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第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）的学案
【学习目标】
（一）学习目标
1.基于阐明孟德尔的一对相对性状杂交实验，阐明分离定律。
2.通过对一对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎的科学思维。
【学习重难点】
（一）学习重难点
教学重点：掌握分离定律解题方法；运用分离定律解释一些遗传现象。
教学难点：基本概念的正确理解；遗传概率的计算。
【预习新知】
（一）豌豆用作遗传实验材料的优点
1.选择豌豆进行杂交实验的优点：
（1）豌豆是自花 、 的植物，自然状态下一般为 ，用其做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。
（2）有易于区分的 ，实验结果易观察分析。
（3）花比较 ，易于操作。
（4）生长周期 ，易于栽培，实验容易进行。
（5）子粒 ，用数学统计方法分析结果可靠。
2.人工异花传粉的操作步骤：
（1） ：除去母本未成熟花的全部雄蕊；去雄的时期为花蕾期；去雄的目的是避免自花传粉。
（2） ：套上纸袋，以免外来花粉干扰，这也是植物杂交实验中必需的步骤。
（3）人工 ：待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在除去雄蕊的花的柱头上。
（4）再 ：传粉后继续 ，防止外来花粉干扰。
3.相对性状：一种生物的 性状的不同表现类型。
4.自花传粉与异花传粉：
自花传粉： 的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。
异花传粉： 之间的传粉过程。
【易错提示】
（一）易错提示
一、孟德尔豌豆杂交实验结果的两点提醒
(1)杂合子产生两种数量相等的配子：指遗传因子组成不同的配子，一般不是雌雄配子的比例，对许多生物而言，一般是雌配子数目较少，而雄配子数目较多。
(2)F2中遗传因子组成为Dd的比例为1/2，而不是1/4：因为遗传因子组成为Dd的情况有两种：一种D(♀配子)与d(♂配子)结合；另一种是d(♀配子)与D(♂配子)结合。
二、“性状分离比的模拟实验”的两个理解误区
(1)模拟对象的理解误区：误认为两种彩球模拟雌雄配子。
(2)实验结果的理解误区：误认为DD、Dd、dd三种彩球组合一定是1：2：1。
【深化探究】
（一）深化探究
一、对分离定律解释的验证
[问题探究]
通过测交实验的结果可证实以下哪些内容？为什么？
①F1产生了两种比例相等的配子；②F1是杂合子；③F1是纯合子；④F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。
提示：①②④。因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性，它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代决定于F1所产生的配子的类型及比例。
1．测交实验的作用
(1)测定F1产生的配子的种类和比例。
(2)测定F1的遗传因子组成。
(3)预测F1在形成配子时，遗传因子的行为。
2．纯合子、杂合子的判断
(1)测交法(已知显、隐性性状)：
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)：
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。
二、分离定律及其应用
1．有关推导遗传因子组成题的解法
(1)正推法：根据亲代遗传因子组成、性状表现推断子代的遗传因子组成和性状表现，如表所示。
亲本组合 子代遗传因子组成及比例 子代性状表现
纯合子×纯合子 AA×AA AA 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
aa×aa aa 全为隐性
杂合子×杂合子 Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
纯合子×杂合子 AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
aa×Aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
(2)逆推法：由子代的遗传因子组成或性状表现推断亲代的遗传因子组成、性状表现。
