高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）第2课时教案设计

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第2课时　对分离现象解释的验证和分离定律[学习目标]　1.写出测交实验过程，能设计实验验证分离定律。2.体会孟德尔假说—演绎法的过程，掌握分离定律。3.说出性状分离比模拟实验中小桶、彩球含义及抓取、统计要求。知识点一　对分离现象解释的验证1．方法：测交实验，即F1与隐性纯合子杂交。2．测交实验的分析图解孟德尔根据假说，推出测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1∶1。3．实验验证进行测交实验，统计后代性状比例。4．实验结论：测交后代高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1，符合预期的设想，孟德尔测交实验的结果验证了他的假说。　　为什么用测交法可以检测F1的遗传因子组成？提示：测交即F1与隐性纯合子杂交，由于隐性纯合子只产生一种含隐性遗传因子的配子，分析测交后代的表现类型及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例，从而检测F1的遗传因子组成。, [例1]　下列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→可检测F1遗传因子组成B．通过测交实验来验证对分离实验现象理论解释的科学性C．根据孟德尔假说，推测测交结果为高茎∶矮茎＝1∶1D．测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制解题分析　测交时，与F1杂交的另一亲本应为隐性纯合子。答案　D[例2]　通过测交可以推测被测个体(　　)①性状的显、隐性　②产生配子的比例　③遗传因子组成　④产生配子的数量A．①②③④    B．①②③C．②③    D．③④解题分析　测交实验是已知显隐性的情况下进行的实验，不能用来推测显、隐性，①错误；根据测交子代的表现类型及比例可以推测被测个体产生配子的比例，但不能推测产生配子的数量，②正确，④错误；测交可用来推测被测个体的遗传因子组成，③正确。答案　C知识点二　分离定律1．分离定律(1)分离定律的内容①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。②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，随配子遗传给后代。(2)分离的时间：有性生殖形成配子时。(3)适用范围①真核生物有性生殖的细胞核遗传。②由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。(4)分离定律在生物的遗传中具有普遍性。2．假说—演绎法(1)研究程序：提出问题→提出假说→演绎推理，推出预测的结果→实验验证→得出结论。(2)孟德尔用假说—演绎法推测分离定律的过程①提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的性状分离比？②提出假说→提出由遗传因子控制生物性状等观点。③演绎推理→F1为杂合子，其测交后代的表现类型之比接近1∶1。④实验验证→测交实验验证演绎推理内容。⑤得出结论→通过实验验证，假说成立。　　细菌的遗传遵循分离定律吗？提示：不遵循。细菌是原核生物，不进行有性生殖。[例1]　水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的分离定律的一项是(　　)A．杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色B．F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色D．F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色解题分析　杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色，后代表现类型只有一种，无法证明孟德尔的分离定律，A错误；F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，呈蓝黑色，呈红褐色，说明F1自交后代出现性状分离，但不能直接证明孟德尔的分离定律，B错误；F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，说明F1产生两种配子，比例为1∶1，能直接证明孟德尔的分离定律，C正确；F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，能证明，但不是直接证明孟德尔的分离定律，D错误。答案　C [例2]　有一种严重的椎骨病是由隐性遗传因子引起的。一对正常夫妇生了一个有病的女儿和一个正常的儿子，则该儿子携带致病遗传因子的可能性是(　　)A.  B.  C.  D.解题分析　根据正常夫妇生出一个患病的女儿，可知该夫妇的遗传因子组成都是杂合子，因此后代的正常个体是杂合子的概率为。答案　C技法提升验证分离定律方法(1)测交法：让杂合子Aa与隐性纯合子aa杂交，后代的表现类型之比为1∶1，则说明Aa产生两种配子且比例为1∶1。(2)杂合子自交法：让杂合子Aa自交，后代的性状分离比为3∶1，说明Aa产生两种配子且比例为1∶1。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证分离定律。知识点三　性状分离比的模拟实验1．实验目的：通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。2．实验装置(1)甲、乙两个小桶，分别代表雌、雄生殖器官；甲、乙小桶内的彩球(大小相同、颜色不同)分别代表雌、雄配子。(2)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。3．实验过程(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。(2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。