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人教版（2019）高一生物必修二导学案
1.1.1一对相对性状的杂交实验过程和解释
学习目标：通过孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验，总结分离定律。
学科素养：1.生命观念：理解孟德尔对于分离现象的解释，并能利用遗传图解，分析预测一对遗传因子杂交实验的结果。
2．科学思维：根据豌豆的物种特点，归纳概括出其作为遗传学实验材料的优点；并能运用比较分析的方法，概括出玉米作为遗传学实验材料的优点。
3．科学探究：理解豌豆人工异花传粉的一般过程，运用比较分析的方法，概括出玉米等其他作物人工异花传粉的一般过程。
4．科学思维：熟练掌握一对遗传因子的6种杂交组合及其结果，在试题所给的情景中灵活应用。
自主梳理
知识点1　豌豆用作遗传实验材料的优点
1．豌豆用作遗传学实验材料的优点
物种特点 相应优点
豌豆花是________花，在未开放时，进行________传粉(自交)，避免了外来花粉的干扰，所以自然状态下一般都是________ 结果既可靠，又容易分析
具有易于区分的________，且能稳定地遗传 容易观察和分析实验结果
豌豆的生长周期短且易栽培，一次产生的后代数量多 确保实验结果误差小
2.豌豆人工异花传粉(杂交)的一般步骤
3．相对性状
________生物的________性状的________表现类型，叫作相对性状。如豌豆的红花与白花、狗的直毛与卷毛、人的单眼皮与双眼皮等。
答案：
1．两性　自花　纯种　相对性状
2．刚刚经过去雄处理　待去雄花的雌蕊成熟　去雄花的雌蕊　刚刚经过人工授粉　花粉
3．一种　同一种　不同
思考：
(1)玉米作为遗传学实验材料，有何优点？
提示：①单性花，雌雄同株，便于进行人工杂交；②具有多对易于区分的相对性状，且能稳定遗传；③易栽培，生长周期短，一次产生的后代数量多。
(2)利用玉米进行人工杂交时，是否还需要在开花前对母本去雄？为什么？
提示：不需要。因为玉米是单性花，即雌雄异花，只需在开花前对母本的雌花进行套袋，即可避免自交和外来花粉的干扰。
(3)利用玉米进行人工杂交时，主要的操作流程有哪些？
提示：开花前套袋→(开花时)采集花粉→人工授粉→套袋。
[即时练习]
1．判断
(1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉的植物，因此，不能进行人工杂交。(　　)
(2)人工去雄时，要去除未成熟花的全部雄蕊，然后进行套袋。(　　)
(3)豌豆的不同品种之间具有多对相对性状。(　　)
(4)狗的长毛和兔的短毛是一对相对性状。(　　)
答案：(1)×　豌豆可以进行人工杂交。
(2)√　(3)√
(4)×　相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。
2．如图为孟德尔的一对相对性状的杂交实验部分过程示意图。下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．该杂交实验中，高茎为母本，矮茎为父本
B．过程①为去雄，该操作要在花蕾期进行
C．过程②为授粉，授粉前后要套袋
D．由于豌豆的相对性状较少，所以容易区分
答案：D　解析：在一对杂交亲本中，提供花粉的是父本，接受花粉的是母本；对母本要进行去雄处理，该操作要在花蕾期进行，防止自花受粉影响实验结果；去雄以后套袋，授粉之后也要套袋；孟德尔选择豌豆作为实验材料的原因之一是豌豆具有较多容易区分的相对性状。
知识点2一对相对性状的杂交实验
1．实验过程
2．写出下列遗传符号的含义
(1)P：________　♂：________　♀：________
F1：________　F2：________。
(2)×：________　 ：________。
答案：
1．高茎　矮茎
2．(1)亲本　父本　母本　子一代　子二代
(2)杂交　自交
[拓展提升]
显隐性性状的判断
(1)定义法(杂交法)
①若A×B→A，则A为显性，B为隐性。
②若A×B→B，则B为显性，A为隐性。
③若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。
(2)自交法
①若A既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。
②若B既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。
③>→
(3)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的纯合亲本杂交 F2性状分离比为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
[即时练习]
1．判断
(1)显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状。(　　)
(2)孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作为亲本进行杂交实验，无论是正交还是反交，结果都是相同的。(　　)
答案：(1)×　具有一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状称为显性性状，未表现出的性状称为隐性性状。
(2)√
2．水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性遗传因子(E)控制。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是(　　)
A．F1的遗传因子组成是Ee，性状表现为晚熟
B．F1自交时产生的雌雄配子数量之比为1∶1
C．F1自交后得F2，F2的遗传因子组成是EE、Ee和ee，其比例为1∶2∶1
D．F2的性状表现为晚熟和早熟，其比例为3∶1
答案：B　解析：在数量上，雄配子数量远大于雌配子，但F1自交时产生的两种雄配子数量之比或两种雌配子数量之比为1∶1。
知识点3　对分离现象的解释
1．孟德尔的假说
(1)生物的性状是由________决定的。决定高茎和矮茎的遗传因子分别用________和________来表示。
