人教版高中生物必修2學(xué)案第1章第1節(jié)第1課時一對相對性狀的雜交實驗

第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第1課時一對相對性狀的雜交實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.闡明用豌豆做遺傳實驗容易成功的原因，并掌握相關(guān)的基本操作。2.掌握孟德爾一對相對性狀的雜交實驗過程。3.理解孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋以及對解釋的驗證，并能畫出遺傳圖解。1.利用結(jié)構(gòu)功能觀解釋用豌豆做遺傳實驗的優(yōu)點。2.通過對比分析、繪制圖解和舉例等方式掌握本節(jié)相關(guān)遺傳學(xué)概念及遺傳圖譜的規(guī)范書寫。一、豌豆做遺傳實驗材料的優(yōu)點和操作方法1．用豌豆做遺傳實驗材料的優(yōu)點品種特點相應(yīng)優(yōu)勢自花傳粉和閉花受粉。自然狀態(tài)下一般為純種實驗結(jié)果可靠，容易分析具有易于區(qū)分的相對性狀，且能穩(wěn)定遺傳實驗結(jié)果易于觀察和分析2.雜交實驗的一般操作方法二、一對相對性狀的雜交實驗1．實驗過程2.對分離現(xiàn)象的解釋(1)孟德爾對分離現(xiàn)象的假說①生物的性狀是由遺傳因子決定的。②體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。③生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。④受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。(2)遺傳圖解3．對分離現(xiàn)象解釋的驗證(1)方法：測交，即讓F1與隱性純合子雜交。(2)過程判斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．孟德爾在豌豆開花時進行去雄和授粉，實現(xiàn)親本的雜交。 ()2．豌豆的高莖與粗莖是一對相對性狀。 ()3．性狀分離是子代同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。 ()4．豌豆的高莖和玉米的矮莖是一對相對性狀。 ()5．雜合子自交，后代一定是雜合子。 ()6．Dd豌豆產(chǎn)生含D的雌配子和含d的雄配子的數(shù)量相同。 ()7．孟德爾巧妙設(shè)計的測交方法只能用于檢測F1的遺傳因子組成。 ()提示：1.×豌豆為自花傳粉、閉花受粉植物，故去雄操作應(yīng)在開花前進行。2．×相對性狀是一種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，高莖和粗莖是兩種性狀。3．×性狀分離是指具有相同性狀的親本雜交，子一代同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。4．×豌豆和玉米不是同一種生物，因此它們的高、矮莖不是一對相對性狀。5．×雜合子自交，后代會出現(xiàn)純合子，如Dd自交，后代中會出現(xiàn)DD、dd純合子。6．×Dd豌豆產(chǎn)生的雌配子中含D的雌配子與含d的雌配子數(shù)量相同，雄配子亦是如此。但雄配子的數(shù)量遠(yuǎn)多于雌配子的。7．×測交方法既可以檢測待測個體的遺傳因子組成，又可以檢測其形成的配子的種類及比例。一對相對性狀的雜交實驗[問題探究]豌豆的高莖(D)對矮莖(d)為一對相對性狀，仔細(xì)觀察下列實驗過程圖解，回答相關(guān)問題：上圖是人工異花傳粉的實驗過程，請據(jù)圖回答下列問題：(1)步驟①是什么？應(yīng)該在開花前還是開花后進行？目的是什么？(2)步驟②是什么？操作前后都要進行套袋處理，目的是什么？(3)該雜交實驗中，母本和父本分別是哪種豌豆？