2020版高中生物 第一章 遗传因子的发现 1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）2 性状分离比的模拟实验及

第2课时性状分离比的模拟实验及分离定律的应用课前自主预习案一、性状分离比的模拟实验1．模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶小桶内的彩球不同彩球的随机组合雌雄配子的雌、雄生殖器官雌、雄配子随机结合2.操作步骤二、对分离现象解释的验证及分离定律1．对分离现象解释的验证(1)方法：，即让与。测交F1隐性纯合子杂交(2)过程2．分离定律一、判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符。()提示：×运用假说—演绎法验证的实验结果不一定与预期相符。当二者相符时，假说就是正确的，不相符时，还需对假说进行修正，再进一步进行实验检验。2．符合分离定律的遗传学实验并不一定都出现3：1的性状分离比。()提示：√3．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的遗传因子组成。()提示：×测交方法既可以检测待测个体的遗传因子组成，又可以检测其形成的配子的种类及比例。4．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。()提示：√5．分离定律发生在配子形成过程中。()提示：√二、连线(将下面相对应的因果关系用线连接起来)课堂互动探究案课程标准阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状素养达成1．通过“性状分离比的模拟”实验，提升自己的动手操作能力，化抽象为形象，感知生命的神奇。(科学探究)(社会责任)2．从孟德尔的一对相对性状的杂交实验出发，体会“假说—演绎法”，并学会利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析。(科学探究)3．分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。(科学思维)4．归纳、总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。(科学思维)亲本若为显性纯合体和隐性个体，则子代会表现为显性性状还是隐性性状呢？探究点一性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证【师问导学】1．阅读教材P6实验内容，并结合自己的模拟实验过程，分析并回答下列问题：(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个并且摇匀使彩球混合均匀的原因是什么？提示：使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。(2)为了保证不同配子间结合机会相等，且所得结果与理论值接近，在实验过程中应注意哪些问题？提示：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．彩球组合为Dd所代表的配子结合方式相同吗？为什么？提示：不一定相同。因为D(雄)＋d(雌)→Dd，D(雌)＋d(雄)→Dd。二、对分离现象解释的验证1．观察分析教材P7图1－6，思考下列问题：(1)为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例？提示：因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性，它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代决定于F1所产生的配子的类型及比例。根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。(2)测交实验除测定F1的遗传因子组成外，能否测定其他个体的遗传因子组成？提示：能。2．结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表。目的方法确定个体的遗传因子组成判断显隐性提高纯合度判断纯合子和杂合子测交杂交、自交自交测交、自交【智涂笔记】特别提醒：纯合子、杂合子的判断(1)要根据题目给定的实验材料，选择合适的实验方法。对于植物体，杂交法、自交法和测交法均可采用；而对于动物体，无法采用自交法。(2)纯合子自交后代全是纯合子，但不同纯合子杂交，后代为杂合子。杂合子自交后代会出现性状分离，且后代中有纯合子出现。(3)杂交后代中出现3:1的性状分离比，若子代数目较少，则无法确定显隐性关系。【师说核心】1．性状分离比的模拟实验教材中的模拟实验设置的雌雄配子数目相同，不具有普遍性，实际上，在生物体的生殖过程中，一般是雄配子的数量远超过雌配子的数量，因此，两个小桶中的彩球不必一样多，模拟雄性生殖器官的小桶中的彩球可以多一点，但每个小桶内两种彩球(D和d)的数量必须相等。2．孟德尔设计测交实验的目的(1)测定F1产生的配子的种类及比例。(2)测定F1的遗传因子组成强调：测交实验除上述两种作用外，还可用于验证分离定律及判断某个体是纯合子还是杂合子。3．“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容(1)属于假说的内容是“生物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”。(2)属于演绎推理的内容是F1(Dd)能产生数量相等的两种配子：D:d＝1:1。4．一对相对性状杂交实验中的相关数量关系(1)F1(Dd)的配子种类和比例：2种(D、d)，1:1。(2)F2的遗传因子组成种类和比例：3种(DD、Dd、dd)，1:2:1。(3)F2的性状种类和比例：2种(显性、隐性)，3:1。(4)F1的测交后代遗传因子组成种类和比例：2种(Dd、dd)，1:1。(5)F1的测交后代性状种类和比例：2种(显性、隐性)，1:1。5．纯合子、杂合子的判断(1)测交法(已知显、隐性性状)：待测个体×隐性纯合子――→结果分析①若后代无性状分离，则待测个体为纯合子②若后代有性状分离，则待测个体为杂合子(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)：待测个体自交――→结果分析①若后代无性状分离，则待测个体为纯合子②若后代有性状分离，则待测个体为杂合子当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可采用，但自交法较简便。(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种，且比例为1:1，则被鉴定亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。