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- 2021-09-24 发布
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第
1
节 孟德尔的豌豆杂交实验
(
一
)
一、用豌豆作为遗传实验材料容易成功的原因
1
.
豌豆用作遗传实验材料的优点
2
.
孟德尔遗传实验的科学杂交方法
预习反馈
1
.
判断正误。
(1)
孟德尔利用了豌豆自花传粉的特性。
(
√
)
(2)
豌豆杂交时需在开花时去除母本的雄蕊。
(
×
)
2
.
在孟德尔的豌豆杂交实验中
,
必须对母本采取的措施是
(
)
①
花蕾期人工去雄
②
开花后人工去雄
③
自花传粉前人工去雄
④
去雄后自然受粉
⑤
去雄后人工授粉
⑥
人工授粉后套袋隔离
A.
②③④
B.
①③④
C.
①⑤⑥
D.
①④⑥
答案
:
C
3
.
下图是豌豆植株人工杂交的示意图
,
下列相关说法错误的是
(
)
A.
①②
分别表示父本和母本
B.
操作
③
表示去雄
C.
操作
④
表示传粉
D.
④
操作后需要对雌蕊进行套袋
解析
:
提供花粉的是父本
,
接受花粉的是母本
,A
项错误
;
③④
分别表示去雄和传粉
,B
、
C
两项正确
;
传粉后为了避免外来花粉的干扰
,
应及时对雌蕊进行套袋处理
,D
项正确。
答案
:
A
二、一对相对性状的杂交实验
1
.
相关概念
2
.
常用符号及含义
3
.
一对相对性状杂交实验的假说
—
演绎分析
(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
:
如果实验结果与预测相符
,
则说明假说是
正确
的
;
反之
,
则说明假说是
错误
的。
(2)
运用假说
—
演绎法分析一对相对性状杂交实验
预习反馈
1
.
判断正误。
(1)
生物体能表现出来的性状就是显性性状。
(
×
)
(2)
性状分离是杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(
√
)
(3)
孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验
,
无论是正交还是反交
,
结果都是相同的。
(
√
)
(4)
在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中
,F
2
中的显性性状和隐性性状之比一定是
3
∶
1
。
(
×
)
(5)
通过测交可测定被测个体的遗传因子组成。
(
√
)
(6)
孟德尔设计了测交实验来验证他的假说是正确的。
(
√
)
(7)
成对的遗传因子的分离发生在配子形成过程中。
(
√
)
(8)
分离定律的实质是控制同一性状的成对的遗传因子发生分离
,
分别进入不同的配子中
,
随配子遗传给后代。
(
√
)
2
.
下列属于相对性状的是
(
)
A.
玉米的黄粒与皱粒
B.
狗的长毛与直毛
C.
果蝇的长翅与残翅
D.
小麦的抗倒伏与抗锈病
解析
:
相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型。
答案
:
C
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
∶
1
B.
统计的样本足够大时才符合
3
∶
1
C.
性状按
3
∶
1
的比例出现
D.
统计的样本越小越接近
3
∶
1
解析
:
孟德尔之后
,
科学家们在继续研究中发现
,
只有满足大样本
,
即实验群体足够大时
,
才能够实现孟德尔统计的比例关系
,
样本越小越偏离
,
样本越大越接近。
答案
:
B
三、分离定律
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
不同配子
中
,
随配子遗传给后代。
四、性状分离比的模拟实验
1
.
模拟内容
2
.
操作步骤
3
.
分析结果得出结论
彩球组合类型数量比为
DD
∶
Dd
∶
dd≈
1
∶
2
∶
1
,
彩球组合代表的显隐性性状的数量比为显性
∶
隐性
≈
3
∶
1
。
预习反馈
1
.
思考在甲、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。
提示
:
原因是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
?
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。
3
.
两个小桶内的小球数量可以不同吗
?
每个小桶内两种颜色的小球数量可以不同吗
?
