人教版生物必修二讲义孟德尔的豌豆杂交实验 第课时.docx

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人教版生物必修二讲义孟德尔的豌豆杂交实验第课时

第1节　孟德尔的豌豆杂交实验

（一）

第1课时　

学习目标

核心素养

1．阐明用豌豆做遗传实验容易成功的原因，并掌握相关的基本操作。

2.掌握孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。

3.理解孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。

1．利用结构功能观解释用豌豆做遗传实验的优点。

2.通过对比分析、绘制图解和举例等方式掌握本节相关遗传学概念及遗传图谱的规范书写。

一、豌豆做遗传实验材料的优点和操作方法

1．用豌豆做遗传实验材料的优点

品种特点

相应优势

自花传粉和闭花受粉。

自然状态下一般为纯种

实验结果可靠，容易分析

具有易于区分的相对性状，且能稳定遗传

实验结果易于观察和分析

2.杂交实验的一般操作方法

二、一对相对性状的杂交实验

1．实验过程

实验过程

相关说明

①P具有相对性状

②

③F1全部表现为显性性状

④F2出现性状分离现象，分离比为3∶1

2.对分离现象的解释

（1）孟德尔对分离现象的假说

①生物的性状是由遗传因子决定的。

②体细胞中遗传因子是成对存在的。

③生物体在形成配子时，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，雌雄配子的结合是随机的。

（2）遗传图解

判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）

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．豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。

（　　）

3．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。

（　　）

4．豌豆的高茎和玉米的矮茎是一对相对性状。

（　　）

5．杂合子自交，后代一定是杂合子。

（　　）

6．Dd豌豆产生含D的雌配子和含d的雄配子的数量相同。

（　　）

提示：

1．×　豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，故去雄操作应在开花前进行。

2．×　相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型，高茎和粗茎是两种性状。

3．×　性状分离是指具有相同性状的亲本杂交，子一代同时出现显性性状和隐性性状的现象。

4．×　豌豆和玉米不是同一种生物，因此它们的高、矮茎不是一对相对性状。

5．×　杂合子自交，后代会出现纯合子，如Dd自交，后代中会出现DD、dd纯合子。

6．×　Dd豌豆产生的雌配子中含D的雌配子与含d的雌配子数量相同，雄配子亦是如此。

但雄配子的数量远多于雌配子的。

一对相对性状的杂交实验

[问题探究]

豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：

上图是人工异花传粉的实验过程，请据图回答下列问题：

（1）步骤①是什么？

应该在开花前还是开花后进行？

目的是什么？

（2）步骤②是什么？

操作前后都要进行套袋处理，目的是什么？

（3）该杂交实验中，母本和父本分别是哪种豌豆？

提示：

（1）步骤①是去雄；应该在开花前（花蕾期）进行；目的是防止自花受粉。

（2）步骤②是人工授粉；套袋的目的是防止外来花粉的干扰。

（3）该杂交实验中，高茎豌豆为母本，矮茎豌豆为父本。

[归纳总结]

1．杂交实验步骤

2．杂交实验中几个重要概念

（1）性状：

生物的任何可以鉴别的形态或生理特征，是遗传物质和环境相互作用的结果。

（2）相对性状：

一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。

概念阐释：

相对性状的区分要抓住两“同”，一“不同”

（1）两个“同”：

同一种生物，同一种性状。

（2）一个“不同”：

不同表现类型。

如豌豆（同种生物）的高茎和矮茎（同一性状，高度不同）为一对相对性状。

（3）显性性状：

具有一对相对性状的两个纯种亲本杂交，子一代中显现出来的性状，如豌豆的高茎。

（4）隐性性状：

具有一对相对性状的两个纯种亲本杂交，子一代中未显现出来的性状，如豌豆的矮茎。

（5）性状分离：

在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。

3．相对性状中显隐性判断（设A、B为一对相对性状）

（1）定义法（杂交法）

①若A×B―→A，则A为显性，B为隐性。

②若A×B―→B，则B为显性，A为隐性。

③若A×B―→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。

（2）自交法

①若A

既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。

②若B

既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。

（3）根据子代性状分离比判断：

具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。

1．用豌豆进行遗传实验时，下列操作中错误的是（　　）

A．杂交时必须在雄蕊成熟前除去母本的雄蕊

B．自交时，雄蕊和雌蕊都无须除去

C．杂交时，必须在开花前除去母本的雌蕊

D．人工授粉后，应套袋

C　[豌豆是严格自花传粉、闭花受粉的植物，其花属于两性花，所以在自交时无须除去雄蕊和雌蕊。

在杂交时，必须在雄蕊成熟前除去母本的全部雄蕊，并套袋。

待雌蕊成熟后再授以其他植株的花粉，人工授粉后也要套袋；套袋的目的都是防止其他植株花粉的干扰。

]