【检测反馈】1．在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是()A．保证两种配子的数目相等B．避免小球的丢失C．小球可能再次使用D．避免人为误差解析：小球重新放回，能保证每次抓取小球时，成对的、控制相对性状的遗传因子分离，形成数目相等的两种配子(小球)。答案：A2．在做性状分离比的模拟实验时，分别同时从甲小桶和乙小桶抓取彩球50～100次，统计彩球组合为DD的比例为()A．1/3B．1/5C．1/2D．1/4解析：由于甲、乙两小桶中D和d的比例是相同的，所以每个小桶中抓取D的可能性为1/2，两个小桶同时抓取D的可能性为1/2×1/2＝1/4。答案：D3．某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是()A．让该黑色公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变B．让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配C．让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配D．从该黑色公猪的表现型即可分辨解析：要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是测交，即让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配，若子代全为黑猪，则表明该黑色公猪是纯合子(BB)，若子代出现白猪，则表明该黑色公猪为杂合子(Bb)。答案：C4．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的性状分离比，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1:1D．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：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。答案：C5．采用下列哪一组方式，可以依次解决①～④中的遗传学问题()①鉴定一只白羊是否是纯种②在一对相对性状中区分显隐性③不断提高小麦抗病品种的纯合度④检验杂种F1的遗传因子组成A．杂交、自交、测交、测交B．测交、杂交、自交、测交C．测交、测交、杂交、自交D．杂交、杂交、杂交、测交解析：可以利用测交来鉴定白羊是否为纯合子；可通过让具有相对性状的纯合亲本杂交来区分相对性状的显隐性；纯合子自交不发生性状分离，可通过连续自交提高小麦抗病品种的纯合度；可通过测交检验杂种F1的遗传因子组成。答案：B6．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解析：测交必须是利用隐性纯合子与被检验对象杂交，目的是通过分析其后代以推知其遗传因子组成。孟德尔分离定律杂交实验中测交的对象是F1，其遗传因子组成决定了基因分离定律的正确与否。答案：D7．[2019·全国卷Ⅱ]某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1:1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3:1其中能够判定植株甲为杂合子的实验是()A．①或②B．①或④C．②或③D．③或④解析：杂合子自交后代发生性状分离，纯合子自交后代不发生性状分离，①可判定甲为杂合子；②植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代全为全缘叶，可能甲为显性纯合，也可能另一全缘叶为纯合子，还可能都为纯合，不能判定；③可能甲为杂合子，也可能羽裂叶植株为杂合子，不能判定；④子代比例为3:1，则亲本都是杂合子，可以判定。答案：B探究点二分离定律的实质、验证方法及应用【师问导学】1．观察下列图示，请思考：(1)能正确表示基因分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？其具体内涵是什么？发生时间及细胞学基础是什么？提示：③可揭示分离定律的实质，其内涵是：控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离，其发生时间为减数第一次分裂后期，其细胞学基础是“同源染色体分离”。(2)图示基因分离过程适用范围如何？提示：该现象只发生于真核生物有性生殖时核基因的遗传。2．分离定律的解题思路运用分离定律解决一对相对性状的遗传问题主要有两种类型：正推类型和逆推类型。亲代遗传因子组成、性状表现及其比例正推逆推子代遗传因子组成、性状表现及其比例(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其比例(正推类型)，请完善下表。亲本子代遗传因子组成子代性状表现AA×AAAA×AaAA：Aa＝1：1AA×aaAa×AaAA：Aa：aa＝显性：隐性＝Aa×aaAa：aa＝显性：隐性＝aa×aa全为隐性AA全为显性全为显性Aa全为显性1：2：13：11：11：1aa(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推类型)，请完成下列问题。F1显性：隐性＝3：1→亲本：Aa×显性：隐性＝1：1→亲本：全为显性→亲本：×A或aa全为隐性：亲本：AaAa×aaAAaa×aa3．自交和自由交配(随机交配)的相关计算提示：在遗传规律的探究中，我们经常会遇到不同的交配方式，不同的交配方式在子代中有不同的基因型和表现型比例。4．两种自交类型(1)杂合子Aa连续自交n次，杂合子、纯合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？提示：杂合子比例为12n，纯合子比例为1－12n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝1－12n×12。(2)杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子和杂合子的比例分别是多少？提示：纯合子比例为2n－12n＋1，杂合子比例为22n＋1。5．两种随机交配类型(1)杂合子Aa连续随机交配n次，杂合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？提示：杂合子比例为12，显性纯合子比例为14，隐性纯合子比例为14。(2)杂合子Aa连续随机交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个