生物必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）第2课时学案设计

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1.理解孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。
2.理性思维——归纳与概括：通过解释一对相对性状的杂交实验,养成归纳与概 括的科学思维方式。
3.通过观察现象、提出问题、作出假设：对分离现象作出假设，提高实验设计和实验结果分析的科学探究能力。
知识精讲

知识点01 豌豆一对相对性状杂交实验结果
纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，不论正交还是反交，F1只表现高茎。
F1自交的后代F2发生性状分离，高茎与矮茎的分离比约为3∶1。
知识点02 对豌豆一对相对性状杂交实验结果的解释
1．理论解释
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。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


知识点03 对豌豆一对相对性状杂交实验结果解释的验证
1．方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交杂交。
2．过程
知识点04 基因分离定律
1.研究对象：控制同一性状的遗传因子。
2.发生时间：减数分裂形成配子时。
3.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，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。
知识点05 纯合子与杂合子
知识点06 性状分离比模拟实验
1.实验原理
2、操作步骤
eq \x(取小桶并编号)→eq \x(分装彩球)→eq \x(混合彩球)→eq \x(随机取球)→eq \x(放回原小桶)→eq \x(重复实验)
结果与结论：
彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1，彩球代表的显隐性状的数值比接近3∶1。
4.实验注意问题
①要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀。
②重复的次数足够多。
【科学思维】两个小桶中的彩球数量必须相等吗？
教材中性状分离比的模拟实验设置的雌、雄配子数量相等，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多于雌配子的数量，因此，两个小桶中的彩球数量可以不相等，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。
知识点07 假说-演绎的科学方法
1.概念：指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。
2.过程：
【特别提醒】演绎推理≠实验验证。
演绎推理是指利用假说设计测交实验，并预测实验结果，属于理论推导过程。实验验证是指实施测交实验，并分析实验结果，属于实践过程。
能力拓展

考法01 对分离定律的理解的易错点
1.杂合子（Aa）产生的雌雄配子数量不相等。
2.符合基因分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下：
（1）F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，不一定符合预期
的分离比。
（2）某些致死基因可能导致性状分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
3.不要认为子代只要出现不同性状即属于“性状分离”：性状分离是指亲本性状相同，子代
出现不同类型的现象，如红花♀×红花♂→子代中有红花与白花（或子代出现不同于亲本的
白花）；若亲本有两种类型，子代也出现两种类型，则不属于性状分离，如红花♀×白花♂
→子代有红花与白花，此不属于性状分离。
确定性；人工授粉后再套袋，保证杂交得到的种子是人工传粉后所结，便于统计分析使实验结果更可靠。
【典例1】金鱼草为两性植物，其花色由一对等位基因控制。白花植株与红花植株杂交，F1均为粉红色花，F1自交，F2表现型及比例为红花:粉红色花:白花=1:2:1下列叙述正确的是（ ）
A.金鱼草花色的遗传不符合分离定律
B.金鱼草白花和红花表现为共显性
C.根据杂交实验推测白色为显性性状
D.若让F2的白花植株和粉红色花植株随机交配，F3中红花植株与白花植株的比例为1:4
【答案】D
【解析】A.由题意知，金鱼草花色由1对等位基因控制，符合分离定律，A错误；B.白花植
株与红花植株杂交，F1均为粉红色花，故金鱼草白花和红花表现为不完全显性，B错误；C.
根据杂交实验无法推测白色为显性性状还是红花为显性性状，C错误； D.若F2的白花植株
基因型为1/3aa，粉红色花植株2/3Aa，则A=1/3，a=2/3，随机交配后F3中红花植株AA与
白花植株aa的比例=（1/9）:（4/9）=1:4，同理，若F2的白花植株基因型为1/3AA，粉红
色花植株2/3Aa，则A=2/3，a=1/3，随机交配后F3中红花植株aa与白花植株AA的比例=（1/9）:
（4/9）=1:4，D正确。故选D。

考法02 自由（随机）交配
自由（随机）交配特点：子代的基因频率和基因型频率均不变。
遗传平衡定律适用范围：
①种群非常大；
②所有雌雄个体都能自由交配并产生后代；
③没有迁入、迁出；
④不同个体生存和繁殖能力均等；
⑤不产生突变。
【典例2】已知果蝇的黑身和灰身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的黑身和灰身
果蝇交配，F1全是灰身。F1雌雄互交得F2，试问：
①取F2雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身的比例（ ）
②取F2雌雄果蝇自交，后代中灰身和黑身的比例（ ）
③取出F2中灰身果蝇，让其自由交配，后代中灰身和黑身的比例（ ）
④取出F2中灰身果蝇，让其自交，后代中灰身和黑身的比例（ ）
A.5﹕1 B.8﹕1 C.5﹕3 D.3﹕1
【答案】D C B A
【解析】由题意得，灰身对黑身为显性，而F1灰身基因型设为Aa。自由交配问题可用基因
频率进行计算：（1）F2配子中的a的基因频率为1/2，带入遗传平衡定律公式F3的aa=a2=1/4，
即灰身:黑身=3:1；（3）灰身中有1/3AA和2/3Aa，配子中的a的基因频率为1/3，带入遗
传平衡定律公式F3的aa=1/9，即灰身:黑身=8:1；自交问题计算时要带上亲本的概率：（2）
F3的aa来自F2的1/2Aa和1/4aa的自交总和，即aa=1/2×1/4+1/4=3/8，即灰身:黑身=5:3；
（4）F3的aa来自F2的2/3Aa自交，即aa=2/3×1/4=1/6，即灰身:黑身=5:1。
考法03 假说-演绎的科学方法