(3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。(4)将抓取的彩球放回原来的小桶。(5)按步骤(3)和(4)重复做30次以上。4．实验结果：彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近1∶2∶1。　　每个小桶内的两种彩球必须相等，这是为什么？提示：杂种F1(Dd)产生的两种雄配子(D和d)或两种雌配子(D和d)数量相等。　　两个小桶内彩球的总数必须相等吗？为什么？提示：不必须相等。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表雌配子、雄配子，它们的数量可以不相等。　　小桶内的两种彩球大小、形状可以不同吗？为什么？提示：不可以。两种彩球大小、形状相同是为了形成抓取的随机性。　　抓取彩球的要求是什么？提示：①随机抓取；②应将抓取的小球放回原桶；③重复多次。[例1]　下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是(　　)A．彩球大小、形状、质地、重量等要一致B．每次抓彩球以前必须摇动小桶，使彩球充分混合C．每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可D．抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼解题分析　每次抓取的彩球必须放回原桶并混合均匀，模拟产生两种配子的机会相等。答案　C[例2]　在“性状分离比的模拟实验”中甲、乙两个小桶中都有写有D或d的两种小球，并且两种小球的数量是相等的，这分别模拟的是(　　)A．F1的遗传因子组成是DdB．F1产生的雌雄配子数量相等C．F1产生的雌雄配子都有D和d两种，且比例D∶d＝1∶1D．亲本中的父本和母本各自产生D和d的配子，且比例为1∶1解题分析　甲、乙两个小桶内的小球分别代表F1产生的雌雄配子，雌雄配子都有D和d两种，且比例D∶d＝1∶1。答案　C易错警示本实验要尽可能地排除主观因素的影响，抓取彩球时一定要做到随机抓取，抓取的次数尽可能的多，所得结果才越接近理论值。
　　　　　　　　　　　　　　　1．有位同学做“性状分离比的模拟”实验时，以下操作正确的是(　　)A．小桶内用球的大小代表显隐性，大球代表D，小球代表dB．每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始C．桶内两种球的数量必须相等，即标记D、d的小球数目必须为1∶1D．连续抓取了3次DD组合，应舍去2次，只统计1次答案　C解析　小桶内用球大小要一致，A错误；每次抓出的两小球统计后必须各自放回各自小桶，以保证概率正确，B错误；连续出现几次遗传因子组成相同的情况，属于正常现象，随抓取次数增多，越接近理论值，D错误。2．孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中做了三个实验，他发现问题阶段做的实验和验证假说阶段做的实验分别是(　　)A．自交、杂交；测交B．测交、自交；杂交C．杂交、自交；测交D．杂交、测交；自交答案　C解析　发现问题的阶段进行了杂交(得F1)和自交(得F2)实验，然后提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过测交实验进行验证。3．科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、数据分析、得出结论等。在孟德尔探究遗传规律的过程中，使孟德尔发现问题的现象是(　　)A．形成配子时成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中B．具一对相对性状亲本杂交，F2的性状分离比为3∶1C．F1与隐性亲本测交，后代表现类型之比为1∶1D．雌雄配子结合的机会均等答案　B解析　A中内容属于孟德尔提出的假说，不属于使孟德尔发现问题的现象，A错误；孟德尔在一对相对性状的实验中，发现具有一对相对性状的亲本杂交，F1均为显性性状，F2出现性状分离，且比例是3∶1，B正确；F1与隐性亲本测交，后代表现类型之比为1∶1，这是孟德尔验证假说的过程，不是发现问题的现象，C错误；雌雄配子结合的机会均等，这是孟德尔对一对相对性状实验现象作出的解释，属于提出假说，D错误。4．测交法可用来检验F1是不是纯合子的关键原因是(　　)A．与F1进行测交的个体是隐性纯合子B．测交子代出现不同的表现类型C．测交不受其他花粉等因素的影响D．测交后代的表现类型及比例能直接反映F1的配子类型及比例答案　D解析　用测交法检验F1是让F1与隐性纯合子交配，隐性纯合子只能产生一种含隐性遗传因子的配子，所以从后代的表现类型和比例可直接得出F1的配子类型和比例。5．下列有关分离定律的叙述中，正确的是(　　)A．分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的B．在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律D．在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代答案　D解析　孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)→对实验现象进行分析(提出假说)→根据假说进行演绎推理→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(结论)，A错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，B错误；分离定律的实质是：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，随配子遗传给后代，C错误，D正确。6．一株杂合的紫花豌豆自交，共结出多粒种子，前10粒种子长成的植株都开紫花。则第11粒种子长成的植株也开紫花的可能性是(　　)A．1/4    B．3/4  C．1/2    D．5/6答案　B解析　杂合的紫花豌豆植株自交，其后代为开紫花植株的可能性是3/4。由于第11粒种子与前10粒种子之间是相对独立的，故第11粒种子长成的植株开紫花的可能性仍是3/4。