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2课时导学案及答案

这是一份人教版 (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2课时导学案及答案，共11页。学案主要包含了对分离现象解释的验证，分离定律和假设—演绎法等内容，欢迎下载使用。
一、对分离现象解释的验证
1．验证方法：测交法，即让F1与隐性纯合子杂交。
2．遗传图解
3．实验结果：测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
4．实验结论：验证了孟德尔的遗传因子假说是正确的。
二、分离定律和假设—演绎法
1．分离定律
(1)描述对象：有性生殖生物。
(2)发生时间：在形成配子时。
(3)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的配子中，随配子遗传给后代。
(4)特点：分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
2．假说—演绎法
一般程序：发现问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．运用假说—演绎法验证的实验结果总是与预期相符。( )
2．孟德尔巧妙地设计的测交实验只能用于检测F1的遗传因子的组成。( )
3．符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。( )
4．病毒和原核生物的遗传符合分离定律。( )
5．分离定律发生在配子形成过程中。( )
提示：1．× 运用假说—演绎法验证的实验结果不一定与预期相符。当二者相符时，假说就是正确的，不相符时，还需对假说进行修正，再进一步进行实验检验。
2．× 测交方法既可以检测待测个体的遗传因子组成，又可以检测其形成的配子的种类及比例。
3．√
4．× 分离定律的适用范围为真核生物的细胞核遗传。
5．√
对分离现象解释的验证
1．对假说—演绎法的理解
(1)孟德尔所作假设的核心内容是成对的遗传因子在形成配子时发生分离。
(2)演绎≠测交实验：演绎不同于测交实验，前者只是设计测交实验，预测测交结果，后者则是进行实验结果的验证。
(3)孟德尔设计测交实验的目的
①测定F1产生的配子的种类及比例。
②测定F1的遗传因子组成。
强调：测交实验除上述两种作用外，还可用于验证分离定律及判断某个体是纯合子还是杂合子。
2．一对相对性状杂交实验中的相关数量关系
(1)F1(Dd)的配子种类和比例：2种(D、d)，1∶1。
(2)F2的遗传因子组成种类和比例：3种(DD、Dd、dd)，1∶2∶1。
(3)F2的性状种类和比例：2种(显性、隐性)，3∶1。
(4)F1的测交后代遗传因子组成种类和比例：2种(Dd、dd)，1∶1。
(5)F1的测交后代性状种类和比例：2种(显性、隐性)，1∶1。
3．纯合子、杂合子的判断
(1)测交法(已知显、隐性性状)
待测个体×隐性纯合子eq \(――→,\s\up14(结果),\s\d5(分析))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①若后代无性状分离，则, 待测个体为纯合子,②若后代有性状分离，则, 待测个体为杂合子))
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)
待测个体自交eq \(――→,\s\up14(结果),\s\d5(分析))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①若后代无性状分离，则, 待测个体为纯合子,②若后代有性状分离，则, 待测个体为杂合子))
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、自交法均可采用，但自交法较简便。
(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。
玉米的高茎对矮茎为显性。为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒是全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子，某同学选取了该玉米果穗上两粒种子作为亲本，单独隔离种植，观察、记录并分别统计子一代植株的性状，子一代全为高茎，他就判断该玉米果穗所有子粒为纯合子。
(1)老师认为这位同学的结论不科学，老师给出的理由是什么？
提示：选择的样本太少，实验具有一定的偶然性，不能代表全部子粒的遗传因子组成。
(2)请以该果穗为实验材料，写出科学的实验思路。
提示：用该玉米果穗所有子粒作为亲本，单独隔离种植，观察、记录并分别统计子一代植株的高茎、矮茎个体数量。
(3)若该玉米果穗上的子粒既有纯合子也有杂合子，则子代出现什么情况的性状表现？
提示：部分亲本的子一代全为高茎，另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎。
1．下列属于孟德尔在对性状分离现象作出解释时的“演绎”过程的是( )
A．观察F2，发现F2中出现了高茎和矮茎两种性状，且其数量比接近3∶1
B．由F2出现了3∶1的性状比推测，生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对的遗传因子发生分离，则F2中有3种类型的遗传因子组成，且其数量比接近1∶2∶1
D．若F1产生配子时成对的遗传因子发生分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1