提示
:
一般来说
,
雄配子的数量远远多于雌配子
,
因此两个小桶内的小球数量可以不同
;
同一个小桶内两种颜色的小球分别代表含不同遗传因子的配子
,
数量必须相同。
探究点一
探究点二
探究点三
运用假说
—
演绎法分析一对相对性状杂交实验
问题情景
融合遗传的观点曾在
19
世纪下半叶十分盛行
,
孟德尔冲破了这个错误观点的
“
束缚
”,
利用豌豆进行了杂交实验
,
提出了完全不同的理论。让我们从一百多年前孟德尔的豌豆杂交实验开始
,
探索遗传的奥秘。下面是孟德尔的豌豆杂交实验过程
,
请根据实验过程分析解决以下问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1
.
孟德尔用具有一对相对性状的亲本进行杂交实验
,F
1
和
F
2
分别出现了什么现象
?
你是否认同融合遗传的观点
?
提示
:
F
1
全是高茎豌豆
,
说明高茎是显性性状
;F
2
既有高茎又有矮茎
,
出现了性状分离现象
,
并且比例是
3
∶
1
。不认同
,
因为高茎、矮茎并没有被
“
融合
”
。
探究点一
探究点二
探究点三
2
.
孟德尔如何解释这个现象
?
请填写下列遗传图解及说明。
说明
:(1)
配子的结合方式
:
4
种。
(2)
遗传因子组成
:
3
种
,
分别为
DD
、
Dd
、
dd
,
其比例为
1
∶
2
∶
1
。
(3)
产生后代的性状表现
:
2
种
,
分别为
高茎、矮茎
,
其比例为
3
∶
1
。
(4)
上图亲本中的高茎
(DD)
或矮茎
(dd)
遗传因子组成相同
,
称为
纯合子
;F
1
中的高茎
(Dd)
遗传因子组成不同
,
称为
杂合子
。
探究点一
探究点二
探究点三
3
.
孟德尔用什么方法证明他的解释
?
请写出遗传图解。
提示
:
测交。
遗传图解
:
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
1
.
孟德尔假说的要点
(1)
生物的性状是由遗传因子决定的。
(2)
在体细胞中
,
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。
(4)
受精时
,
雌雄配子的结合是随机的。
2
.
F
1
(
杂合子
)
产生配子的情况
F
1
(
杂合子
)
会产生两种数量相同的雌配子和两种数量相同的雄配子
,
但雌、雄配子的数量一般不相等
,
雄配子的数量通常多于雌配子。
探究点一
探究点二
探究点三
3
.
F
1
自交后代出现
3
∶
1
的理论分离比所必须满足的理想条件
(1)F
1
产生的雌、雄配子分别有两种类型
,
这两种类型的配子数量完全相等。
(2)
不同类型雌、雄配子之间结合的机会均等。
(3)
每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。
(4)
显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。
方法技巧
“
遗传图解
”
的书写规范
(1)
在左侧应注明
P
、
F
1
、
F
2
等
,
以明确世代关系和上下代之间的联系。
(2)
要写清楚
P
、
F
1
、
F
2
等表现出的性状和遗传因子组成
,
它们产生的配子的情况
,
以及最后一代
(F
1
或
F
2
)
的相关比例。
(3)
用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系
,
用相交线或棋盘的形式表示形成子代的配子结合的情况。
(4)
根据需要在图解右侧或下侧配置简单说明
,
表示操作意图或原因。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
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
F
2
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
F
1
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
F
1
产生配子时成对的遗传因子分离
,
则
F
2
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是
:
若假说成立
,
则
F
1
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
:
C
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1
.(2019
全国
Ⅱ
卷
,5)
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
∶
1
④
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
②
B.
①
或
④
C.
②
或
③
D.
