2020年高中生物-第一章-遗传因子的发展-第1节-孟德尔的豌豆杂交实验(一)(Ⅰ)导学案(新人教版

2020年高中生物第一章遗传因子的发展第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(Ⅰ)导学案(新人教版)必修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。(重点)3.理解孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。(重、难点)一、一对相对性状的杂交实验(阅读教材P2～P4)1．豌豆作为遗传实验材料的优点(1)自花传粉和闭花受粉，自然状态下一般为纯种。(2)具有易于区分的相对性状，且能稳定遗传。2．豌豆杂交实验(1)实验步骤：去雄→套袋→人工授粉→套袋。(2)套袋的目的：防止外来花粉的干扰。(3)性状的表现：母本表现为高茎，父本表现为矮茎。3．实验过程分析实验过程说明P(亲本)高茎×矮茎↓F1(子一代)高茎↓⊗F2(子二代)高茎∶矮茎比例接近3∶1①P具有相对性状；②性状显性性状是高茎隐性性状是矮茎③F1全部表现为显性性状；④F2出现性状分离现象，分离比为3∶14.杂交实验常用符号及含义符号PF1F2×♀♂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二、对分离现象的解释(阅读教材P5)1．理论解释(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)生物体在形成生殖细胞——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1．连线2．判断(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，具有易于区分的相对性状。(√)(2)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。(×)(3)(2016·济南市检测)豌豆的高茎和玉米的矮茎是一对相对性状。(×)(4)杂合子自交后代一定是杂合子。(×)(5)Dd豌豆产生含D的雌配子和含d的雄配子数目相同。(×)主题一一对相对性状的杂交实验[学生用书P2]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传粉植物，而且是闭花受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传粉人工杂交的基本操作(1)①为去雄，即除去花的全部雄蕊，该过程的目的是防止自花传粉，结合豌豆花的受粉特点分析，该操作过程应在雄蕊和雌蕊未成熟(填“成熟”或“未成熟”)时进行。(2)②为套袋，目的是防止外来花粉的干扰。(3)③为人工异花传粉，即待雌蕊成熟时，采集另一朵花的花粉撒在去雄花的雌蕊的柱头上。(4)④为再套袋，目的是防止外来花粉干扰。正交、反交实验分析(1)高茎为显性性状。(2)孟德尔对F2中的不同性状的个体进行数量统计，结果显示787株是高茎，277株是矮茎，比例接近于3∶1，而且正反交的结果相同(相同、不同)。若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？说明原因。提示：不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的分离比，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。1．豌豆杂交实验的操作方法2.相关概念辨析(1)性状类(2)交配类①杂交：遗传因子组成不同的个体间相互交配的过程。②自交：植物体中自花受粉和雌雄异花的同株受粉。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。3．相对性状的判断已知条件相对性状亲本组合(性状表现)后代性状表现显性性状隐性性状甲性状×乙性状只出现甲性状后代(后代足够多时)甲乙甲性状×甲性状出现甲、乙两种性状的后代甲乙甲性状∶乙性状＝3∶1(后代足够多时)甲乙豌豆人工杂交的基本操作1．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，高茎为母本，矮茎为父本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。除豌豆外，其他常用遗传学材料及特点(1)玉米：①雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；(2)②生长周期短，繁殖速度快；(3)③相对性状差别显著，易于区分观察；(4)④产生的后代数量多，统计更准确。(2)果蝇：①易于培养，繁殖快；②染色体数目少且大；③产生的后代多；④相对性状易于区分。[注意]作为遗传实验材料，果蝇、豌豆、玉米都具有相同的优点：具有明显的可区分的相对性状；繁殖周期短，适于作杂交分析；材料易于种养；繁殖能力强，有足够多的后代可作统计分析。相关概念辨析2．(2016·湖北宜昌月考)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相对性状中的性状表现并不都是只有两种，还可能有多种性状表现，例如：人的ABO血型系统中有A型、B型、AB型和O型四种性状表现。正反交实验的结果分析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∶1B．统计的样本足够大时才符合3∶1C．性状按3∶1的比例出现D．统计的样本越小越接近3∶1主题二对分离现象的解释[学生用书P4]结合图示完成“假说”内容。1．相关概念辨析(1)遗传因子类①显性遗传因子：控制显性性状的遗传因子(如D)。②隐性遗传因子：控制隐性性状的遗传因子(如d)。(2)个体类①遗传因子组成：与表现型有关的遗传因子组成，如DD、Dd和dd。②纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD和dd。③杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。2．假说的相关解读(1)①遗传因子不融合、不消失；显性性状：由显性遗传因子控制(用大写字母表示)。隐性性状：由隐性遗传因子控制(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显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用。显性作用指成对的是显隐遗传因子时，个体只表现显性遗传因子控制的性状。(2)注意——“成对”的含义①控制相对性状的两个遗传因子才能成对。如AA、Aa、bb；②控制不同性状的两个遗传因子不能成对。如AB、Da、ad。(3)每个配子中只含每对遗传因子的一个。(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。相关概念的理解1．(2016·南京市检测)下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的是()A．后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离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，遗传因子组成不一定相同D．兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状遗传因子、性状等概念间的相互联系杂交实验的假说解释2．孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是巧妙地设计了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，子代全为白花解析：选C。所谓融合遗传指杂交实验中，由于遗传物质在子代中融合使F1性状介于双亲之间，且以后无法分离，所以C答案中F2代按照一定比例出现花色分离否定了融合遗传而支持孟德尔遗传方式。3．水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性遗传因子(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的遗传因子组成是Ee，表现为晚熟B．F1自交时产生的雌雄配子数量之比为1∶1C．F1自交后得F2，F2的遗传因子组成是EE、Ee和ee，其比例为1∶2∶1D．F2的表现类型为晚熟和早熟，其比例约为3∶1核心知识小结[要点回眸][规范答题]1.豌豆作为实验材料的优点：自花传粉．．．．和闭花受粉．．．．；具有易于区分的相对性状。2.具相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状为显性性状．．．．。3.在一对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比为3∶1．．．。4.显隐性性状的判断方法(1)具相对性状的亲本杂交，若子代只出现一种性状．．．．，则该性状为显性性状。(2)具相同性状的亲本杂交，若子代出现不同性状．．．．，则新出现的性状为隐性性状。5.纯合子自交后代仍为纯合子．．．，杂合子自交后代既有纯合子．．．也有杂合子．．．。[随堂检测][学生用书P5]1．下列各组中属于相对性状的是()A．兔的长毛和短毛B．玉米的黄粒和圆粒C．棉纤维的长和粗D．马的白毛和鼠的褐毛2．遗传因子组成为Aa的植物体产生的雌雄配子的数量比例是()A．雌配子∶雄配子＝1∶1B．雄配子A∶雌配子a＝1∶1C．雄配子∶雌配子＝3∶1D．雄配子比雌配子多解析：选D。遗传因子组成为Aa的个体产生两种类型的配子，其比例为1∶1，是指雄配子中A∶a＝1∶1，雌配子中A∶a＝1∶1。植物体产生雄配子的数量远多于雌配子。3．用豌豆进行遗传实验时，下列操作错误的是()A．杂交时必须在开花前除去母本的雄蕊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，应套袋解析：选C。豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，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，必须在开花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。4．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。5．两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的遗传因子组成可表示为()A．GG×ggB．GG×GgC．Gg×GgD．gg×gg6．蛇的黑斑与黄斑是一对相对性状，现进行如下杂交实验：甲：P黑斑蛇×黄斑蛇乙：P黑斑蛇×黑斑蛇↓↓F1黑斑蛇黄斑蛇F1黑斑蛇黄斑蛇根据上述杂交实验，下列结论不正确的是()A．所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇B．黄斑是隐性性状C．甲实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同D．乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同解析：选D。由乙实验可知黑斑为显性性状(假设遗传因子分别用A、a表示)，乙实验中亲本遗传因子组成都是Aa，则F1的遗传因子组成有AA、Aa、aa，其中AA、Aa是黑斑蛇，故乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成不完全相同。7．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______________。答案：(1)矮茎植株高茎植株(2)去雄传粉要在花蕾期进行要干净、完全、彻底要外