D [观察F2，发现F2中出现了高茎和矮茎两种性状，且其数量比接近3∶1，这是实验现象，A错误。生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，这是孟德尔提出的假说的内容，B错误。演绎是根据假说内容推测测交实验的结果，而不是推测F2的遗传因子组成及比例，C错误。若F1产生配子时成对的遗传因子发生分离，则测交后代的两种性状的比例接近1∶1，这属于利用假说推测测交实验的结果，D正确。]
2．果蝇的灰身和黑身由一对遗传因子(B、b)控制。现有两瓶世代连续(甲为乙的亲本或乙为甲的亲本)的果蝇，甲瓶中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现黑身果蝇，则可以认定 ( )
A．甲为乙的亲本，乙中灰身果蝇为杂合子
B．甲为乙的亲本，乙中灰身果蝇为纯合子
C．乙为甲的亲本，乙中灰身果蝇为杂合子
D．乙为甲的亲本，乙中灰身果蝇为纯合子
D [根据题干中“乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现黑身果蝇”可知，灰身对黑身为显性，且乙瓶中的灰身为显性纯合子(BB)，乙瓶中的黑身为隐性纯合子(bb)。甲瓶中的个体全为灰身，如果甲是亲代，不会出现乙瓶中的子代，因为若甲瓶中果蝇的遗传因子组成是BB，乙瓶中不可能有黑身个体，若甲瓶中果蝇的遗传因子组成是Bb，则乙瓶中应有Bb的个体，所以不可能是甲为亲代，乙为子代；如果乙是亲代，即BB×bb，那么甲为子代，其遗传因子组成为Bb，灰身，符合题意。]
分离定律的实质及应用
1．对分离定律的理解
(1)适用范围：一对相对性状的遗传，只适用于性状由细胞核中的遗传因子控制的真核生物的有性生殖过程。
(2)实质：形成配子时，细胞中控制一对相对性状的成对的遗传因子彼此分离。
2．分离定律的应用
(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、表现类型(正推法)
①若亲代中有显性纯合子(AA)，则子代一定表现为显性性状(A_)。
②若亲代中有隐性纯合子(aa)，则子代中一定含有隐性遗传因子(_a)。
(2)由子代推断亲代的遗传因子组成、表现类型(逆推法)
①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，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，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隐性突破法
如果子代中有隐性个体存在，隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a基因，再根据亲代的表现类型做进一步的推断。
③根据分离定律中规律性比值来直接判断
Ⅰ.若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Aa)。即Aa×Aa→3A_∶1aa。
Ⅱ.若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即Aa×aa→1Aa∶1aa。
Ⅲ.若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子(AA)。即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律的验证方法
(1)测交法：F1×隐性纯合子⇒子代两种性状的数量比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律。
(2)自交法：请模仿测交法的模式图思考并写出自交法的推理过程。
F1eq \(――→,\s\up14(⊗))子代性状分离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子，遵循分离定律。
(3)花粉鉴定法(以水稻花粉为例)
①过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。
②结果：半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色，遵循分离定律。
1．在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )
A．红花为显性性状
B．红花A的遗传因子组成为Rr
C．红花C与红花D的遗传因子组成不同
D．白花B的遗传因子组成为Rr
A [杂交组合一中红花A×白花B的后代均为红花，说明红花是显性性状，A正确；杂交组合一的后代均为红花，说明亲本红花为纯合子，则红花A的遗传因子组成为RR，B错误；杂交组合二的后代红花与白花数量比约为3∶1，则红花C和红花D的遗传因子组成均为Rr，C错误；白花为隐性性状，故白花B的遗传因子组成为rr，D错误。]
2．玉米是一种异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对遗传因子控制。请回答：
(1)用一杂合饱满子粒玉米进行自交，后代会发生____________，统计后代表现型比例为饱满子粒∶凹陷子粒＝________。
(2)现有上述纯合饱满子粒玉米和纯合凹陷子粒玉米，若要用这两种玉米为材料验证分离定律，请你写出一种验证该定律的实验思路及预期结果。
[解析] (1)杂合饱满子粒玉米进行自交，子代会出现性状分离的现象，并且性状分离比饱满子粒∶凹陷子粒＝3∶1。
(2)验证分离定律可以选择自交或者测交，实验思路及预期结果如下：
①将两种玉米杂交，若遵循分离定律，则F2饱满子粒玉米子代会出现3∶1的性状分离比；
