人教版 必修2 对分离现象解释的验证和分离定律 第2课时 学案.docx
《人教版 必修2 对分离现象解释的验证和分离定律 第2课时 学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版 必修2 对分离现象解释的验证和分离定律 第2课时 学案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
人教版必修2对分离现象解释的验证和分离定律第2课时学案
第2课时 对分离现象解释的验证和分离定律
[学习导航] 1.结合“性状分离比的模拟”实验，加深对分离现象解释的理解。
2.结合测交实验，理解对分离定律的验证过程。
3.体会孟德尔假说—演绎法的过程，掌握分离定律的内容。
[重难点击] 1.“性状分离比的模拟”实验。
2.对分离定律的验证过程。
【课堂导入】
在科学探究过程中，有些问题单凭观察是难以得出结论的。
这时就需要通过实验来探究。
实验当然也离不开观察，但与单纯的观察不同的是，实验是在人为控制研究对象的条件下进行的观察。
在难以直接拿研究对象做实验时，有时用模型来做实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验，这样的实验叫做模拟实验。
如何进行模拟实验体验孟德尔的假说呢？
一、性状分离比的模拟实验
1.实验原理
（1）用两个小桶表示雌、雄生殖器官，小桶内的两种彩球各代表两种雌、雄配子。
（2）用不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。
2.实验装置
小桶2个，分别标记甲、乙；两种不同颜色的彩球各20个，一种彩球标记为D，另一种彩球标记为d。
3.实验过程
（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各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。
4.实验结果
彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近1∶2∶1。
合作探究
1.结合上述实验过程分析：
（1）每个小桶内的两种彩球必须相等，这是为什么？
答案 杂种F1（Dd）产生比例相等的两种配子。
（2）实验中甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，有人认为这不符合自然界的实际情况，你知道为什么吗？
答案 自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
（3）为了保证不同配子间结合机会均等，且所得结果与理论值接近，在实验过程中应注意哪些问题？
答案 ①抓取小球时应随机抓取；②双手同时进行，且闭眼；③应将抓取的小球放回原桶；④重复多次。
2.有两位同学各抓取4次，结果分别是DD∶Dd＝2∶2和DD∶Dd∶dd＝2∶1∶1，这是不是说实验设计有问题？
答案 不是。
DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合该理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
1.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.每次抓彩球以前必须摇动小桶，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，即模拟配子结合之前，产生的雌配子或雄配子数量相等。
重复做50～100次，重复次数越多，越接近理论比例。
本实验要尽可能地排除主观因素的影响，抓取小球时一定要做到随机抓取，抓取的次数尽可能的多，否则会影响实验结果的准确性。
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：
后代的性状分离比接近1∶1。
合作探究
1.通过测交实验的结果可证实以下哪些内容？
①F1产生了两种比例相等的配子；②F1是杂合子；③F1是纯合子；④F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。
答案 ①②④。
2.杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途，请分析以下遗传问题：
（1）已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，如何来确定二者的显隐性关系？
答案 用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交，子一代显现出来的性状是显性性状。
（2）已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？
答案 让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子，若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。
（3）羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合还是杂合？
答案 让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，子代如果出现黑毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为杂合，若子代全为白毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为纯合。