①遗传因子填充法。先根据亲代的性状表现写出能确定的遗传因子组成，如显性个体的遗传因子组成可用A_表示，隐性个体的遗传因子组成只有aa一种，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲本中未知的遗传因子。
②隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，这是逆推法的突破口，因为隐性个体一定为纯合子(aa)，一个a来自母本，一个a来自父本，再结合亲本性状确定其遗传因子组成。
③分离比判断法。根据分离定律中规律性比例直接判断。
后代显隐性关系 双亲类型 结合方式
显性∶隐性 ＝3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性＝1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定是纯合子 bb×bb→bb
2.用分离定律进行概率计算的方法
(1)用分离定律进行概率计算时要注意两个法则的运用
①加法法则：如果两个事件是相互排斥的，那么出现这一事件或另一事件的概率是两个事件的概率之和。
②乘法法则：两个(或两个以上)独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。
(2)概率计算中的常用方法
①用经典公式计算：概率＝某性状或遗传因子组合数/总性状或组合数。一般呈现方式为分数或百分数。如AA∶Aa＝1∶2，则Aa的概率为2/3。
②用配子的概率计算：个体的遗传因子组成是由雌、雄配子共同决定的，因此，利用雌、雄配子出现的概率及乘法定理和加法定理，可以计算后代中某种遗传因子组成(或性状表现类型)出现的概率。
【巩固训练】
（一）巩固训练
1.让某纯种紫花顶生豌豆与纯种白花腋生豌豆杂交，由于某种基因型的花粉败育，F2出现四种表型且比例为5∶3∶3∶1.根据题目所给条件推测，用F1作为母本得到的测交后代的表型有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
2.某昆虫的翅形受B/b基因控制，基因型为BB的个体表现为长翅，基因型为Bb的个体表现为残翅，基因型为bb的个体在胚胎时期死亡。下列相关叙述正确的是( )
A.残翅雌雄个体间杂交，其后代残翅所占的比例为1/2
B.经过长期的自然选择，该种群中B的基因频率将会增大
C.对子一代进行测交可检测子一代遗传因子的组成
D.减数分裂时，互换后的B和b只能随同源染色体分开而分离
3.孟德尔利用豌豆进行杂交实验，成功揭示了遗传学的两大基本规律。遗传规律的发现对生物起源的研究具有重大意义。下列相关叙述正确的是( )
A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔获得成功的原因之一
B.测交实验结果出现两种表型比例为1：1的现象，属于演绎推理
C.孟德尔提出的“假说”是F1自交后代出现3：1的性状分离比
D.孟德尔假说的内容之一是“遗传因子在同源染色体上成对存在”
4.玉米籽粒的甜和非甜为一对相对性状，现将甜味玉米籽粒和非甜玉米籽粒间行种植（两种玉米均只有一种基因型），发现两种玉米果穗上均有甜玉米和非甜玉米的籽粒。下列叙述正确的是( )
A. 该实验结果不能判断亲本中显性性状个体的基因型是杂合子还是纯合子
B. 将甜玉米果穗上所结的甜玉米籽粒进行自交，可根据子代表型判断显隐性
C. 两种玉米果穗上的显性性状籽粒均有两种基因型，隐性性状全为纯合子
D. 若非甜玉米为显性性状，则两种果穗上的非甜玉米籽粒自交，子代均会出现3：1分离比
5.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述不正确的是( )
A.孟德尔豌豆杂交实验研究的过程所使用的科学研究方法是假说—演绎法
B.用闭花传粉的豌豆做人工杂交实验，实验结果可靠且容易分析
C.孟德尔发现的遗传规律不能够解释原核生物的遗传现象
D.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
6.下列关于自交和测交的叙述正确的是( )
A.自交可以纯化显性优良品种
B.测交不能用来验证基因分离定律
C.自交可以用来判断某一显性性状个体的基因型，测交不能
D.测交可以用来判断一对相对性状的显隐性，自交不能
7.下列有关“性状分离比的模拟实验”的分析，不正确的是( )
A.甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官，彩球代表雌、雄配子
B.从小桶中抓取彩球并组合的过程模拟了成对遗传因子的分离及雌、雄配子的随机结合过程