【典例3】在孟德尔分离定律发现过程中，“演绎推理”过程指的是( )
A．提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”
B．根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”
C．根据成对遗传因子分离的假说，推断出F2有三种基因型且比例为1∶2∶1
D．根据成对遗传因子分离的假说，设计测交实验并推断测交后代会出现两种性状且比例为1∶1
【答案】D
【解析】提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”属于假说内容，A错误；根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”也属于假说内容，B错误；孟德尔没有提出基因型的说法，C错误；演绎是指根据假说内容推测某些实验的结果，孟德尔设计测交实验并推测其测交后代的两种性状比接近1∶1，D正确。
考法04 性状分离比模拟实验
1.原理
甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官
甲、乙内的彩球分别代表雌雄配子
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
2.注意事项：要随机抓取，且抓完一次将彩球摇匀原来的小桶并放回。重复的次数足够多。
【典例4】在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数的10倍，之后进行上百次模拟实验，下列说法错误的是( )
A．甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官
B．该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况
C．最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1
D．袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取
【答案】B
【解析】甲、乙两个袋子分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官，甲、乙两个袋子中的小球分别代表雄配子和雌配子，A正确；每个袋子中不同种类(D、d)的小球数量一定要相等，但甲袋子内小球总数量和乙袋子内小球总数量不一定相等，将甲袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数的10倍，模拟了雄配子数多于雌配子数的情况，但没有脱离雌雄配子随机结合的实际情况，B错误；由于两个袋子内的小球都是D∶d＝1∶1，所以最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1，C正确；为了保证每种小球被抓取的概率相等，小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取，D正确。
考法05 显性纯合子与杂合子的实验鉴别
区分纯合子与杂合子的原则是纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。实验鉴别的方法有三种：
①测交法(常用于动植物的鉴别)
待测个体×隐性纯合子 ——————结果分析eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(若后代只有一种类型，则待测个体为纯合子,若后代有两种类型，则待测个体为杂合子))
②自交法(常用于植物的鉴别)
待测个体 ———自交———结果分析eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,若后代有性状分离，则待测个体为杂合子))
③花粉鉴别法
此法只适用于一些特殊的植物。如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果鉴定结果有两种颜色，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果鉴定结果只有一种颜色，则被鉴定的亲本为纯合子。
【典例5】水稻的高秆对矮秆是显性，现有一株高秆水稻，欲知其是否是纯合体，下列采用的方法最为简单的是( )
A．用花粉离体培养，观察后代的表现型
B．与一株矮秆水稻杂交，观察后代的表现型
C．与一株高秆水稻杂交，观察后代的表现型
D．自花受粉，观察后代的表现型
【答案】D
【解析】水稻的高秆为显性性状，因此高秆水稻可能是显性纯合子，也可能是显性杂合子，纯合子自交性状不分离，杂合子自交后代有高、矮两种性状，因此通过自花受粉，观察后代的表现型是最简单的方法，D正确。
考法06 杂合子自交分离比为3:1需要满足的条件
1.子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子种类数目相等且存活能力相同;
2.雌、雄配子结合的机会相等;
3.子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等;
4.遗传因子间的显隐性关系完全相同;
5.观察的子代样本数目足够多。
【典例6】一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A．显性基因相对于隐性基因为完全显性
B．子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等
C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异
D．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
【答案】C
【解析】一对相对性状的遗传实验中，子二代要符合3∶1的性状分离比，需要满足的条件有显性基因对隐性基因完全显性、雌雄配子中各类型配子活力无差异以及各种基因型个体的存活率相等等条件，故A、B、D不符合题意，C符合题意。