(2)在体细胞中，遗传因子是________存在的。亲本纯合高茎、纯合矮茎和F1体细胞中的遗传因子组成分别为________、________和________。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子________，分别进入不同的配子中。F1产生配子的遗传因子组成及比例为__________________。
(4)受精时，雌雄配子的结合是________的。
2．遗传图解
　　
(1)F1自交时配子的结合方式有________种。
(2)F2遗传因子组成共有________种，分别为________，其比例为1∶2∶1。
(3)产生后代的性状表现有2种，分别为____________，其比例为________。
(4)上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同，称为________，其中DD称为显性纯合子，dd称为隐性纯合子；F1中的高茎(Dd)遗传因子组成不同，称为________。
答案：
1．(1)遗传因子　D　d
(2)成对　DD　dd　Dd
(3)彼此分离　D∶d＝1∶1　(4)随机
2．dd　D　d　Dd　Dd　Dd　D　d　DD　Dd　Dd　dd　(1)4
(2)3　DD、Dd和dd
(3)高茎和矮茎　3∶1
(4)纯合子　杂合子
[即时练习]
1．判断
(1)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子。(　　)
(2)杂合子自交后代一定是杂合子。(　　)
(3)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×
2．在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对相对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)自交的实验结果示意图，根据孟德尔对分离现象的解释，下列说法正确的是(　　)
A．①②③都是黄色子叶
B．③的子叶颜色与F1相同
C．①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D．①和②都是绿色子叶、③是黄色子叶
答案：C　解析：根据孟德尔对分离现象的解释，图中F2中①②③的遗传因子组成分别是Yy、Yy、yy；因为黄色(Y)对绿色(y)为显性，故①和②的子叶颜色为黄色，③的子叶颜色为绿色。
研习4　性状分离比的模拟实验
1．实验原理(模拟内容)
(1)甲、乙两个小桶分别代表的是________________；
(2)甲、乙小桶内的彩球分别代表________________；
(3)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，________________的随机结合。
2．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)分别从两个小桶内________抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
(4)将抓取的彩球________________，摇匀。
(5)按步骤(3)和(4)重复做________次以上。
3．结果与结论
(1)实验结果：彩球组合的类型有____________________三种，其数量比约为________。
(2)实验结论：彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性∶隐性≈________。
答案：
1．(1)雌、雄生殖器官　(2)雌、雄配子　(3)雌、雄配子
2．(3)随机　(4)放回原来的小桶内　(5)30
3．(1) DD、Dd、dd　1∶2∶1　(2)3∶1
[延伸思考]
阅读教材“性状分离比的模拟实验”相关内容，思考下列问题：
(1)每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是：两种彩球分别模拟含有________、________两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等。
提示：显性　隐性
(2)实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
提示：不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
(3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起，模拟了____________和________的过程。
提示：雌、雄配子形成　随机结合
(4)为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
提示：为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的概率相等。
(5)理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
提示：不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
[即时练习]
1．判断
(1)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。(　　)
(2)两个小桶内彩球的数量必须相等。(　　)
(3)做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。(　　)
答案：(1)√
(2)×　每个小桶内两种彩球的数量必须相等，两个小桶内小球的数量无须相等。
(3)√
2．某同学做了性状分离比的模拟实验：在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个，分别代表“配子”D、d)。分别从两桶内随机抓取1个积木并记录，直至抓完桶内积木。结果DD∶Dd∶dd＝12∶6∶2，他感到失望。下列给他的建议和理由中不合理的是(　　)
A．把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差
B．每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶，保证每种配子被抓取的概率相等
C．重复抓30次以上，保证实验统计样本数目足够大
D．将某桶内的2种配子各减少到一半，因为卵细胞的数量比精子少得多