提示：(1)步驟①是去雄；應(yīng)該在開花前(花蕾期)進行；目的是防止自花受粉。(2)步驟②是人工授粉；套袋的目的是防止外來花粉的干擾。(3)該雜交實驗中，高莖豌豆為母本，矮莖豌豆為父本。[歸納總結(jié)]1．人工雜交實驗(1)實驗過程：(2)豌豆雜交實驗的操作過程的兩個關(guān)鍵：①去雄的時間是花未成熟時(花蕾期)，不能理解為“開花前”。②套袋有兩次，分別為去雄后和人工授粉后，作用是避免外來花粉的干擾。2．雜交實驗中的幾個重要概念3．相對性狀中顯隱性判斷(設(shè)A、B為一對相對性狀)(1)定義法(雜交法)①若A×B→A，則A為顯性，B為隱性。②若A×B→B，則B為顯性，A為隱性。③若A×B→既有A，又有B，則無法判斷顯隱性，只能采用自交法。(2)自交法①若A既有A，又有B，則A為顯性，B為隱性。②若B既有A，又有B，則B為顯性，A為隱性。(3)根據(jù)子代性狀分離比判斷：具有一對相對性狀的親本雜交→F2性狀分離比為3∶1→分離比占3/4的性狀為顯性性狀。大豆的紫花和白花為一對相對性狀。下列四組雜交實驗中，能判定性狀的顯隱性關(guān)系的是()①紫花×紫花→紫花②紫花×紫花→303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④C．①和③ D．②和③D[利用概念來判斷。觀察四組雜交實驗，雜交實驗③符合顯隱性性狀的概念：具有一對相對性狀的純合親本雜交，后代只表現(xiàn)一個親本的性狀(紫花)，此性狀(紫花)為顯性性狀，而未表現(xiàn)出來的性狀(白花)為隱性性狀。雜交實驗②中后代出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，且紫花∶白花＝3∶1，符合孟德爾的分離定律，所以可判斷紫花為顯性性狀，白花為隱性性狀。通過雜交實驗①④無法判斷哪個為顯性性狀，哪個為隱性性狀。]對分離現(xiàn)象的解釋和驗證[問題探究]1．如圖表示孟德爾雜交實驗的理論解釋及驗證，請分析作答：圖1圖2(1)圖1表示孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋：圖中D表示顯性遺傳因子，遺傳因子組成為DD的個體是純合子(填“純合子”或“雜合子”)，遺傳因子組成為Dd的個體是雜合子(填“純合子”或“雜合子”)。F2中遺傳因子組成為DD、Dd和dd的比例為1∶2∶1。(2)假如雌雄配子的結(jié)合不是隨機的，F(xiàn)2不會(填“會”或“不會”)出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，因為滿足孟德爾實驗的條件之一是受精時，雌雄配子結(jié)合機會相等，這樣才能出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。(3)圖2表示測交實驗。根據(jù)該圖回答下列問題：①測交實驗中，測交后代性狀分離比接近1∶1，證實F1的遺傳因子組成為Dd。②測交實驗?zāi)茏C明F1產(chǎn)生配子的類型及比例，因為隱性個體所產(chǎn)生的配子中的遺傳因子為隱性，它不會影響F1產(chǎn)生的配子中所含遺傳因子的表達(dá)，所以測交后代性狀表現(xiàn)決定于F1所產(chǎn)生的配子的類型及比例。2．在進行豌豆雜交實驗時，孟德爾選擇了子葉顏色這一對相對性狀，其中豌豆子葉黃色(Y)對綠色(y)為顯性。下面是孟德爾用純合親本雜交得到的子一代(F1)自交，實驗遺傳圖解如下：(1)圖中Y、y兩種雄配子的數(shù)目是否相等？雄配子Y與雌配子Y數(shù)目是否相等？提示：Y、y兩種雄配子的數(shù)目是相等的；但是由于雄配子要多于雌配子，所以雄配子Y要遠(yuǎn)多于雌配子Y。(2)表中①②③的遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)分別是怎樣的？提示：①和②均為Yy，表現(xiàn)為黃色子葉；③為yy，表現(xiàn)為綠色子葉。(3)F2代中純合子和雜合子所占的比例分別是多少？