2022届高考生物一轮复习第6单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第16讲孟德尔的豌豆杂交实验一学案新人教版

这是一份2022届高考生物一轮复习第6单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第16讲孟德尔的豌豆杂交实验一学案新人教版，共18页。学案主要包含了分离定律及应用，显隐性性状及纯合子与杂合子等内容，欢迎下载使用。

必备知识固本夯基
一、分离定律及应用
1.豌豆作为实验材料的优点
2.用豌豆做杂交实验的方法
(1)人工异花传粉的步骤为 。
(2)去雄是指除去未成熟花的全部雄蕊,其目的是防止 ;应在 进行。
(3)套袋的目的是防止 干扰,从而保证杂交得到的种子是人工传粉后所结。
(4)异花传粉时,父本是指提供花粉的植株;母本是指接受花粉的植株。
3.运用假说—演绎法分析一对相对性状的杂交实验
4.分离定律的实质
(1)分离定律实质与各种比例的关系
(2)发生时间: 。
(3)适用范围
① (填“真核”或“原核”)生物 (填“无性”或“有性”)生殖的 (填“细胞核”或“细胞质”)遗传。
② 对等位基因控制的 对相对性状的遗传。
5.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到 为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能 遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止 和进行 提供理论依据。
二、显隐性性状及纯合子与杂合子
1.显隐性性状的判断
(1)根据子代性状判断
①具有不同性状的纯合亲本杂交,若子代只表现一种性状,则子代所表现的性状为 性状,未表现的性状为 性状。
②具有相同性状的亲本杂交,若子代表现出不同于亲本的性状,则子代所表现的新性状为 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,若F2性状分离比为3∶1,则所占比例大的性状为 性状。
(3)合理设计杂交实验,判断性状的显隐性
(4)根据遗传系谱图进行判断
双亲表现正常,后代出现患者,则致病性状为隐性性状,如图甲所示;双亲表现患病,后代出现正常个体,则致病性状为显性性状,如图乙所示。
2.纯合子与杂合子的判断
(1)自交法
此法主要用于植物纯合子与杂合子的判定,而且是最简便的方法。
待测
个体
自交若后代无性状分离,则待测个体为 若后代有性状分离,则待测个体为
(2)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)
待测个体为雄性动物时,应注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代,使结果更有说服力。
待测个体
×
隐性纯合子若后代无性状分离,则待测个 体为 若后代有性状分离,则待测个 体为
(3)单倍体育种法(此法只能用于植物)
待测个体单倍体
幼苗纯合子
植株
若得到两种类型的植株,则待测个体为 若得到一种类型的植株,则待测个体为
概念检测
1.基于孟德尔豌豆杂交实验的原理和过程,判断下列表述是否正确。
(1)F1测交子代表型及比例能直接真实地反映出F1配子种类及比例,但无法推测被测个体产生配子的数量。( )
(2)孟德尔利用豌豆作为实验材料,通过测交的方法对遗传现象提出了合理的解释,然后通过自交等方法进行了证明。( )
(3)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。( )
(4)孟德尔首先提出假说,并据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎。( )
2.基于对相关概念的理解,判断下列相关叙述是否正确。
(1)小芳的直发和小美的短发、兔的长毛与狗的短毛都是一对相对性状。( )
(2)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,F1出现的性状是显性性状。( )
(3)“F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔又有长毛兔”属于性状分离现象。( )
(4)测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型,也都可以用来判断一对相对性状的显隐性。( )
(5)杂合子不能稳定遗传,自交后代会出现性状分离现象。( )
(6)生物的表型是由基因型决定的。基因型相同,表型一定相同;表型相同,基因型不一定相同。( )
(7)一对黑毛豚鼠,生了5只小豚鼠,其中3只是白色的,两只是黑色的,据此可判断,豚鼠毛色的遗传不遵循孟德尔分离定律。( )
教材拓展
(人教版必修2P8“思维训练”)假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天,你突然发现一种本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值,决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后,将这株开紫花的植株的种子种下去,可惜的是,在长出的126株新植株中,却有36株是开白花的。
(1)开紫花的植株的种子种下去,在长出的126株新植株中,却有36株是开白花的,你能给出合理的解释吗?