②让F1饱满的玉米子粒和凹陷的玉米子粒杂交，如果子二代表现出两种性状，且比例为1∶1，说明遵循分离定律。
[答案] (1)性状分离 3∶1 (2)方法一：让饱满子粒的玉米和凹陷子粒的玉米杂交得到F1，再用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。方法二：让饱满子粒的玉米和凹陷子粒的玉米杂交得到F1，再用F1与凹陷子粒玉米杂交，得到F2，若F2中出现1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
某异花传粉的两性花植物，红花和白花是一对相对性状，受一对遗传因子控制。某研究小组做了如下两个实验：
甲实验：为探究该对相对性状的显隐性关系，用自然种群中的一株红花植株作母本与纯合白花植株杂交，观察子代的性状表现并统计其数量。
乙实验：用自然种群中的红花植株和白花植株为实验材料，设计一次杂交实验，验证分离定律。
甲实验中的红花可能是杂合子也可能是纯合子，由此进行演绎推理，确定红花的显隐性。用一次杂交实验验证分离定律，找到杂种是解答问题的关键。由关键信息“杂合植株的花药不能发育”可知，杂合植株应作母本。由此可培养演绎与推理及逻辑分析的能力。
1．由甲实验的子代性状表现判断红花不一定为显性性状，其判断依据是什么？(科学思维)
提示：若子代全为红花或出现性状分离，则红花为显性；若子代全为白花，则红花为隐性。
2．做乙实验时，研究发现该植物杂合植株的花药不能发育，且红花为显性性状，请写出实验思路。(科学探究)
提示：用花药不能发育的红花植株作母本，白花植株作父本进行杂交。
[课堂小结]
1．如图表示孟德尔为了验证分离假设所做的测交实验遗传图解，对于图解中各数字所表示的内容，错误的是( )
A．①—白花
B．②—
C．③—C c
D．④—1∶1
B [读图可知，②处的遗传符号应为“×”，不是“”，B项错误。]
2．在做性状分离比的模拟实验时，有关叙述错误的是( )
A．彩色小球大小、形状、质地、质量等要一致
B．每次抓小球之前必须摇动小桶，使彩球充分混合
C．必须保证两个小桶中小球总数相等
D．每次抓小球，统计的小球必须放回原桶内，并重复进行多次
C [要保证每个小桶中不同颜色(或标有D、d)的小球数量一定要相等，两个小桶中小球总数不一定相等，C错误。]
3．孟德尔采用假说—演绎法发现了遗传规律，下列有关说法不正确的是( )
A．孟德尔通过豌豆的杂交和自交实验提出问题
B．孟德尔提出的唯一假说是“生物的性状是由遗传因子决定的”
C．孟德尔采用测交实验验证他的假说是否正确
D．孟德尔探索遗传规律的过程是实验→假设→验证→结论
B [“生物的性状是由遗传因子决定的”是孟德尔提出的假说之一，B项错误。]
4．下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果(相关遗传因子用R、r表示)。据表分析回答：
(1)根据组合________的结果能推断出显性性状为________。
(2)组合________中的两亲本肯定都是纯合子，组合________的杂交方法称为测交。
(3)写出组合A中两亲本的可能遗传因子组合______________。
(4)写出上述组合D的遗传图解。
[解析] (1)组合C中，圆粒×圆粒→后代出现皱粒，即发生性状分离，说明圆粒是显性性状。
(2)组合B中的两亲本肯定都是纯合子，遗传因子组成均为rr；组合D后代性状表现之比为1∶1，属于测交。
(3)组合A中，圆粒(R_)×圆粒(R_)→后代均为圆粒，能确定亲本之一为纯合子，故两个体的遗传因子组成为RR×Rr或RR×RR。
(4)由分析可知组合D为测交，其遗传图解见答案。
[答案] (1)C 圆粒 (2)B D (3)RR×Rr或RR×RR (4)遗传图解如下：
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，并由此预测子代的遗传性状。
1．科学思维：理解利用假说—演绎法推理分离定律的过程及在解题中的应用，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力。
2．科学探究：尝试在科学探究中运用数字统计方法；体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维并应用于实践中。
亲本组合
子代遗传因子组成及比例
子代表现类型及比例
AA×AA
AA
全是显性
AA×Aa
AA∶Aa＝1∶1
全是显性
AA×aa
Aa
全是显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1
显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa
Aa∶aa＝1∶1
显性∶隐性＝1∶1
aa×aa
aa
全是隐性
杂交组合
后代性状
一
红花A×白花B
全为红花
二
红花C×红花D
红花与白花之比约为3∶1
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
1.假说—演绎法的研究程序：提出问题→作出假设→演绎推理→得出结论。
2.测交法是指F1与隐性纯合子杂交。
3.在一对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比为3∶1；在测交实验中，性状分离比为1∶1。
4.分离定律的内容：在形成配子时，控制同一性状的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。
组合序号
杂交组合类型
后代表现型及植株数
圆粒
皱粒
A
圆粒×圆粒
108
0
B
皱粒×皱粒
0
102
C
圆粒×圆粒
125
40
D
圆粒×皱粒
152
141