2.牦牛的毛色中，黑色对红色为显性，为了确定一头黑色母牛是否为纯合子，应选择交配的公牛是（ ）
A.黑色纯合子B.黑色杂合子
C.红色纯合子D.红色杂合子
答案 C
解析 选隐性类型即红色纯合子与黑色母牛交配，若后代全为黑色，则该个体为纯合子；若后代有红色个体出现，则该个体为杂合子。
鉴定一个具有显性性状的个体是纯合子还是杂合子时，动物一般用测交，植物往往得到后代后，原有亲本会死亡，所以一般用自交。
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。
合作探究
1.孟德尔运用了假说—演绎法通过豌豆的“一对相对性状的杂交实验”的假说—演绎分析，提出了分离定律，下列内容属于观察现象阶段的是哪些？
属于假说的是哪些？
属于验证阶段的又是哪些？
①“生物的性状是由遗传因子决定的”
②“体细胞中遗传因子成对存在”
③F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1
④测交后代出现1∶1的性状分离比
答案 属于观察现象阶段是③；属于假说的是①②；属于验证阶段的是④。
2.分离定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传，符合一定的条件时，F2才会出现理论上的分离比，下列属于上述条件的是哪些？
①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
②雌雄配子的数目相等
③F2不同遗传因子组成的个体存活率相同
④雌雄配子结合的机会相等
⑤观察子代样本数目足够多
答案 ①③④⑤
3.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。
一题多变
判断正误
（1）“生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容（ ）
（2）“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验（ ）
（3）“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状分离比接近1∶1”属于推理演绎内容（ ）
（4）孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”（ ）
答案
（1）√
（2）√ （3）√ （4）×
1.有位同学做“性状分离比的模拟”实验时，以下操作正确的是（ ）
A.小桶内用球的大小代表显隐性，大球代表D，小球代表d
B.每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始
C.桶内两种球的数量必须相等，即标记D、d的小球数目必须为1∶1
D.连续抓取了3次DD组合，应舍去2次，只统计1次
答案 C
解析 选择的小球大小、质地要统一，A错误；每次抓出的两个小球统计后必须各自放回各自的小桶，以保证概率的准确，B错误；桶内两种小球的数量必须相等，即标记D、d的小球数目必须为1∶1，C正确；实验中会出现连续几次遗传因子组成相同的情况，这属于正常现象，随着抓取次数的增多，就会越接近理论值，D错误。
2.下列关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法，不正确的是（ ）
A.F1×隐性类型→测F1遗传因子组成
B.通过测定F1的遗传因子组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性
C.F1的遗传因子组成是根据F1×隐性类型→所得后代性状表现反向推知的
D.测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制
答案 D
解析 测交时，与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子。
3.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选项错误；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选项错误；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选项错误，而D选项正确。
4.番茄的红果对黄果是显性，现用红果与黄果番茄杂交，从理论上计算，其后代的遗传因子组成可能出现的比例是（ ）
A.1∶0或1∶1B.1∶0或1∶2∶1
C.1∶2∶1或1∶1D.1∶1∶1∶1
答案 A
解析 红果可能为纯合子，也可能为杂合子，若为纯合子，则子代全为红果；若为杂合子，则子代为红果和黄果，比例为1∶1。
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）3/4
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3/4。
[基础过关]
1.在“性状分离比的模拟”实验中，若D代表高茎遗传因子，d代表矮茎遗传因子，那么从两个小桶内各取出一个小球，组合后能表示高茎的概率是多少（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析
2.某水稻品种茎秆的高矮是一对相对性状，对两个纯合亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中杂合子的概率是（ ）