F2代的子葉黃色豌豆中純合子和雜合子所占比例又分別是多少？提示：F2代中純合子和雜合子所占比例分別是1/2和1/2，F(xiàn)2代的子葉黃色豌豆中純合子和雜合子所占比例分別是1/3和2/3。[歸納總結(jié)]1．雜交實驗的遺傳圖解遺傳圖解的寫法一般有下面兩種：(1)相交線法(如圖所示)(2)棋盤格法：和相交線法的區(qū)別在于F2的寫法不同(如圖所示)。特別提醒：規(guī)范的遺傳圖解需要寫出哪些內(nèi)容？1在圖解的左側(cè)注明P、F1、F2……2寫出P、F1、F2等世代的性狀表現(xiàn)類型和遺傳因子組成，以及除最后一代外的各世代產(chǎn)生配子的情況，方法是由親本產(chǎn)生的配子得出子代的遺傳因子組成，再由遺傳因子組成確定其性狀表現(xiàn)。3寫出最后一代F1或F2等的相關(guān)比例。,4用箭頭表示遺傳因子在上下代之間的傳遞關(guān)系，用相交線或棋盤格的形式表示配子結(jié)合的情況。2．孟德爾設(shè)計測交實驗的目的(1)測定F1產(chǎn)生的配子的種類及比例。(2)測定F1的遺傳因子組成強調(diào)：測交實驗除上述兩種作用外，還可用于驗證分離定律及判斷某個體是純合子還是雜合子。3．概念辨析(1)純合子和雜合子①純合子：也叫純合體或純種，指遺傳因子組成相同的個體，如DD或dd。②雜合子：也叫雜合體或雜種，指遺傳因子組成不同的個體，如Dd。③純合子能穩(wěn)定遺傳，即純合子自交后代不會發(fā)生性狀分離；雜合子不能穩(wěn)定遺傳，即雜合子自交后代會發(fā)生性狀分離。(2)交配類方式含義實例雜交遺傳因子組成不同的個體間相互交配AA×aa，Aa×AA自交遺傳因子組成相同的個體間相互交配，對植物特指自花傳粉AA×AA，aa×aa測交雜種子一代與隱性純合子交配Aa×aa正交與反交正交與反交是相對而言的，若甲為母本，乙為父本的交配方式為正交，則甲為父本，乙為母本的交配方式為反交若正交：高莖(♀)×矮莖(♂)則反交：高莖(♂)×矮莖(♀)1．孟德爾的一對相對性狀的遺傳實驗中，具有1∶1比例的有()①子一代產(chǎn)生的不同類型配子的比例②子二代的性狀分離比③子一代測交后代性狀分離比④子一代產(chǎn)生的雌、雄配子比例⑤子一代產(chǎn)生的不同類型的雌配子比例⑥子一代產(chǎn)生的不同類型的雄配子比例A．①④⑤⑥ B．①③⑤⑥C．②③④⑤ D．②③④⑥B[在孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中，子一代產(chǎn)生配子時，無論雌雄個體均產(chǎn)生比例相同的兩種配子，所以測交后代性狀分離比為1∶1，①③⑤⑥正確；但雌雄配子數(shù)量不同，子二代的性狀分離比為3∶1，②④錯誤。故選B。]2．關(guān)于孟德爾分離定律雜交實驗中測交的說法，不正確的是()A．F1×隱性類型→測F1遺傳因子組成B．通過測定F1的遺傳因子組成來驗證對分離實驗現(xiàn)象理論解釋的科學(xué)性C．F1的遺傳因子組成是根據(jù)F1×隱性類型→所得后代性狀表現(xiàn)反向推知的D．測交時，與F1雜交的另一親本無特殊限制D[測交必須是利用隱性純合子與被檢驗對象雜交，目的是通過分析后代推知其遺傳因子組成。孟德爾分離定律雜交實驗中測交的對象是F1，其遺傳因子組成決定了基因分離定律是否正確。]3．(2019·全國卷Ⅱ)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學(xué)用全緣葉植株(植株甲)進行了下列四個實驗。①讓植株甲進行自花傳粉，子代出現(xiàn)性狀分離②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1其中能夠判定植株甲為雜合子的實驗是()A．①或② B．①或④C．②或③ D．③或④B[實驗①中植株甲自交，子代出現(xiàn)了性狀分離，說明作為親本的植株甲為雜合子。實驗④中植株甲與另一具有相同性狀的個體雜交，后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，說明親本均為雜合子。