分层提分

题组A 基础过关练
1.孟德尔在观察豌豆杂交实验现象的基础上,大胆提出对分离现象原因的假说。下列关于假说内容的叙述,错误的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.遗传因子在体细胞中是成对存在的
C.生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
D.生物体产生的雌雄配子数量相等,随机结合
2.孟德尔通过做豌豆的一对相对性状(高茎和矮茎)的杂交实验所发现的问题是( )
A.高茎为显性,由显性遗传因子决定
B.高茎受遗传因子的控制,矮茎不受遗传因子的控制
C.F1中只有高茎豌豆,F2中同时出现了高茎和矮茎豌豆,且高茎与矮茎的性状分离比接近3∶1
D.豌豆的体细胞中遗传因子成对存在,配子中的遗传因子单个存在
3.下列有关遗传学基本概念的叙述，正确的是（ ）
A.高茎晚豆和矮茎豌豆杂交，子代同时出现高和矮茎的现象属于性状分离
B.对于植物而言，只有自花传粉属于自交，异花传粉一定不属于自交
C.两个性状表现相同的同种生物，其遗传因子组成不一定相同
D.羊的长毛和卷毛属于一对相对性状
4.下列关于孟德尔遗传实验的描述,错误的是( )
A.自交实验不用进行图中的操作过程
B.该图所显示的实验,其高茎植株为母本
C.正交实验的子代和反交实验的子代表现类型不同
D.①和②的操作过程中先进行①后进行②
5.利用两个装有卡片的大信封可以模拟一对相对性状的杂交实验，认识等位基因在形成配子时相互分离。若通过三对相对性状杂交的模拟实验来探究自由组合定律，需要几个大信封（ ）
A．2个 B．6个 C．16个 D．18个
6.某种家兔的体色受一对等位基因控制，根据下列杂交实验的判断，正确的是( )
A.第1组的两个亲本中一定有一只是杂合子
B.第2组的两个亲本一定都是纯合子
C.第3组的两个亲本至少有一只是纯合子
D.综合3组实验可判定白色为显性性状

题组B 能力提升练
7．对孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的杂交实验来说，不必具备的条件是( )
A．选用的一对相对性状要易于区分
B．实验选用的两个亲本一定是纯合子
C．要让具有显性性状的个体作父本
D．要让两个亲本之间进行有性杂交
8.一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
9．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( )
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造时，无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体的表型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
10.纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获后发现甜玉米的果穗上结有非甜玉米籽粒，而非甜玉米的果穗上找不到甜玉米籽粒。这是因为（ ）
A.相互混杂 B.甜是显性 C.非甜是显性 D.相互选择
11．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
12.孟德尔对遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传的观点。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传观点的是( )
A．红花亲本与白花亲本杂交所得的F1全为红花
B．红花亲本与白花亲本杂交所得的F1全为粉红花
C．红花亲本与白花亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2按照一定比例出现性状分离
D．红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花

题组C 培优拔尖练
13．若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制，棕色马与白色马交配，F1均为淡棕色马，F1随机交配，F2中棕色马:淡棕色马:白色马=1:2:1。下列叙述正确的是（ ）
A.马的毛色性状中，棕色对白色为完全显性
B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C.F2中相同毛色的雌雄马交配，其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配，其子代基因型的比例与表现型的比例相同
14．金鱼草为两性植物，其花色由一对等位基因控
制。白花植株与红花植株杂交，F1均为粉红色花，F1自交，F2表现型及比例为红花:粉红色
花:白花=1:2:1下列叙述正确的是（ ）
A.金鱼草花色的遗传不符合分离定律
B.金鱼草白花和红花表现为共显性
C.根据杂交实验推测白色为显性性状
D.若让F2的白花植株和粉红色花植株随机交配，F3中红花植株与白花植株的比例为1:4
15．水稻体细胞有24条染色体，非糯性和糯性是一对相对性状。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淀粉为支链淀粉，遇碘变橙红色。下列有关水稻的叙述正确的是（ ）
A.验证基因分离定律，必须用纯种非糯性水稻（AA）和糯性水稻（aa）杂交，获得F1，F1
再自交或测交
B.用纯种非糯性水稻（AA）和糯性水稻（aa）杂交获得F1，F1再自交获得F2，取F2花粉
加碘染色，在显微镜下观察到蓝黑色花粉粒占3/4
C.若含有a基因的花粉50%死亡，则非糯性水稻（Aa）自交后代基因型比例是2:3:1
D.二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
16.人类的ABO血型由9号染色体上的3个复等位基
因（IA、IB和i）决定，基因IA和IB分别决定A型血和B型血，二者为共显性，同时存在时为AB型血；基因IA、IB均对基因i为显性，基因型为ii时为O型血。由于发生突变，在同一条染色体上同时存在IA和IB基因，个体血型为AB型，这样的AB型称为cisAB型。下列有关叙述错误的是（ ）
A.正常情况下，AB型血个体的父母都不可能是O型血
B.正常情况下，B型血个体的父亲的血型可能是4种血型中的任一种
C.双亲血型为cisAB型和O型时，后代可能出现O型血
D.双亲血型为cisAB型和B型时，后代不可能出现正常的AB型血

概念
特点
纯合子
由基因组成相同的配子结合形成的合子发育形成的个体。
1.在组成上不存在等位基因
2.减数分裂只能形成一种配子
3.自交后代不发生性状分离
杂合子
由基因组成不同的配子结合形成的合子发育形成的个体。
1.在组成上至少存在一对等位基因
2.减数分裂至少形成两种配子
3.自交后代发生性状分离
用具或操作
模拟对象或过程
甲、乙两个小桶
雌、雄生殖器官
小桶内大小相同、颜色不同的彩球
雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机结合
组别
实验过程
实验结果
1
(1只)白色×(1只)黑色
生育3只黑色个体，2只白色个体
2
(1只)黑色×(1只)黑色
生育1只黑色个体
3
(1只)白色×(1只)白色
生育了4只白色个体