反交结果是否相同？

答案　反交是以紫花豌豆为父本，白花豌豆为母本；正、反交结果相同。

5．黄瓜的高茎和矮茎是一对相对性状，现有纯合的高茎黄瓜和矮茎黄瓜，该如何来区分哪种性状是显性性状？

黄瓜是单性花，对其人工异花传粉操作与豌豆的最大区别是什么？

答案　让纯合的高茎黄瓜和矮茎黄瓜杂交，F1显现出来的性状是显性性状，未显现出来的是隐性性状。

黄瓜的人工异花传粉无需“去雄”操作。

知识整合　孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。

样本数量太少时，不一定完全符合3∶1的性状分离比；判断一对相对性状的显隐性，用具有相对性状的纯合子杂交，F1表现出来的性状是显性性状，未表现出来的是隐性性状；单性花只有雄蕊或雌蕊，无需去雄。

1．对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验，不必具备的条件是（　　）

A．选用的一对相对性状要有明显的差异

B．实验选用的两个亲本，一定是纯种

C．要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本

D．要让两个亲本之间进行有性杂交

答案　C

解析　孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的杂交实验中，豌豆必须具有一对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交，该过程中正反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。

2．人工异花传粉的过程正确的是（　　）

①花粉成熟前　②花粉成熟时　③花谢后　④套袋⑤去雄　⑥异花传粉

A．②⑤④③⑥④B．①④⑤②⑥④

C．①⑤④②⑥D．①⑤④②⑥④

答案　D

解析　人工异花传粉的关键是避免非目的花粉的传粉，所以花粉成熟前去雄，目的是避免自花传粉。

异花传粉前后都要套袋，是为了避免其他成熟花粉影响实验结果。

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

答案　B

解析　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。

二、对分离现象的解释

1．孟德尔对分离现象所作的假设

（1）性状是由遗传因子（后称为基因）控制的。

（2）基因在体细胞内是成对的。

（3）每个配子只含有成对基因中的一个。

（4）F1的体细胞内有两个不同的基因，但各自独立、互不混杂。

（5）受精时雌、雄配子的结合是随机的。

2．单因子杂交实验的分析

（1）亲本的基因型

P：

紫花CC×白花cc。

（2）F1的分析

①F1的基因型：

Cc，表现型：

紫花。

②F1的雌配子：

C和c，雄配子：

C和c。

（3）用棋盘法推出F2的结果：

♀

♂

C

c

C

CC（紫花）

Cc（紫花）

c

Cc（紫花）

cc（白花）

3.相关概念

（1）等位基因：

控制一对相对性状的两种不同形式的基因。

（2）纯合子：

由两个基因型相同的配子结合而成的个体。

（3）杂合子：

由两个基因型不同的配子结合而成的个体。

（4）基因型：

控制性状的基因组合类型。

（5）表现型：

具有特定基因型的个体所表现出来的性状。

在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状，其中豌豆子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性。

下面是孟德尔用纯合亲本杂交得到的子一代（F1）自交，实验结果如下：

1．图中Y、y两种雄配子的数目是否相等？

雄配子Y与雌配子Y数目是否相等？

答案　Y、y两种雄配子的数目是相等的；但是由于雄配子要多于雌配子，所以雄配子Y要远多于雌配子Y。

2．表中①②③的基因型和表现型分别是怎样的？

答案　①和②基因型均为Yy，表现型为黄色子叶；③基因型为yy，表现型为绿色子叶。

3．F2中纯合子和杂合子所占比例分别是多少？

F2的黄色子叶豌豆中纯合子和杂合子所占比例又分别是多少？

答案　F2中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2，F2的黄色子叶豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。

4．F2要出现3∶1的分离比，需要满足什么样的条件？

答案　

（1）F1形成两种配子的数目是相等的，且它们的生活力是一样的；

（2）F1的两种配子的结合机会是相等的；（3）F2的各种基因型的个体成活率是相等的。

知识整合　F1产生的两种雄配子（或雌配子）的数目是相等的，但雄配子总体上要远多于雌配子；F2要出现3∶1的分离比，需要满足：

F1形成两种数目相等的配子，且它们的生活力是一样的；F1的两种配子的结合机会是相等的；F2的各种基因型的个体成活率是相等的。

4．下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的是（　　）

A．紫花豌豆与白花豌豆正交、反交子代表现型不同

B．纯合子自交产生的子一代所表现的性状就是显性性状

C．性状相同，基因型不一定相同

D．兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状

答案　C

解析　紫花豌豆与白花豌豆无论正交，还是反交，子代均表现为紫色；隐性个体一定是纯合子，其自交后代仍表现为隐性性状；基因型相同的个体性状一般相同，但性状相同的个体基因型不一定相同，如AA和Aa；狗的长毛和短毛才是相对性状。

5．下列关于纯合子与杂合子的叙述，正确的是（　　）

A．纯合子自交，后代不发生性状分离

B．杂合子杂交，后代不发生性状分离

C．纯合子自交，后代发生性状分离

D．杂合子自交，后代不发生性状分离

答案　A

解析　纯合子自交，后代全是纯合子，不会发生性状分离；杂合子自交的后代既有纯合子也有杂合子，会发生性状分离。

6．人的双眼皮（A）对单眼皮（a）是显性，一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子，这是为什么？

请用遗传图解回答。

答案　父母都是杂合子，图解如下：

1．用豌豆进行遗传实验时，下列操作错误的是（　　）

A．杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊

B．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去

C．杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雌蕊

D．人工传粉后，应套袋

答案　C

解析　豌豆属于自花传粉、闭花授粉植物。

自然状态下自交，是纯种。

杂交时，要在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊，保留其雌蕊并套袋，然后对其进行人工授粉，授粉后为避免外来花粉的干扰，应对其继续做套袋处理。

2．下列各组性状互为相对性状的是（　　）

A．白种人的白色皮肤和棕色头发

B．绵羊的白毛和黑毛

C．玉米的黄粒和圆粒

D．豌豆的高茎和豆荚绿色

答案　B

解析　相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现形式，白种人的白色皮肤和棕色头发，一个是皮肤的颜色，一个是头发的颜色，它们不互为相对性状，A错误；绵羊的白毛和黑毛互为相对性状，B正确；玉米的黄粒和圆粒，一个是种子颜色，一个是种子形状，它们不互为相对性状，C错误；豌豆的高茎和豆荚绿色，一个是茎的高度，一个是豆荚的颜色，不是同一种性状，D错误。

3．下列叙述正确的是（　　）

A．生物体没有表现出来的性状称为隐性性状

B．亲本之中一定有一个表现为隐性性状

C．若子代中出现显性性状，则亲代中必有显性性状个体

D．在一对相对性状的遗传实验中，双亲只具有一对相对性状

答案　C

解析　隐性性状并非一直不能表现出来，只是在子一代中不能表现；在一对相对性状的遗传实验中，双亲并非只具有一对相对性状，而是只研究其中的一对相对性状。

4．用纯种高茎豌豆（DD）与纯种矮茎豌豆（dd）杂交，得到F1全为高茎，将F1自交得F2，F2中高茎∶矮茎为3∶1。

下列选项中不是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件的是（　　）

A．F1形成配子时，成对的基因分离，形成两种配子

B．含有不同基因的配子随机结合

C．含有不同基因型的种子必须有适宜的生长发育条件

D．只需A项条件，而不需B、C两项条件

答案　D

解析　F1自交后代出现性状分离，分离比为3∶1。

条件有：

①F1形成配子时成对的基因分离，形成D配子和d配子；②这两种类型的雌雄配子随机结合，且结合机会相等；③含各种基因型的种子必须有实现各自基因表达的环境条件。

5．如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅图后回答下列问题：

（1）该实验的亲本中，父本是____________，母本是____________。

（2）操作①叫做________，操作②叫做________；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）紫花（A）对白花（a）为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。

（4）若P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的基因型有__________，且比值为________。

生物体的这种现象称为__________。

答案　

（1）白花豌豆　紫花豌豆　

（2）去雄　授粉　要在花粉成熟之前进行　要干净、全部、彻底　要外套纸袋　（3）紫　（4）3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1