C.甲、乙小桶中两种颜色的彩球数日之比均为1:1，且两小桶中彩球总数一定要相等
D.每次抓取的彩球一定要放回原小桶中
8.下列有关基因分离定律的内容及相关适用条件的叙述正确的是( )
A.F2的表现型比为3:1的结果最能说明基因分离定律的实质
B.基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离
C.基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时染色单体分开
D.所有真核生物的基因都遵循基因分离定律
参考答案
1.答案：C
解析：分析题意，让某纯种紫花顶生豌豆与纯种白花腋生豌豆杂交，F2出现四种表型且比例为5∶3∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，设相关基因是A/a、B/b，则F1基因型是AaBb，F1作为母本得到的测交与aabb杂交后代表型有4种。
故选C。
2.答案：B
解析：A、残翅雌雄个体间杂交，其后代中基因型及其比例为BB:Bb∶bb=1∶2∶l，但由于基因型为bb的个体在胚胎时期死亡，其后代残翅所占的比例为2/3，A错误；
B、由于基因型为bb的个体在自然选择中被淘汰，所以经过长期的自然选择，B的基因频率越来越大，b的基因频率越来越小，B正确；
C、测交是子一代与隐性纯合子杂交，隐性纯合子(bb)个体在胚胎时期已死亡，因此不可对子一代进行测交，C错误；
D、减数分裂时，互换后的B和b在减数分裂Ⅰ后期随同源染色体分开而分离，在减数分裂Ⅱ后期，随染色单体的分离而分离，D错误。
故选B。
3.答案：A
解析：A、豌豆自花传粉、闭花受粉，因而自然状态下是纯种，这是孟德尔成功的原因之一，A正确；
B、解释性状分离现象的“演绎”过程是：若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且比例接近1∶1，而测交实验的结果是对演绎推理的验证，B错误；
C、解释实验现象时，提出的“假说”是：F1产生配子时，成对的遗传因子（等位基因）分离，F1自交后代出现3：1的性状分离比是实验现象，C错误；
D、孟德尔假说的内容之一是“遗传因子在体细胞中成对存在”，没有提出同源染色体的概念，D错误。
故选A。
4.答案：B
解析：A、玉米可进行自交也可进行杂交，故两种亲本果穗上均既有甜玉米籽粒、也有非甜玉米籽粒，说明亲本中的显性性状个体基因型为杂合子，A错误；
B、若甜玉米为显性性状，则甜玉米果穗上所结的甜玉米籽粒既有纯合子也有杂合子，将其进行自交，子代会出现性状分离；若甜玉米为隐性性状，则甜玉米果穗上所结的甜玉米籽粒全为隐性纯合子，将其进行自交，子代全为甜味玉米籽粒，故将甜玉米果穗上所结的甜玉米籽粒进行自交，可根据子代表型判断显隐性，B正确；
C、隐性性状玉米果穗上的显性性状籽粒均为杂合子，显性性状玉米果穗上的显性性状籽粒的基因型既有纯合子也有杂合子，隐性性状籽粒全为纯合子，C错误；
D、若非甜玉米为显性性状，则只有甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒自交，子代会出现3：1分离比，D错误。
故选B。
5.答案：D
解析：A、孟德尔豌豆杂交实验研究的过程所使用的科学研究方法是假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验) →得出结论，A正确；
B、用自花传粉且闭花授粉的豌豆做人工杂交试验，试验结果可靠且又容易分析，B正确；
C、孟德尔发现的遗传规律适用于有性生殖生物的核基因的遗传现象，不能够解释原核生物的遗传现象，C正确；
D、孟德尔在豌豆花蕾期时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交，D错误。
故选D。
6.答案：A
解析：自交可以提高品种的纯合度，纯化显性优良品种；测交可以用来验证基因的分离定律；自交和测交均可以用来判断某一显性性状个体的基因型，也能判断一对相对性状的显隐性。
7.答案：C
解析：甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官，彩球代表雌、雄配子，A项正确。从小桶中抓取彩球并组合的过程模拟了成对遗传因子的分离及雌、雄配子的随机结合，B项正确。甲、乙小桶中两种颜色的彩球数目之比均为1:1，但是两小桶中彩球总数不一定要相等，C项错误。每次抓取的彩球一定要放回原小桶中，以保证彩球被再次抓取的概率相等，D项正确。
8.答案：B

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