③
或
④
探究点一
探究点二
探究点三
解析
:
本题的切入点是判断某个体是否为杂合子的实验方法。植株甲进行自花传粉
,
子代出现性状分离
,
说明植株甲为杂合子
,
杂合子表现为显性性状
,
新出现的性状为隐性性状
,
①
符合题意
;
用植株甲给另一全缘叶植株授粉
,
子代均为全缘叶
,
说明双亲可能都是纯合子
,
也可能一方为杂合子
,
另一方为显性纯合子
,
因此不能判断植株甲为杂合子
,
②
不符合题意
;
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
∶
1,
只能说明一个亲本为杂合子
,
另一个亲本为隐性纯合子
,
无法判断哪一个是杂合子
,
③
不符合题意
;
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,
可判断亲本均为杂合子
,
④
符合题意。
答案
:
B
探究点一
探究点二
探究点三
2
.
孟德尔的一对相对性状的遗传实验中
,
具有
1
∶
1
比例的有
(
)
①
F
1
产生的不同类型配子的比例
②
F
2
的性状分离比
③
F
1
测交后代性状分离比
④
F
1
产生的雌、雄配子比例
⑤
F
1
产生的不同类型的雌配子数量的比例
⑥
F
1
产生的不同类型的雄配子数量的比例
A.
①②④⑤⑥
B.
①③⑤⑥
C.
①③④⑤
D.
①③④⑥
解析
:
孟德尔的一对相对性状的遗传实验中涉及多个比例
:
①
F
1
产生的不同类型的配子比例是
1
∶
1;
②
F
1
自交
,F
2
的性状分离比为
3
∶
1;
③
F
1
测交
,
后代性状分离比为
1
∶
1;
④
自然界中进行有性生殖的生物
,
不论植物还是动物
,
其雄配子数通常远远大于雌配子数
;
⑤
F
1
产生配子时
,
不同类型的雌配子数量的比例为
1
∶
1;
⑥
F
1
产生的不同类型的雄配子数量的比例也是
1
∶
1
。
答案
:
B
探究点一
探究点二
探究点三
3
.
孟德尔在探索遗传规律时
,
运用了
“
假说
—
演绎法
”,
下列相关叙述不正确的是
(
)
A.“
一对相对性状的遗传实验和结果
”
属于假说内容
B.“
测交实验
”
是对推理过程及结果的检测
C.“
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
”
属于假说内容
D.“F
1
(Dd)
能产生数量相等的两种配子
(D
∶
d=1
∶
1)”
属于推理内容
探究点一
探究点二
探究点三
解析
:
“
一对相对性状的遗传实验和结果
”
是观察和分析的内容
,
属于孟德尔的
“
假说
—
演绎法
”
中的提出问题阶段
,A
项错误
;“
测交实验
”
是根据假说进行演绎推理
,
对测交实验的结果进行理论预测
,
看真实的实验结果与理论预期是否一致
,
证明假说是否正确
,B
项正确
;“
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
”
属于假说内容
,C
项正确
;“F
1
(Dd)
能产生数量相等的两种配子
(D
∶
d=1
∶
1)”
是无法直接看到的
,
属于推理内容
,D
项正确。
答案
:
A
探究点一
探究点二
探究点三
显隐性的判断、纯合子与杂合子的判断
问题情景
下表为豌豆花色遗传实验结果
,
试分析并回答以下问题
(
假设决定显性性状的遗传因子用
“A”
表示
,
决定隐性性状的遗传因子用
“a”
表示
)
。
探究点一
探究点二
探究点三
1
.
以上哪组实验可判断显隐性关系
?
哪一种是显性性状
?
提示
:
第二、三组。紫花是显性性状。
2
.
请写出以上三组实验中紫花亲本的遗传因子组成。其中哪些是纯合子
?
提示
:
甲
(Aa)
、乙
(AA)
、丙
(Aa)
、丁
(Aa),
其中乙是纯合子。
3
.
三组实验中哪一组属于测交
?
提示
:
第一组。
4
.