A.0B.25%C.50%D.75%
答案 C
解析 假设控制高、矮性状的显隐性遗传因子用A、a表示，根据题意可知，F1的遗传因子组成为Aa，则测交实验表示为：
Aa×aa→Aa、aa，可见后代中杂合子占50%。
3.测交不能推测被测个体（ ）
A.遗传因子组成B.产生配子的种类和比例
C.产生配子的数量D.是否为纯合子
答案 C
解析 测交是让F1与隐性纯合子杂交。
测交后代的种类和比例与F1配子的种类和比例一致，即测交后代中遗传因子组合的种类及比例取决于F1产生配子的种类及比例。
4.孟德尔在豌豆一对相对性状的杂交实验中做了三个实验，他发现问题阶段做的实验和验证假说阶段做的实验分别是（ ）
A.自交、杂交 测交B.测交、自交 杂交
C.杂交、自交 测交D.杂交、测交 自交
答案 C
解析 发现问题的阶段进行了杂交（得F1）和自交（得F2）实验，经过假说后，再通过测交实验进行验证。
5.在一对相对性状的遗传实验中，下列描述不正确的是（ ）
A.具有不同性状的两亲本杂交，子代有两种性状出现，则无法判断性状的显隐性及两亲本的遗传因子组成
B.具有相同性状的两亲本杂交，子代只出现与亲本相同的性状，则亲本及子代个体均为纯合子
C.具有相同性状的两亲本杂交，子代出现了与亲本不同的性状，则亲代均为杂合子
D.某亲本自交，子代出现了两种性状，且性状分离比为3∶1，则占
的子代个体表现的为显性性状
答案 B
解析 B项中若两亲本中一个为纯合子，一个为杂合子，则子代只有显性性状的个体，而且纯合子和杂合子均可出现。
6.假说—演绎法的一般程序是（ ）
A.观察实验、发现问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说—归纳综合、总结规律
B.个案研究→综合比较→提出假说→归纳结论
C.发现问题、分析问题→提出假说、设计实验→观察实验、验证假说→归纳综合、总结规律
D.个案研究→发现问题→提出假说→归纳综合
答案 A
解析 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。
首先在观察和分析基础上提出问题，再通过推理和想像提出解释问题的假说，然后根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理的结论。
如果实验结果与预期结论相符，就证明假说正确；反之，则说明假说是错误的。
7.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了分离定律。
下列有关分离定律的几组比例中，能说明分离定律实质的是（ ）
A.F2的性状表现比为3∶1
B.F1产生配子的比为1∶1
C.F2的遗传因子组成比为1∶2∶1
D.测交后代的比为1∶1
答案 B
解析 分离定律的实质是生物体在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，然后分别进入不同的配子中。
F1产生的配子比为1∶1，说明了生物体形成配子是成对的遗传因子发生分离造成的。
8.下列有关孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述中，正确的是（ ）
A.F1产生配子类型的比例为1∶1
B.F1自交后代的性状分离比为1∶1
C.F1测交后代的性状分离比为3∶1
D.F1自交后代的遗传因子组成比例为1∶1
答案 A
解析 孟德尔一对相对性状的遗传实验中，双亲为具有相对性状的纯合子，F1为杂合子，F1产生的含显性遗传因子和隐性遗传因子的配子的比例为1∶1，因此，自交后代遗传因子组成比例为1∶2∶1，性状分离比为3∶1，测交后代的性状分离比为1∶1。
[能力提升]
9.用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔为9黑6黄，母鼠c产的仔全为黑色（假设c产仔足够多）。
那么亲本a、b、c中为纯合子的是（ ）
A.b和cB.a和cC.a和bD.只有a
答案 B
解析 根据黄色公鼠a×黑色母鼠c→后代全为黑色可知，黄色为隐性性状，黑色为显性性状，黄色公鼠为隐性纯合子，黑色母鼠c为显性纯合子。
又根据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配，后代中出现性状分离可知b为杂合子。
10.一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，关于这种现象的相关说法正确的是（ ）
A.符合孟德尔分离定律的显性∶隐性＝3∶1
B.该遗传不符合孟德尔的分离定律
C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性
D.双眼皮孩子与双亲的遗传因子组成相同
答案 C
解析 据题意，双眼皮夫妇生出单眼皮孩子，可知双眼皮对单眼皮为显性，且这对夫妇都是单眼皮遗传因子的携带者。
由孟德尔的分离定律可知，这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性，并且不同胎次互不影响。
一对相对性状在遗传时符合孟德尔的分离定律，但分离定律中“显性∶隐性＝3∶1”的得出需要大量的统计数据，而非一次遗传现象中的显性性状和隐性性状之比。
11.下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果（相关遗传因子用R、r表示）。
据表分析作答：
组合序号
杂交组合类型
后代表现型及植株数
圆粒
皱粒
A
圆粒×圆粒
108
0
B
皱粒×皱粒
0
102
C
圆粒×圆粒
125