答案：D　解析：使用方块可能使两种积木混合不均匀，因此应把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差，A正确；如果每次抓取后没有将抓取的积木放回原桶，会使每种配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶，B正确；重复抓取30次以上，保证足够大的样本数，以减少实验误差，C正确；小桶中配子的数目若过少，误差将会增大，不能保证两种配子结合的机会均等，且该实验不需要保证雌配子数量比雄配子数量少，D错误。
要点记忆
1.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。
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。
课堂练习
1．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的条件是(　　)
①观察的子代样本数目足够多　②F1形成的雌、雄配子数目相等且生活力相同　③雌、雄配子结合的机会相等　④F2中不同遗传因子组成的个体存活率相等　⑤遗传因子间的显隐性关系是完全的
A．①②⑤ B．①③④⑤
C．①②③④⑤ D．①②③④
答案：B
解析：观察的子代样本数目要足够多，这样可以避免偶然性，①正确；一般来说，雌配子数量比雄配子数目少，②错误；雌、雄配子结合的机会相等，这是实现3∶1的分离比要满足的条件，③正确；F2中不同遗传因子组成的个体存活率要相等，否则会影响子代的性状分离比，④正确；遗传因子间的显隐性关系是完全的，否则会影响子代的性状分离比，⑤正确。
2、下列关于高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的叙述，正确的是(　　)
A．豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花受粉
B．完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉
C．F1自交，F2中出现矮茎的原因是性状分离
D．杂交实验中接受花粉的植株为母本
答案：D
解析：豌豆花瓣开放前即花蕾期需对母本去雄以防自花受粉，A错误；完成人工授粉后仍需套上纸袋以防外来花粉干扰，B错误；F1自交，F2中出现矮茎的原因是成对遗传因子分离，矮茎遗传因子组合，C错误；杂交实验中，接受花粉的植株为母本，提供花粉的植株为父本，D正确。
3、一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交，生出20匹红马和22匹黑马，你认为这两种亲本马的遗传因子组成最可能是( )
A．黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子
B．黑马为杂合子，红马为显性纯合子
C．黑马为隐性纯合子，红马为显性纯合子
D．黑马为杂合子，红马为隐性纯合子
答案：D
解析：根据题意分析可知，雄性黑马与若干匹雌性红马杂交，生出20匹红马和22匹黑马，后代出现约为1∶1的比例，相当于测交。若黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子，则后代是黑马杂合子，与题意不符，A错误；若红马是显性纯合子，则黑马不可能是杂合子，B错误；若红马是显性纯合子，则后代都是红马，与题意不符，C错误；若黑马为杂合子，红马为隐性纯合子，属于测交，则后代应是黑马和红马，比例为1∶1，与题意相符，D正确。
4、某种鼠的毛色由遗传因子A、a1、a2控制，其中A对a1和a2是显性，a1对a2是显性，在体细胞中这些遗传因子也是成对存在的，在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色性状表现与遗传因子的关系如下表(注：AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题：
性状表现 黄色 灰色 黑色
遗传因 子组成 Aa1 Aa2 a1a1 a1a2 a2a2
(1)若亲本遗传因子组成为Aa1×Aa2，则其子代的性状表现可能为________________。
(2)两只鼠杂交，后代出现三种性状表现，则该对亲本的遗传因子组成是________________，它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)假设进行很多Aa1×a1a2的杂交，平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交，预期每窝平均生________只小鼠。
(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的遗传因子组成？
实验思路：①选用该黄色雄鼠与多只________色雌鼠杂交。
②______________________。
结果预测：③如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的遗传因子组成为________。
④如果后代出现____________，则该黄色雄鼠的遗传因子组成为Aa2。
答案：(1)黄色、灰色　(2)Aa2、a1a2　1/8　(3)6
(4)①黑　②观察后代的毛色及比例　③Aa1　④黄色和黑色
解析：(1)若亲本遗传因子组成为Aa1×Aa2，则其子代的遗传因子组成为AA(胚胎致死)、Aa1、Aa2、a1a2，性状表现为黄色或灰色。(2)两只鼠杂交，后代出现三种性状表现，说明亲本均含有a2，且其中一个亲本含有a1，一个亲本含有A，则该对亲本的遗传因子组成是Aa2、a1a2，它们再生一只黑色(a2a2)雄鼠的概率是(1/4)×(1/2)＝1/8。(3)该鼠平均每窝生8只小鼠，进行许多Aa2×Aa2的杂交，由于AA纯合胚胎致死，预期每窝平均生8×(3/4)＝6只小鼠。(4)检测黄色雄鼠的遗传因子组成，应选择测交方法，让被测个体与隐性纯合子杂交。实验思路：①选用该黄色雄鼠与多只黑色(a2a2)雌鼠杂交。②观察、统计后代的毛色及比例。结果预测：③如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠同时含有A、a1，遗传因子组成为Aa1。④如果该黄色雄鼠的遗传因子组成为Aa2，则后代会出现黄色和黑色个体。

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