为鉴定一株紫花豌豆和一只黑色豚鼠
(
已知黑色是显性性状
)
是否是纯合子
,
应采用的简便方法分别是什么
?
提示
:
自交法、测交法。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
1
.
显隐性性状的判断方法
(1)
根据子代性状判断
①
不同性状的亲本杂交
⇒
子代只表现一种性状
⇒
子代所表现的性状为显性性状。
②
相同性状的亲本杂交
⇒
子代表现不同性状
⇒
子代所表现出的新的性状为隐性性状。
(2)
根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交
⇒
F
1
自交后代
F
2
性状分离比为
3
∶
1
⇒
占比为
3
的性状为显性性状。
探究点一
探究点二
探究点三
2
.
纯合子和杂合子的判断方法
(1)
测交法
(
已知显、隐性性状
)
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、自交法均可以
,
但自交法较简便。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述
(
甲和乙为一对相对性状
),
错误的是
(
)
A.
甲
×
乙
→
只有甲
→
甲为显性性状
B.
甲
×
甲
→
甲
+
乙
→
乙为隐性性状
C.
甲
×
乙
→
甲
∶
乙
=1
∶
1→
甲为显性性状
D.
花粉鉴定法
:
只有一种花粉
→
纯合子
,
至少两种花粉
→
杂合子
解析
:
甲
×
乙
→
只有甲
→
甲为显性性状
,
这是显性性状的概念
,A
项正确
;
甲
×
甲
→
甲
+
乙
,
相同性状的亲本杂交
,
后代出现的新性状
(
乙
)
为隐性性状
,B
项正确
;
具有相对性状的亲本杂交
,
后代中相对性状的比例为
1
∶
1,
无法判断显隐性关系
,C
项错误
;
花粉鉴定法
:
纯合子只产生一种花粉
,
杂合子可产生至少两种花粉
,D
项正确。
答案
:
C
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1
.
豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状
,
下列杂交实验中能辨别性状显隐性关系的是
(
)
A.
高茎
×
高茎
→
高茎
B.
高茎
×
高茎
→311
高茎
+105
矮茎
C.
矮茎
×
矮茎
→
矮茎
D.
高茎
×
矮茎
→105
高茎
+97
矮茎
解析
:
B
项中
,
亲本为高茎
×
高茎
,
子代高茎和矮茎比例接近
3
∶
1,
则高茎是显性性状
,
矮茎是隐性性状。
答案
:
B
探究点一
探究点二
探究点三
2
.
一匹雄性黑马与若干匹纯种枣红马交配后
,
共生出
10
匹枣红马和
4
匹黑马。下列叙述中最可能的是
(
)
①
雄性黑马是杂合子
②
黑色是隐性性状
③
雄性黑马是纯合子
④
枣红色是隐性性状
A.
①
和
②
B.
①
和
④
C.
②
和
③
D.
①
和
③
解析
:
由题意可知
,
雌性枣红马是纯种
,
若其是显性性状
,
与黑色雄马杂交
,
则其子代全为枣红马
,
与题意不符
,
所以枣红色是隐性性状
,
黑色是显性性状
,
②
错误
,
④
正确
;
如果黑马是纯合子
,
其子代不会发生性状分离
,
与题意不符
,
所以黑色雄马是杂合子
,
①
正确
,
③
错误。故
B
项正确。
答案
:
B
探究点一
探究点二
探究点三
分离定律的解题思路
问题情景
豌豆是经常采用的遗传学实验材料
,
已知豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对遗传因子
Y
、
y
控制
,
现用豌豆进行下列两个遗传实验
,
请结合分离定律解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1
.
请结合上述杂交实验
,
说明豌豆种子中子叶的黄色与绿色这一对相对性状中
,
哪种是显性性状。
提示
:
通过实验二
,
黄色子叶丁自交后代出现黄色子叶和绿色子叶
,
说明黄色是显性性状
,
绿色是隐性性状。
2
.