2．大豆的紫花和白花为一对相对性状。

下列四组杂交实验中，能判定性状的显隐性关系的是（　　）

①紫花×紫花→紫花　②紫花×紫花→301紫花∶101白花　③紫花×白花→紫花　④紫花×白花→98紫花∶107白花

A．①和②　　　B．③和④

C．①和③D．②和③

D　[利用概念来判断。

观察四组杂交实验，杂交实验③符合显隐性性状的概念：

具有一对相对性状的纯合亲本杂交，后代只表现一个亲本的性状（紫花），此性状（紫花）为显性性状，而未表现出来的性状（白花）为隐性性状。

杂交实验②中后代出现性状分离现象，且紫花∶白花＝3∶1，符合孟德尔的分离定律，所以可判断紫花为显性性状，白花为隐性性状。

通过杂交实验①④无法判断哪个为显性性状，哪个为隐性性状。

]

对分离现象的解释和验证

[问题探究]

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，实验遗传图解如下：

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？

提示：

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的遗传因子组成和性状表现分别是怎样的？

提示：

①和②均为Yy，表现为黄色子叶；③为yy，表现为绿色子叶。

3．F2代中纯合子和杂合子所占的比例分别是多少？

F2代的子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例又分别是多少？

提示：

F2代中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2，F2代的子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。

[归纳总结]

1．杂交实验的遗传图解

遗传图解的写法一般有下面两种：

（1）相交线法（如图所示）

（2）棋盘格法：

和相交线法的区别在于F2的写法不同（如图所示）。

特别提醒：

规范的遗传图解需要写出哪些内容？

（1）在图解的左侧注明P、F1、F2……

（2）写出P、F1、F2等世代的性状表现类型和遗传因子组成，以及除最后一代外的各世代产生配子的情况，方法是由亲本产生的配子得出子代的遗传因子组成，再由遗传因子组成确定其性状表现。

（3）写出最后一代（F1或F2等）的相关比例。

（4）用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘格的形式表示配子结合的情况。

2．概念辨析：

纯合子和杂合子

（1）纯合子：

也叫纯合体或纯种，指遗传因子组成相同的个体，如DD或dd。

（2）杂合子：

也叫杂合体或杂种，指遗传因子组成不同的个体，如Dd。

（3）纯合子能稳定遗传，即纯合子自交后代不会发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，即杂合子自交后代会发生性状分离。

1．（2019·全国卷Ⅲ）假设在特定环境中，某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，基因型为bb的受精卵全部死亡。

现有基因型均为Bb的该动物1000对（每对含有1个父本和1个母本），在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为（　　）

A．250、500、0B．250、500、250

C．500、250、0D．750、250、0

A　[亲本基因型都为Bb，子一代中BB、Bb、bb的个体数目之比应为1∶2∶1，但题目信息中bb的受精卵全部死亡，故BB、Bb、bb个体数目依次为250、500、0。

]

2．在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，出现1∶1的是（　　）

A．亲代（DD和dd）所产生的遗传因子组成为D和d的两种配子之比

B．F1（Dd）所产生的雌雄配子之比

C．F1（Dd）自交后代不同性状表现个体之比

D．F1产生的遗传因子组成为D的雄配子和遗传因子组成为d的雄配子之比

D　[F1产生的遗传因子组成为D和d的雌配子数量相等，遗传因子组成为D和d的雄配子数量也相等。

但是，雌雄配子的总量不相等（多数生物雄配子的数量远多于雌配子的数量）。

]

1．下列性状中属于相对性状的是（　　）

A．猫的蓝眼和白毛

B．棉花的细绒和长绒

C．兔的身高和体重

D．豌豆花位置的叶腋和茎顶

D　[相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。

猫的蓝眼和白毛、棉花的细绒和长绒、兔的身高和体重均不属于同一性状的不同表现类型；豌豆花位置的叶腋和茎顶属于同一性状的不同表现类型，属于相对性状。

]

2．玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。

某一品系X为黄粒玉米，若自花传粉，后代全为黄粒；若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒。

下列有关分析正确的是（　　）

A．紫粒是显性性状

B．黄粒是显性性状

C．品系X是杂种

D．品系Y是纯种

A　[品系X自花传粉后代全为黄粒，说明品系X是纯种；接受品系Y紫粒玉米花粉，后代有黄粒和紫粒，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，品系Y是杂种。

]

3．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授粉，实现亲本的杂交

B．孟德尔研究豌豆花的构造时，无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度

C．孟德尔根据亲本中不同个体的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

D　[本题考查孟德尔的豌豆杂交实验，意在考查学生对豌豆杂交实验的理解。

应在花蕾期去雄，花成熟后授粉，A错误。

研究豌豆花的构造时，应考虑雌蕊、雄蕊的发育程度，B错误。

表现型相同，但基因型不一定相同，孟德尔根据子代是否发生性状分离来判断亲本是否纯合，C错误。

孟德尔以豌豆为实验材料，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，D正确。

]

4．如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细观察图后回答下列问题：

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

（2）操作①叫作______________，操作②叫作________；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的遗传因子组成有____________________，且比例为__________________。

生物体的这种现象称为__________________。

[解析]　

（1）

（2）涉及植物杂交实验方法，要注意的重点是豌豆是天然的自花传粉、闭花受粉植物，必须适时用合适的方法去雄。

（3）中得到的后代性状仍为显性，即红色花。

（4）可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。

[答案]　

（1）白花豌豆　红花豌豆　

（2）去雄　传粉　要在花粉成熟之前进行　要干净、全部、彻底　要外套罩子（袋子）　（3）红　（4）3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1　性状分离