高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1章 遗传因子的发现第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）第1课时导学案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1章 遗传因子的发现第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）第1课时导学案，共13页。学案主要包含了一对相对性状的杂交实验等内容，欢迎下载使用。
第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)第1课时　一对相对性状的杂交实验过程和解释课标内容要求核心素养对接阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能。1．生命观念：认知花的结构与生殖功能相适应，并尝试人工异花授粉的操作。2．科学思维：尝试运用遗传图解解释生物的一些遗传现象。一、豌豆用作遗传实验材料的优点和操作方法1．豌豆用作遗传实验材料的优点品种特点相应优势自花传粉。自然状态下一般为纯种实验结果可靠，容易分析具有易于区分的性状，且性状能稳定地遗传给后代实验结果易于观察和分析2．人工异花传粉的过程(1)实验操作的基本过程包括四个步骤：①去雄→套袋→②人工异花传粉→套袋。(2)①的操作过程中应注意时间上要在花药未成熟之前进行。(3)两次套袋的目的是防止接受其他花粉。3．相关概念(1)自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊的柱头上的过程，也称自交。(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。(3)性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。二、一对相对性状的杂交实验1．实验过程实验过程相关说明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②③F1全部表现为显性性状④F2出现性状分离现象，分离比为3∶12.实验中相关符号及含义符号PF1F2× ♀含义亲本子一代子二代杂交自交母本或雌配子父本或雄配子3.对分离现象的解释(1)提出假说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(3)相关概念①显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。②隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。③纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。④杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。  (　　)2．玉米的圆粒和皱粒是一对相对性状。 (　　)3．生物体所表现出来的性状都是显性性状。 (　　)4．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。 (　　)5．杂合子自交，后代一定是杂合子。 (　　)6．Dd豌豆产生含D的雌配子和含d的雄配子的数量相同。 (　　)提示：1．×　豌豆为两性花，花未开放时，完成受粉，因此去雄操作应在开花前进行。2．√3．×　生物体所表现出来的性状有的是显性性状，如双眼皮；有的是隐性性状，如单眼皮。4．×　性状分离是指具有相同性状的亲本杂交，子一代同时出现显性性状和隐性性状的现象。5．×　杂合子自交，后代会出现纯合子，如Dd自交，后代中会出现DD、dd纯合子。6．×　Dd豌豆产生的雌配子中含D的雌配子与含d的雌配子数量相同，雄配子亦是如此。但雄配子的数量远多于雌配子的数量。　一对相对性状的杂交实验过程1．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。2．根据孟德尔豌豆杂交实验，归纳显、隐性性状的判断方法(1)根据子代性状判断①具有相对性状的纯合亲本杂交⇒子代只表现出一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。②具有相同性状的亲本杂交⇒子代表现出不同性状⇒子代所表现的新性状为隐性性状。(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⇒F1自交⇒F2中性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。如图为孟德尔“一对相对性状的杂交实验”的图解。据图探究以下问题：(1)随机从F2中选出4株豌豆，是否一定是3株高茎植株和1株矮茎植株？请说明理由。提示：不一定。3∶1的性状分离比是对F2中高茎与矮茎的个体进行数量统计后分析得出的数量关系，统计的数量越多越接近于3∶1，否则有可能偏离这一比例。(2)若亲本高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1中既有高茎植株，又有矮茎植株，则高茎一定为显性性状吗？请说明理由。提示：不一定。若亲本矮茎豌豆为杂合子，则亲本高茎为豌豆纯合子且为隐性性状。1．在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是(　　)①开花前人工去雄　②开花后人工去雄　③自花受粉前人工去雄　④去雄后自然受粉　⑤去雄后人工授粉　⑥授粉后套袋隔离　⑦授粉后自然发育A．