40
D
圆粒×皱粒
152
141
（1）根据组合________的结果能推断出显性性状为________。
（2）组合________中的两亲本肯定都是纯合子。
（3）组合________的杂交方法称为测交。
（4）写出A组合中两亲本的可能遗传因子组成：
____________________。
答案
（1）C 圆粒
（2）B （3）D
（4）RR×Rr或RR×RR
解析
（1）C组合中，圆粒×圆粒的后代出现了皱粒，即发生了性状分离，则亲代的圆粒个体为杂合子，圆粒为显性性状。
（2）B组合中，皱粒×皱粒，都为隐性性状，隐性性状的个体肯定为纯合子。
（3）D组合中，圆粒与皱粒杂交，后代性状表现类型接近1∶1，则为测交。
（4）A组合中两亲本均为圆粒，子代也为圆粒，则两亲本的遗传因子组成为RR×Rr或RR×RR。
12.有一种腿很短的鸡叫爬行鸡，在爬行鸡的遗传实验中得到下列结果（遗传因子用A或a表示）：
①爬行鸡×爬行鸡→2977只爬行鸡和995只正常鸡。
②爬行鸡×正常鸡→1676只爬行鸡和1661只正常鸡。
根据上述结果分析完成下列问题：
（1）第①组两个亲本的遗传因子组成是____________，子代爬行鸡的遗传因子组成是____________，正常鸡的遗传因子组成是________。
（2）第②组后代中爬行鸡互相交配，在F2中共得小鸡6000只，从理论上讲，有正常鸡_______只，能稳定遗传的爬行鸡________只。
答案
（1）Aa×Aa AA、Aa aa
（2）1500 1500
解析 由杂交组合①可知：
爬行鸡的短腿性状为显性性状，亲本的遗传因子组成为Aa，正常鸡的遗传因子组成为aa。
第②组后代爬行鸡的遗传因子组成为Aa，Aa与Aa交配，正常鸡即aa占后代的1/4，能稳定遗传的爬行鸡即AA占后代的1/4。
13.已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻，粳稻中含有直链淀粉，遇碘呈蓝黑色（其花粉粒的颜色反应也相同）；糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色（其花粉粒的颜色反应也相同）。
现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。
请设计两种方案来验证分离定律（实验过程中可自由取用必要的实验器材，遗传因子用M和m表示）。
方案一：
实验方法：
______________________________________________________________。
实验步骤：
（1）____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验预期现象：
__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结论：
______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方案二：
实验方法：
______________________________________________________________。
实验步骤：
（1）______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验预期现象：
__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结论：
______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 方案一：
实验方法：
采用测交法
实验步骤：
（1）首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻
（2）让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代性状表现
实验预期现象：
测交后代出现两种不同表现类型，且比例为1∶1
实验结论：
F1中含有M和m遗传因子，这对遗传因子在形成配子时彼此分离，最终产生两种不同类型的配子，从而验证了分离定律
方案二：
实验方法：
运用F1花粉鉴定法
实验步骤：
（1）首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻
（2）F1开花时，取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察
实验预期现象：
一半花粉呈蓝黑色，一半花粉呈红褐色
实验结论：
F1在形成配子过程中所含的M和m遗传因子彼此分离，产生两种不同类型的配子，从而验证了分离定律
解析 验证分离定律可用测交法、杂交法，对于糯稻和粳稻还可采用花粉鉴定法。
测交法应选用F1与隐性纯合子杂交，据子代性状分离比为1∶1判断；对于花粉鉴定法，主要根据F1是否产生两种类型的花粉粒来判断。
[走进高考]
14.（2013·上海卷，26）在性状分离比的模拟实验中，甲、乙容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官，小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类，每个容器中小球数量均为12个。
则下列装置正确的是（ ）
答案 D
解析 性状分离比模拟的是杂合子的生物个体，在生殖过程中雌雄配子的随机组合。
由题意可知，本模拟实验中，雌雄个体的遗传因子组成均为Aa，因在形成配子过程中，成对的A和a会发生分离，雌雄个体分别产生两种比值相等的雌雄
升级会员 