(2)怎样才能获得开紫花的纯种植株呢?请你写出解决这一问题的实验方案。
核心考点能力提升
考点一 分离定律
合作探究
探究孟德尔一对相对性状的杂交实验
孟德尔创造性地选择了豌豆作为杂交实验材料,采用科学的实验方法,获得了成功。结合下图信息分析思考。
F1 高茎(Dd)
↓⊗
F2
(1)孟德尔的豌豆杂交实验,“去雄套袋”是关键操作。对植物进行杂交时,都要去雄套袋吗?请举例说明。
(2)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足哪些条件?
(3)运用测交法进行实验的验证是孟德尔的创新性思路。测交法可用于检测F1基因型的关键原因是什么?
归纳总结遗传学核心概念之间的联系
考向突破
考向1 遗传学的科学实验方法
1.关于孟德尔的豌豆遗传学实验,下列说法错误的是( )
A.选择豌豆作实验材料是因为自然条件下豌豆是纯合子,且具有易于区分的相对性状
B.杂交实验时,对母本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋
C.孟德尔首先提出假说,并据此开展豌豆杂交实验并设计测交进行演绎
D.在对实验结果进行分析时,孟德尔用了统计学的方法
考向2 分离定律的实质与验证
2.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基因分离定律的一项是( )
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
方法技巧“四法”验证分离定律
(1)自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(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,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)单倍体育种法:取杂合子花药进行离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表型且比例为1∶1,则符合基因的分离定律。
考向3 分离定律的实践应用
3.(多选)下图是某单基因遗传病的家系图,下列有关分析不合理的是( )
A.若该家系中的遗传病是显性,则图中所有的患者均为杂合子
B.若该家系中的遗传病是隐性,则致病基因可能只位于X染色体上
C.若Ⅲ-12与Ⅲ-13近亲婚配,则他们所生后代患该病的概率是1/2
D.若Ⅱ-6不含致病基因,则他与Ⅱ-5所生女儿都是致病基因携带者
考点二 分离定律的解题规律及方法
合作探究
探究显、隐性的判断
已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一牛群中,A与a基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。下列实验能否确定这对相对性状的显隐性,若能确定,预期实验结果并得出结论。
(1)选择多对有角牛和无角牛杂交。
(2)自由放养的牛群自由交配。
(3)选择多对有角牛和有角牛杂交。
(4)随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配。
考向突破
考向1 相对性状中显、隐性的判断
1.玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
考向2 基因型、表型的推导(含纯合子、杂合子的判断)及概率计算
2.(多选)(2021山东泰安三模)某雌雄异株的植物的叶片有羽状浅裂和羽状深裂两种类型,雌株叶片都是羽状浅裂,叶形由基因A、a控制。某小组做了如图所示的杂交实验。下列相关叙述正确的是( )
P 羽状浅裂(♀)×羽状深裂(♂)
F1羽状浅裂(♀)∶羽状浅裂(♂)∶羽状深裂(♂)
4 ∶ 1 ∶ 3
实验一
羽状浅裂(♀)×羽状浅裂(♂)
羽状浅裂(♀)∶羽状深裂(♂)
1 ∶ 1
实验二
A.实验一F1中羽状浅裂雌株有3种基因型,且其中杂合子占1/2
B.实验二亲本雌株的基因型为AA,亲本雄株的基因型为aa
C.实验一F1雌株的基因型与实验二F1雌株的基因型相同的概率是1/2
D.若要确定某羽状浅裂雌株的基因型,最适合选用羽状深裂雄株与之杂交
考向3 自交和自由交配的相关计算
3.某种群中,AA的个体占25%,Aa的个体占50%,aa的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配,且基因型为aa的个体无繁殖能力,则子代中AA∶Aa∶aa是( )
A.3∶2∶3
B.4∶4∶1
C.1∶1∶0