在相對性狀的顯隱性不確定的情況下，無法依據(jù)實驗②、③判定植株甲為雜合子。]方法規(guī)律：純合子、雜合子的判斷(1)測交法(已知顯、隱性性狀)：待測個體×隱性純合子eq\o(→,\s\up17(結(jié)果),\s\do14(分析))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①若后代無性狀分離，則待測,個體為純合子,②若后代有性狀分離，則待測,個體為雜合子))(2)自交法(已知或未知顯、隱性性狀)：待測個體自交eq\o(→,\s\up17(結(jié)果),\s\do14(分析))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①若后代無性狀分離，則待測個體為,純合子,②若后代有性狀分離，則待測個體為,雜合子))當(dāng)待測個體為動物時，常采用測交法；當(dāng)待測個體為植物時，測交法、自交法均可采用，但自交法較簡便。(3)鑒定純合子、雜合子還可以用花粉鑒定法非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同顏色。如果花粉有兩種，且比例為1∶1，則被鑒定的親本為雜合子；如果花粉只有一種，則被鑒定的親本為純合子。1．下列性狀中屬于相對性狀的是()A．貓的藍(lán)眼和白毛 B．棉花的細(xì)絨和長絨C．兔的身高和體重 D．豌豆花位置的葉腋和莖頂D[相對性狀是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。貓的藍(lán)眼和白毛、棉花的細(xì)絨和長絨、兔的身高和體重均不屬于同一性狀的不同表現(xiàn)類型；豌豆花位置的葉腋和莖頂屬于同一性狀的不同表現(xiàn)類型，屬于相對性狀。]2．玉米的紫粒和黃粒是一對相對性狀。某一品系X為黃粒玉米，若自花傳粉，后代全為黃粒；若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黃粒，也有紫粒。下列有關(guān)分析正確的是()A．紫粒是顯性性狀 B．黃粒是顯性性狀C．品系X是雜種 D．品系Y是純種A[品系X自花傳粉后代全為黃粒，說明品系X是純種；接受品系Y紫粒玉米花粉，后代有黃粒和紫粒，說明紫粒為顯性性狀，黃粒為隱性性狀，品系Y是雜種。]3．下列有關(guān)孟德爾豌豆雜交實驗的敘述，正確的是()A．孟德爾在豌豆開花時進行去雄和授粉，實現(xiàn)親本的雜交B．孟德爾研究豌豆花的構(gòu)造時，無須考慮雌蕊、雄蕊的發(fā)育程度C．孟德爾根據(jù)親本中不同個體的表現(xiàn)型來判斷親本是否純合D．孟德爾利用了豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性D[本題考查孟德爾的豌豆雜交實驗，意在考查學(xué)生對豌豆雜交實驗的理解。應(yīng)在花蕾期去雄，花成熟后授粉，A錯誤。研究豌豆花的構(gòu)造時，應(yīng)考慮雌蕊、雄蕊的發(fā)育程度，B錯誤。表現(xiàn)型相同，但基因型不一定相同，孟德爾根據(jù)子代是否發(fā)生性狀分離來判斷親本是否純合，C錯誤。孟德爾以豌豆為實驗材料，利用了豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性，這樣可避免外來花粉的干擾，D正確。]4．在孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中，出現(xiàn)1∶1的是()A．親代(DD和dd)所產(chǎn)生的遺傳因子組成為D和d的兩種配子之比B．F1(Dd)所產(chǎn)生的雌雄配子之比C．F1(Dd)自交后代不同性狀表現(xiàn)個體之比D．F1產(chǎn)生的遺傳因子組成為D的雄配子和遺傳因子組成為d的雄配子之比D[F1產(chǎn)生的遺傳因子組成為D和d的雌配子數(shù)量相等，遺傳因子