①④⑦　　　　 B．②④⑥C．③⑤⑥   D．④⑤⑥C　[①豌豆杂交实验中，需在自花受粉前对母本人工去雄，即花未开放时去雄处理，①②错误，③正确；④去雄后要套袋隔离，再进行人工授粉，④错误；⑤去雄后待花粉成熟时进行人工授粉，⑤正确；⑥授粉后需要套袋隔离，防止外来花粉干扰实验结果，⑥正确；⑦授粉后要套袋隔离，⑦错误。综上所述，C正确。]2．下列四组杂交实验中，能判断显性和隐性关系的是(　　)①红花×白花→红花＋白花　②非甜玉米×非甜玉米→301非甜玉米＋101甜玉米　③盘状南瓜×球状南瓜→盘状南瓜　④黑毛牛×白毛牛→98黑毛牛＋102白毛牛A．①和②   B．②和③C．②和④ D．①和④B　[②中子代出现性状分离，新出现的性状是甜玉米，所以甜玉米是隐性性状；③是两种不同性状的亲代杂交，子代只有一种性状——盘状南瓜，所以盘状南瓜是显性性状。②和③符合题意，B项正确。]显性性状和隐性性状判断的两个易错点(1)相同性状表现的个体杂交，若后代只出现一种性状表现，则无法判断该性状表现是显性性状还是隐性性状，如根据高茎×高茎→高茎，不能判断高茎为显性性状还是隐性性状。(2)不同性状表现的两亲本杂交，若后代出现不同的性状表现，则无法判断该相对性状的显隐性关系。如高茎×矮茎→高茎和矮茎，则无法判断高茎是显性性状还是隐性性状。　对分离现象的解释1．解释分离现象原因的假说的核心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；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。2．杂交实验的遗传图解(1)书写方法①相交线法(如图所示)②棋盘格法：和相交线法的区别在于F2的写法不同(如图所示)。(2)书写要求①在图解的左侧注明P、F1、F2等。②写出P、F1、F2等世代的性状表现类型和遗传因子组成，以及除最后一代外的各世代产生配子的情况，方法是由亲本产生的配子得出子代的遗传因子组成，再由遗传因子组成确定其性状表现。③写出最后一代(F1或F2等)的相关比例。④用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘格的形式表示配子结合的情况。已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对遗传因子B、b控制的，用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下：请分析回答下列问题：(1)从配子的形成和随机组合角度分析，实验二的F1中出现性状分离比3∶1的原因是什么？提示：亲本产生配子时B、b相互分离，雌雄个体中配子均为B∶b＝1∶1，受精时雌雄配子随机组合，F1中有1/4BB、1/2Bb表现为显性性状，1/4bb表现为隐性性状。(2)若将实验一中黄色子叶(丙)与实验二中黄色子叶(戊)杂交，所获得的子代个体中绿色子叶占多少？提示：丙的遗传因子组成为Bb，戊的遗传因子组成及比例为1/3BB、2/3Bb，若将丙与戊杂交，所获得的子代个体中绿色子叶占2/3×1/4＝1/6。(3)在下列框图中写出实验一相关的遗传图解。   提示： 1．对孟德尔关于豌豆一对相对性状的杂交实验及其解释，下列叙述正确的是  (　　)A．在杂交实验中，需在花蕾期同时对父本和母本去雄B．依据假说推断，F1能产生数量比为1∶1的雌雄配子C．假说能解释F1自交出现3∶1性状分离比的原因，所以假说成立D．假说的主要内容是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离D　[在豌豆杂交实验中，需在花蕾期对母本去雄，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不等，雄配子数远多于雌配子数，B项错误；假说能解释F1测交后代出现1∶1的数量比的原因，且在测交实验中得到了验证，所以假说成立，C项错误；假说的主要内容是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，D项正确。]2．孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验，发现当只考虑一对相对性状时，F2总会出现3∶1的性状分离比，于是其提出假说，作出了4点解释，最终总结出了相关的遗传定律。请以高茎(D)和矮茎(d)这一对相对性状为例，回答下列问题：(1)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的，则F2将不会出现严格的____________________________________________现象。(2)如果雌雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合(其他假说内容不变)，请写出F1自交形成F2的遗传图解。[解析]　(1)若遗传因子是独立遗传的，则F2将出现高茎∶矮茎＝3∶1的性状分离比，若遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的，则F2将不会出现严格的高茎∶矮茎＝3∶1的性状分离现象。(2)如果雌雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合(其他假说内容不变)，则F2的基因型及比例为DD∶dd＝1∶1，表型及比例为高茎∶矮茎＝1∶1。相应的遗传图解见答案。[答案]　(1)高茎∶矮茎＝3∶1的性状分离 (2)人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，二者一旦混合便永远分不开，使子代表现出介于双亲之间的性状，这种观点被称作融合遗传。独立遗传时，也存在一种特殊现象称为不完全显性。如金鱼草是一种可自花受粉的花卉。当开红花(R)的纯种金鱼草与开白花(r)的纯种金鱼草进行杂交时，F1植株都开粉红花，正好是双亲的中间型。通过比较可认知两种遗传方式的本质区别，并由此通过设计实验来判断金鱼草花色的遗传方式，即解释生物的一些遗传现象。1．红花金鱼草与白花金鱼草杂交，F1植株都开粉红花，能否判断金鱼草花色的遗传是融合遗传还是不完全显性？(科学思维)提示：不能。无论是融合遗传还是不完全显性，红花金鱼草与白花金鱼草杂交，F1植株都开粉红花。2．尝试设计一个简便的实验，证明金鱼草花色遗传属于不完全显性。请写出实验思路、预期实验结果。(科学探究)提示：实验思路：F1自交，观察并统计后代的表型及比例。预期实验结果：F2中出现三种表型，且红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1。[课堂小结]知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1．豌豆作为实验材料的优点：自花传粉；具有易于区分的相对性状。2.显性性状是具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。3.隐性性状是具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。4.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。5.纯合子体细胞内每对遗传因子组成相同，杂合子体细胞内至少有一对遗传因子组成不同。6.纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。1．下列不属于孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料原因的是(　　)A．豌豆花比较大，易于做人工杂交实验B．豌豆具有易于区分的相对性状C．豌豆在自然状态下一般都是纯种D．豌豆是单性花，易于操作D　[豌豆是自花传粉的植物，在自然状态下一般都是纯种；豌豆具有多对易于区分的性状，为两性花，且花比较大，易于操作，D项符合题意。]2．下列各组中属于相对性状的是(　　)A．李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”B．新疆棉花中的长绒棉与彩色棉C．“雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”D．豌豆子叶黄色和绿色D　[“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”用来形容海棠花的绿叶，“红瘦”用来形容海棠花的红花，不是“同一性状”，A错误；新疆棉花中的长绒棉与彩色棉，分别为棉的长度及颜色，不是“同一性状”，B错误；“雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”是指雄兔的脚喜欢扑腾，雌兔的眼老是眯着，不是“同一性状”，C错误。]3．下列遗传现象不属于性状分离的是(　　)A．在杂种的自交后代中，同时出现显性性状和隐性性状B．灰毛雄兔与灰毛雌兔杂交后代中既有灰毛兔，又有白毛兔C．高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代中既有高茎豌豆，也有矮茎豌豆D．粉花植株自交，后代中同时出现红花植株、粉花植株和白花植株C　[高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代也是高茎和矮茎，不属于性状分离现象，C错误。]4．孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是(　　)A．杂种F1自交后代会产生3∶1的性状分离比B．豌豆种子的圆粒和皱粒是由一对遗传因子控制的C．形成下一代新的植株时，雌雄配子的结合是随机的D．植物配子中只含有每对遗传因子中的一个A　[杂种F1自交后代会产生3∶1的性状分离比是提出问题的基础，不属于假说内容，A错误。]5．水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，据图回答下列问题：(1)根据上图杂交实验判断水稻的显性性状是________(填“非糯性”或“糯性”)。(2)非糯性杂种水稻自交产生的后代中同时出现糯性和非糯性两种水稻，这种现象在遗传学上称为________(填“性状分离”或“分离性状”)。(3)请写出图中亲本(P)的遗传因子组成：非糯性________；糯性________。(用A、a表示)(4)已知非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。若取图中F1的非糯性水稻的花粉加碘液染色，在显微镜下可观察到的颜色及比例的选项为________( A．蓝黑色∶橙红色＝1∶1；B．蓝黑色∶橙红色＝2∶1)。[解析]　(1)由图可知：非糯性水稻自交，产生糯性和非糯性两种后代，说明非糯性是显性性状，糯性是隐性性状。(2)非糯性杂种水稻自交产生的后代中同时出现糯性和非糯性两种水稻，这种现象在遗传学上称为性状分离。(3)亲本中非糯性的遗传因子组成为Aa，糯性的遗传因子组成为aa。(4)非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘变橙红色，F1中非糯性水稻为杂合子Aa，若取F1非糯性水稻的花粉加碘染色，在显微镜下观察，呈蓝黑色和呈橙红色花粉的比例约为1∶1。[答案]　(1)非糯性　(2)性状分离　(3)Aa　aa　(4)A