D.1∶2∶0
考向4 基因分离定律的异常分离比
4.(2020江苏)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中2/3为橘红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系
归纳总结基因分离定律的特殊形式
第6单元 孟德尔遗传定律
与伴性遗传
第16讲 孟德尔的豌豆
杂交实验(一)
必备知识·固本夯基
一、1.自花 闭花 相对性状 异花
2.(1)去雄→套袋→人工授粉→套袋 (2)自花传粉 开花前(花蕾期) (3)外来花粉
3.相对 显性 高茎 性状分离 矮茎 遗传因子 成对 成单 成对的遗传因子 随机结合 4 1∶1 1∶1
4.(1)等位基因随同源染色体 1∶1 3∶1 1∶1 1∶1 1∶1 (2)减数分裂Ⅰ后期 (3)真核 有性 细胞核 一 一
5.(1)不再发生性状分离 稳定 (2)近亲结婚 遗传咨询
二、1.(1)显性 隐性 隐性 (2)显性 (3)显性 显性 显性 隐性
2.(1)纯合子 杂合子 (2)纯合子 杂合子 (3)杂合子 纯合子
【概念检测】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)×
【教材拓展】
(1)提示该开紫花的植株的种子种下去,出现开白花的,说明后代发生性状分离,紫花对白花为显性,该开紫花的植株为杂合子。
(2)提示方法一:用紫花植株的花粉进行花药离体培养,然后用秋水仙素处理,保留紫花的品种。
方法二:让该紫花植株连续自交,直到后代不再出现性状分离为止。
核心考点·能力提升
考点一
【合作探究】
探究
(1)提示不同的植物花的类型和结构不同。首先要弄清花的结构,黄瓜、玉米等均为单性花植物,授粉前不用去雄,只需套袋;桃花、豌豆花等为两性花,授粉前需去雄、套袋。可见,人工异花授粉过程中的“去雄”“套袋”“授粉”都是针对母本进行的操作,去雄应在花蕾期进行。
(2)提示①一对等位基因控制的相对性状的遗传,显性对隐性必须是完全显性(不完全显性、共显性均不符合);②同种类型的配子(雄配子或雌配子)中,D∶d=1∶1,且配子活力相同,雌、雄配子结合是随机的;③各种基因型胚胎的存活率相同、子代个体的存活率等均相同;④子代数目足够多,基于较大数据的统计处理。
(3)提示孟德尔用隐性纯合子对F1进行测交实验,隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,分析测交后代的性状表现及比例即可推知F1产生的配子种类及比例,从而检测出F1的基因型。
【考向突破】
1.C 选择豌豆作实验材料是因为自然条件下豌豆是纯合子,且具有易于区分的相对性状,A项正确;杂交实验时,对母本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋,B项正确;孟德尔首先进行豌豆杂交和自交实验,并在此基础上提出假说,根据假说设计测交实验进行验证,C项错误;在对实验结果进行分析时,孟德尔用了统计学的方法,D项正确。
2.C 基因分离定律的实质:杂合子在减数分裂形成配子时,等位基因分离并分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,由此可知,分离定律的直接体现是F1形成配子时等位基因分离并分别进入了两个配子中。
3.ABD 若该家系中的遗传病是显性,由于Ⅱ-4有病,Ⅲ-10正常,说明该致病基因不可能在X染色体上,则该病为常染色体显性遗传病,而图中Ⅰ-1的后代全部患病,因此Ⅰ-1的基因型是AA或Aa,A项错误;若该家系中的遗传病是隐性,由于Ⅰ-2不患病但Ⅱ-5患病,说明该致病基因不可能在X染色体上,B项错误;该病为常染色体显性或隐性遗传病,Ⅲ-12与Ⅲ-13其中一个为杂合子,另一个为隐性纯合子,后代的发病率为1/2,C项正确;若Ⅱ-6不含致病基因,说明该病为常染色体显性遗传病,他与Ⅱ-5所生女儿正常或者患病,D项错误。
考点二
【合作探究】
探究
(1)提示能。若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性性状;反之,则无角为显性性状。
(2)提示能。若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性性状。
(3)提示能。若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性性状。
(4)提示不能。因后代个体数太少,不能判断显隐性。
【考向突破】