在两个杂交实验中
,F
1
都出现了黄色子叶和绿色子叶
,
是否都发生了性状分离现象
?
提示
:
不是。性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
,
因此只有实验二发生了性状分离现象。
3
.
判断实验一、二中黄色子叶甲和丁的遗传因子组成
,
并说明理由。
提示
:
实验一中
F
1
黄色
∶
绿色
=1
∶
1,
符合测交比例
,
已知绿色由隐性遗传因子控制
,
所以甲是杂合子
,
遗传因子组成是
Yy
。实验二中
F
1
黄色
∶
绿色
=3
∶
1,
符合杂合子自交比例
,
说明丁是杂合子
,
遗传因子组成是
Yy
。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
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
)
。
探究点一
探究点二
探究点三
2
.
由子代推断亲代的遗传因子组成
(
逆推类型
)
。
探究点一
探究点二
探究点三
方法技巧
判断生物遗传因子组成的方法
(1)
方法一
:
遗传因子填充法。先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子
,
如显性性状的相关遗传因子组成可用
AA
、
Aa
或
A_
来表示
,
隐性性状的遗传因子组成只有一种
aa;
再根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本
,
可推出亲代中未知的遗传因子组成。
(2)
方法二
:
隐性突破法。若子代中有隐性个体存在
,
它往往是逆推中的突破口
,
因为隐性个体为纯合子
(aa),
因此亲代遗传因子组成中必然都有一个遗传因子
a,
然后根据亲代的性状表现做进一步的推断。
(3)
方法三
:
根据分离定律中的性状分离比直接判断。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
豌豆花腋生和顶生是一对相对性状
,
受一对遗传因子
B
、
b
控制
,
下列是几组杂交实验结果。
探究点一
探究点二
探究点三
根据以上实验结果
,
分析回答下列问题。
(1)
根据组合
可判断出豌豆花腋生和顶生中
,
显性性状是
(
填
“
顶生
”
或
“
腋生
”)
。
(2)
组合二亲本的遗传因子组成分别是
、
,
其后代腋生中杂合子比例为
。
(3)
组合三后代的腋生豌豆中杂合子占
。
解析
:
组合二中
,
相同性状的亲本杂交产生的后代发生性状分离
,
且腋生
∶
顶生
≈3
∶
1,
说明腋生是显性
,
且双亲均是杂合子
(Bb),
杂交后代个体中
BB
占
1/4,Bb
占
1/2,
因此后代腋生中杂合子比例为
1/2
÷
(1/4+1/2)=2/3
。组合三后代中腋生
∶
顶生
≈1
∶
1,
符合测交实验
,
则双亲的遗传因子组成是
bb×Bb,
后代中腋生豌豆全是杂合子
(Bb)
。
答案
:
(1)
二 腋生
(2)Bb
Bb
2/3
(3)100%
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1
.
如果绵羊的白色
(B)
对黑色
(b)
是显性
,
一只白色公羊与一只白色母羊交配
,
生下一只黑色小绵羊
,
白色公羊、白色母羊和黑色小绵羊的遗传因子组成分别是
(
)
A.Bb
、
Bb
、
bb B.BB
、
Bb
、
bb
C.BB
、
BB
、
Bb D.Bb
、
BB
、
bb
解析
:
遗传图解如下
:
由遗传图解可推知
,
白色公羊的遗传因子组成为
Bb,
白色母羊的遗传因子组成也是
Bb
。
答案
:
A
探究点一
探究点二
探究点三
2
.
两杂种黄色籽粒豌豆杂交产生种子
120
粒
,
其中纯种黄色种子的数目约为
(
)
A.0
粒
B.30
粒
C.60
粒
D.90
粒
解析
:
两杂种黄色籽粒豌豆杂交
,
后代性状分离比为
3
∶
1,
其中黄色种子中纯合子与杂合子的比例为
1
∶
2,
因此
,
纯合黄色种子数占总数的
1/4,
即
30
粒。
答案
:
B