1.C A项中,若自交后代不发生性状分离,则不能确定显隐关系,若其中一种性状发生性状分离,则其为显性,另一性状为隐性,不符合题意;B项中,若正交、反交结果都表现为一种性状,则表现出来的性状为显性,不表现的那一性状为隐性,若后代发生性状分离,则无法确定显隐关系,不符合题意;C项中,非甜自交,若后代发生性状分离,则非甜为显性,甜为隐性,若自交后代均为非甜,则非甜为纯合子(AA或aa),进一步看杂交结果,若杂交后代表现一种性状,则表现出来的性状为显性,不表现出来的为隐性,若杂交后代发生性状分离,则甜为显性,非甜为隐性,符合题意;D项中,若杂交后代只表现一种性状,则表现出来的为显性,不表现的那一性状为隐性,若杂交后代出现性状分离,则不能确定显隐关系,不符合题意。
2.ABC 由于雌性叶片均为羽状浅裂,根据实验一的子代雄性中羽状浅裂∶羽状深裂=1∶3,可判断羽状浅裂雄株的基因型为aa,羽状深裂雄株的基因型为AA、Aa,即实验一的亲本基因型均为Aa,F1中羽状浅裂雌株有AA、Aa、aa共3种基因型,且其中杂合子占1/2,A项正确;实验二的子代中雄性均为羽状深裂(A-),亲本雄性为羽状浅裂(aa),所以亲本雌性基因型为AA,亲本雄性的基因型为aa,B项正确;实验一F1雌株的基因型(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)与实验二F1雌株的基因型(Aa)相同的概率是1/2,C项正确;若要确定某羽状浅裂雌株的基因型,最适合选用羽状浅裂雄株(aa)与之杂交,D项错误。
3.B 本题计算自由交配后子代的基因型比例,可以采用不同的解法。
解法一(杂交组合法):由于aa的个体无繁殖能力,因此种群中雌雄自由交配的个体中,AA个体占1/3,Aa个体占2/3。个体间自由交配的方式如表所示:
子代中AA个体所占比例=1/3×1/3+1/3×2/3×1/2+1/3×2/3×1/2+2/3×2/3×1/4=4/9,aa个体所占比例=2/3×2/3×1/4=1/9,Aa个体所占比例=1-1/9-4/9=4/9,故子代中AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。
解法二(配子比例法):由于aa的个体无繁殖能力,因此种群中雌雄自由交配的个体中,AA个体占1/3,Aa个体占2/3。那么在雌性群体中产生的卵细胞的种类及比例是2/3A,1/3a;在雄性群体中产生的精子的种类及比例也是2/3A,1/3a;雌雄配子间随机组合的方式如表所示:
因此,子代中AA=2/3×2/3=4/9;Aa=2×1/3×2/3=4/9;aa=1/3×1/3=1/9,故子代中AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。
4.D 由橘红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系均为杂合子,A项正确;杂合橘红带黑斑鱼相互交配,子代表型比例为2∶1,可推测橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,B项正确;由于橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则橘红带黑斑性状容易被淘汰,C项正确;橘红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得橘红带黑斑品系均为杂合子,D项错误。
雌配子
雄配子
1/2D
1/2d
1/2D
1/4DD高
1/4Dd高
1/2d
1/4Dd高
1/4dd矮
类 型
亲本组合
子代的
基因型比
子代的表型比
一般形式
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
特
殊
形
式
相对显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶相对显性∶隐性=1∶2∶1
显性纯合致死
Aa×Aa
Aa∶aa=2∶1
显性∶隐性=2∶1
隐性纯合致死
Aa×Aa
AA∶Aa=1∶2
显性
单性隐性配子致死
Aa×Aa
AA∶Aa=1∶1
显性
单性显性配子致死
Aa×Aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
♂×♀
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/9AA
1/9AA,1/9Aa
2/3Aa
1/9AA,
1/9Aa
1/9AA,2/9Aa,
1/9aa
♂×♀
2/3A
1/3a
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa