（粵渝冀遼蘇皖閩鄂湘津京魯瓊專用）2018-2019學年高中生物 第1章 遺傳因子的發(fā)現 第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第1課時 一對相對性狀的雜交實驗過程和解釋學案 新人教版必修2

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1、 第1課時　一對相對性狀的雜交實驗過程和解釋 一、用豌豆做遺傳實驗的優(yōu)點和雜交實驗技術 1．用豌豆做遺傳實驗材料的優(yōu)點 品種特點 相應優(yōu)勢 自花傳粉和閉花受粉，自然狀態(tài)下一般為純種 實驗結果可靠，容易分析 具有易于區(qū)分的相對性狀且能穩(wěn)定遺傳 實驗結果易于觀察和分析 深化拓展　用玉米做遺傳實驗材料的特點 (1)雌雄同株且為單性花，便于人工授粉；(2)生長周期短，繁殖速度快；(3)相對性狀差別顯著，易于區(qū)分和觀察；(4)產生的后代數量多，統(tǒng)計更準確。 2．豌豆雜交實驗(異花傳粉過程) 3．相關概念 (1)去雄：除去未成熟花的全部雄蕊。 (2)相對性

2、狀：一種生物的同一種性狀的不同表現類型就叫做相對性狀。 例1　下圖表示孟德爾雜交實驗操作過程，下列敘述正確的是(　　) A．②操作后要對b套上紙袋 B．①和②的操作不能同時進行 C．a為父本，b為母本 D．①和②是在花開后進行的 答案　B 解析　圖中①為去雄，去雄后需套袋處理，②為采集花粉，待雌蕊成熟后才進行②過程，所以，需套上紙袋的是a，而不是b，A錯誤；②過程在①過程之后，B正確；a接受花粉為母本，b提供花粉為父本，C錯誤；豌豆花開前就已經完成授粉過程，所以①和②不能等花開后才進行，D錯誤。 例2　下列屬于相對性狀的是(　　) A．玉米的黃粒與皺粒 B．狗的長毛與

3、直毛 C．果蠅的長翅與殘翅 D．小麥的抗倒伏與抗銹病 答案　C 解析　相對性狀是一種生物的同一種性狀的不同表現類型。 二、一對相對性狀的雜交實驗 1．實驗過程 實驗過程 相關說明 P(親本)　　高莖×矮莖 ↓ F1(子一代)　　高莖 ↓? F2(子二代) 高莖∶矮莖 比例接近　 　3∶1 ①P具有相對性狀 ② ③F1全部表現為顯性性狀 ④F2出現性狀分離現象，分離比為3∶1 2.寫出下列各符號的含義 P：親本；F1：子一代；F2：子二代；×：雜交；?：自交；♂：父本；♀：母本。 例3　對于孟德爾所

4、做的豌豆的一對相對性狀的遺傳實驗，不必具備的條件是(　　) A．選用的一對相對性狀要有明顯的差異 B．實驗選用的兩個親本，一定是純種 C．要讓顯性親本作父本，隱性親本作母本 D．要讓兩個親本之間進行有性雜交 答案　C 解析　孟德爾所做的豌豆的一對相對性狀的研究實驗中，豌豆必須具有一對易于區(qū)分的相對性狀，同時親本必須是純種，具有相對性狀的兩個純合親本必須進行有性雜交，該過程中正反交實驗都要做，才能使實驗更具有說服力。 例4　一對相對性狀的親本雜交，子二代中(　　) A．所有的統(tǒng)計結果都等于3∶1 B．統(tǒng)計的樣本足夠大時才符合3∶1 C．性狀按3∶1的比例出現 D．統(tǒng)計的樣本

5、越小越接近3∶1 答案　B 解析　孟德爾之后，科學家們在繼續(xù)研究中發(fā)現，只有滿足大樣本即實驗群體足夠大時，才能夠實現孟德爾統(tǒng)計的比例關系，越小越偏離，越大越接近。 三、對分離現象的解釋 1．孟德爾的假說 (1)生物的性狀是由遺傳因子決定的，決定高莖和矮莖的遺傳因子分別為：D、d。 (2)體細胞中遺傳因子是成對存在的，F1體細胞中的遺傳因子組成為Dd。 (3)生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，F1產生配子的遺傳因子組成及比例為D∶d＝1∶1。 (4)受精時，雌雄配子的結合是隨機的。 2．遺傳圖解 (1)配子的結合方式：4種。

6、(2)遺傳因子組成：3種，分別為DD、Dd、dd，其比例為1∶2∶1。 (3)產生后代的性狀表現：2種，分別為高莖、矮莖，其比例為3∶1。 (4)上圖親本中的高莖(DD)或矮莖(dd)遺傳因子組成相同，稱為純合子；F1中的高莖(Dd)遺傳因子組成不同，稱為雜合子。 例5　在進行豌豆雜交實驗時，孟德爾選擇的一對相對性狀是子葉顏色，豌豆子葉黃色(Y)對綠色(y)為顯性。如圖是孟德爾用雜交得到的子一代(F1)自交的實驗結果示意圖，根據孟德爾對分離現象的解釋，下列說法正確的是(　　) A．①②③都是黃色子葉 B．③的子葉顏色與F1相同 C．①和②都是黃色子葉、③是綠色子葉 D．①和②

7、都是綠色子葉、③是黃色子葉 答案　C 解析　根據孟德爾對分離現象的解釋，題圖F2中①②③的遺傳因子組成分別是Yy、Yy、yy。因為黃色(Y)對綠色(y)為顯性，故①和②的子葉顏色為黃色，③的子葉顏色為綠色。 例6　水稻的晚熟和早熟是一對相對性狀，晚熟受顯性遺傳因子(E)控制。現有純合的晚熟水稻和早熟水稻雜交，下列說法不正確的是(　　) A．F1的遺傳因子組成是Ee，性狀表現為晚熟 B．F1自交時產生的雌雄配子數量之比為1∶1 C．F1自交后得F2，F2的遺傳因子組成可能為EE、Ee和ee，其比例為1∶2∶1 D．F2的性狀表現為晚熟和早熟，其比例為3∶1 答案　B 解析　在數

8、量上，雄配子數遠大于雌配子數，但F1自交時產生的兩種雄配子數量之比或兩種雌配子數量之比均為1∶1。 1．判斷正誤 (1)豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，具有易于區(qū)分的相對性狀(　　) (2)性狀分離是子代同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象(　　) (3)豌豆的高莖和玉米的矮莖是一對相對性狀(　　) (4)雜合子自交后代一定是雜合子(　　) (5)Dd豌豆產生含D的雌配子和含d的雄配子數目相同(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 2．下列各組性狀互為相對性狀的是(　　) A．人的白色皮膚和棕色頭發(fā) B．綿羊的白毛和黑毛 C．玉米的黃粒和

9、圓粒 D．豌豆的高莖和豆莢綠色 答案　B 解析　相對性狀是指一種生物的同一種性狀的不同表現類型，人的白色皮膚和棕色頭發(fā)，一個是皮膚的顏色，一個是頭發(fā)的顏色，它們不互為相對性狀，A錯誤；綿羊的白毛和黑毛互為相對性狀，B正確；玉米的黃粒和圓粒，一個是種子顏色，一個是種子形狀，它們不互為相對性狀，C錯誤；豌豆的高莖和豆莢綠色，一個是莖的高度，一個是豆莢的顏色，都不是同一種性狀，D錯誤。 3．下列敘述正確的是(　　) A．生物體沒有顯現出來的性狀稱為隱性性狀 B．親本之中一定有一個表現為隱性性狀 C．若子代中出現顯性性狀，則親代中必有顯性性狀個體 D．在一對相對性狀的遺傳實驗中，雙親只

10、具有一對相對性狀 答案　C 解析　隱性性狀并非一直不能表現出來，只是在子一代中不能表現；親本的表現類型可以都是顯性，可以都是隱性，也可以是一顯一隱；在一對相對性狀的遺傳實驗中，雙親并非只具有一對相對性狀，而是只研究其中的一對相對性狀。 4．在豚鼠中，黑色皮毛對白色皮毛為顯性。如果一對雜合的黑毛豚鼠交配，一胎產下4仔，此4仔的性狀表現可能是(　　) ①全部黑色　②3黑1白?、?黑3白　④全部白色 A．② B．①② C．①②③ D．①②③④ 答案　D 解析　雜合子在交配產仔時，一胎雖然產了4仔，但每一仔都是由卵細胞和精子結合(受精)形成的，是相互獨立的。每一仔的性狀都是的概

11、率為黑色，的概率為白色。所以，在子代數量較少時各種概率都有可能出現。 5．用純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆作親本進行雜交實驗，F1全為高莖，讓F1自交，獲得F2，共有556株。請回答下列問題： (1)F2中純合子大約________株。 (2)F2中雜合子大約________株；F2高莖植株中，雜合子大約________株。 (3)F2中矮莖植株全部為純合子嗎？________(填“是”或“否”)。 (4)從F2中取一高莖豌豆，請設計一個實驗探究其遺傳因子組成(用D和d表示該對遺傳因子)。 ①實驗步驟： a．該高莖植株的幼苗生長至開花時，讓該植株進行________，獲得種子； b

12、．將獲得的所有種子種植得到子代植株，觀察子代植株性狀表現。 ②結果與結論： a．若后代全部表現為高莖，則該植株的遺傳因子組成為________； b．若后代植株中____________________，則該植株的遺傳因子組成為________。 答案　(1)278　(2)278　278　(3)是　(4)①a.自交 ②a.DD　b．既有高莖，也有矮莖　Dd 解析　由題干知，高莖對矮莖為顯性，F1的遺傳因子組成為Dd，可知： (1)F2中純合子占，即556×＝278(株)。 (2)F2中雜合子占，即556×＝278(株)。高莖植株有兩種類型DD、Dd，分別占、，即雜合高莖植株占高

13、莖植株的，即556××＝278(株)。 (3)矮莖為隱性性狀，故全為純合子。 (4)F2中高莖植株可能為DD()、Dd()，而且可用簡單的自交法予以鑒別。 [對點訓練] 題組一　用豌豆做遺傳實驗的優(yōu)點和雜交實驗技術 1．下列選項中不是孟德爾選用豌豆作為實驗材料并獲得成功的原因是(　　) A．豌豆是嚴格閉花受粉的植物 B．豌豆花比較大，易于做人工雜交實驗 C．豌豆在雜交時，母本不需去雄 D．豌豆具有穩(wěn)定的、容易區(qū)分的相對性狀 答案　C 解析　豌豆是雌雄同體同花，所以在做雜交實驗時，母本需要去雄，才能保證不會出現自花傳粉，故C符合題意；其他三項都屬于豌豆作為實驗材料的優(yōu)點

14、。 2．用豌豆進行遺傳實驗時，下列操作錯誤的是(　　) A．雜交時，須在花粉尚未成熟時除去母本的雄蕊 B．自交時，雌蕊和雄蕊都無需除去 C．雜交時，須在花粉尚未成熟時除去母本的雌蕊 D．人工授粉后，應套袋 答案　C 解析　豌豆屬于自花傳粉、閉花受粉植物。自然狀態(tài)下自交，是純種。雜交時，要在花粉尚未成熟時除去母本的雄蕊，保留其雌蕊并套袋，然后對其進行人工授粉，授粉后為避免外來花粉的干擾，應對其繼續(xù)做套袋處理。 3．下列各項中屬于相對性狀的是(　　) A．水稻的早熟和晚熟 B．眼大和眼角上翹 C．桃樹的紅花和綠葉 D．豌豆的高莖和水稻的矮莖 答案　A 解析　相對性狀是指

15、一種生物的同一種性狀的不同表現類型，眼大和眼角上翹不是同一種性狀，所以B項不符合；C項也不符合同一種性狀的不同表現類型的要求；D項不是同一物種的性狀。 4．如圖是豌豆植株人工雜交的示意圖，下列相關說法中錯誤的是(　　) A．①②分別表示父本和母本 B．操作③表示去雄 C．操作④表示傳粉 D．④操作后需要對雌蕊進行套袋 答案　A 解析　提供花粉的是父本，接受花粉的是母本，A項錯誤；③④分別表示去雄和傳粉，B、C項正確；傳粉后為了避免外來花粉的干擾，應及時對雌蕊進行套袋處理，D項正確。 題組二　一對相對性狀的雜交實驗 5．下列有關遺傳學概念的敘述，錯誤的是(　　) A．性狀

16、是指生物的任何可以鑒別的形態(tài)或生理的特征 B．相對性狀是指同種生物的不同性狀 C．顯性性狀是指雜合子顯現出來的性狀 D．隱性性狀是指在雜合子中未顯現出來的性狀 答案　B 解析　相對性狀是指一種生物的同一性狀的不同表現類型，B錯誤。 6．(2018·宜昌月考)下列各種遺傳現象中，不屬于性狀分離的是(　　) A．F1的高莖豌豆自交，后代中既有高莖豌豆，又有矮莖豌豆 B．F1的短毛雌兔與短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有長毛兔 C．花斑色茉莉花自交，后代中出現綠色、花斑色和白色三種茉莉花 D．黑色長毛兔與白色短毛兔交配，后代均是白色長毛兔 答案　D 解析　雜種后代中同時出現

17、顯性性狀和隱性性狀的現象稱為性狀分離。黑色長毛兔與白色短毛兔交配，后代均是白色長毛兔，并沒有出現性狀分離。 7．(2017·昆明高一檢測)玉米的紫粒和黃粒是一對相對性狀。某一品系X為黃粒玉米，若自花傳粉，后代全為黃粒；若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黃粒，也有紫粒。下列有關分析正確的是(　　) A．紫粒是顯性性狀 B．黃粒是顯性性狀 C．品系X是雜合子 D．品系Y是純合子 答案　A 解析　品系X自花傳粉后代全為黃粒，說明品系X是純合子，接受品系Y紫粒玉米花粉，后代有黃粒和紫粒，說明紫粒為顯性性狀，黃粒為隱性性狀，品系Y是雜合子。 8．雜合子高莖豌豆自交，后代中已有1

18、5株高莖，第16株豌豆的表現型(　　) A．一定為矮莖 B．一定為高莖 C．是矮莖的可能性大 D．是高莖的可能性大 答案　D 解析　雜合子高莖豌豆自交，后代表現型理論值是高莖∶矮莖＝3∶1，即高莖的可能性為75%，又因為自交后代彼此獨立，互不影響，故第16株豌豆為高莖的可能性也為75%，大于為矮莖的可能性。 題組三　對分離現象的解釋 9．下列為一對相對性狀的雜交實驗中性狀分離現象的假設性解釋，其中錯誤的是(　　) A．生物的性狀是由細胞中的遺傳因子決定的 B．體細胞中的遺傳因子成對存在，互不融合 C．在配子中只含有每對遺傳因子中的一個 D．生物的雌雄配子數量

19、相等，且隨機結合 答案　D 解析　高等生物的雄配子數一般遠遠大于雌配子數。 10．下列關于純合子與雜合子的敘述，正確的是(　　) A．純合子自交，后代不發(fā)生性狀分離 B．雜合子雜交，后代不發(fā)生性狀分離 C．純合子自交，后代發(fā)生性狀分離 D．雜合子自交，后代不發(fā)生性狀分離 答案　A 解析　純合子自交，后代全是純合子，不會發(fā)生性狀分離；雜合子自交的后代既有純合子也有雜合子，會發(fā)生性狀分離現象。 11．用純種高莖豌豆(DD)與純種矮莖豌豆(dd)雜交，得到的F1全為高莖(Dd)，種下F1讓其自交得到F2，種下F2豌豆種子，發(fā)現F2豌豆植株有高莖和矮莖兩種，且高莖∶矮莖＝3∶1。關

20、于實現F2中高莖∶矮莖＝3∶1的條件的敘述，正確的是(　　) ①在F1形成配子時，成對的遺傳因子分離，形成兩種配子 ②含不同遺傳因子的雌、雄配子隨機結合 ③含不同遺傳因子組合的種子必須有適宜的生長發(fā)育條件 ④只需要①項條件，而不需要②③項條件 A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②④ 答案　C 解析　若含不同遺傳因子的雌雄配子不能隨機結合，或者一些種子由于條件不適宜不能萌發(fā)或正常生長，則會影響到最后的統(tǒng)計結果，使得實驗很難出現3∶1的比例。 12.兩株高莖豌豆雜交，后代高莖和矮莖植株數量的比例如圖所示，則親本的遺傳因子組成可表示為(　　) A．GG×g

21、g B．GG×Gg C．Gg×Gg D．gg×gg 答案　C 解析　由圖中信息可知，兩株高莖豌豆雜交后代中，高莖∶矮莖≈3∶1，符合雜合子自交的實驗結果，故推測親本遺傳因子組成為Gg×Gg。 [綜合強化] 13．如圖為豌豆的一對相對性狀遺傳實驗過程圖解，請仔細閱圖后回答下列問題： (1)該實驗的親本中，父本是________________，母本是________________。 (2)操作①叫做________，操作②叫做________；為了確保雜交實驗成功，①的操作過程中應注意，時間上______________________，操作過程中__________

22、__________，操作后________________。 (3)紅花(A)對白花(a)為顯性，則雜種種子種下去后，長出的豌豆植株開的花為________色。 (4)若P皆為純合子，讓F1進行自交，F2的性狀中，紅花與白花之比為________，F2的遺傳因子組成有____________________，且比值為____________。生物體的這種現象稱為____________。 答案　(1)白花豌豆　紅花豌豆　(2)去雄　傳粉　要在花粉成熟之前進行　要干凈、全部、徹底　要外套罩子(袋子)　(3)紅　(4)3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1　性狀分離 解析　(1)(2)涉及

23、植物雜交實驗方法，要注意的重點是豌豆是天然的自花傳粉、閉花受粉植物，必須適時用合適的方法去雄。(3)中得到的后代性狀仍為顯性。(4)可根據孟德爾對分離現象的解釋進行推理計算。 14．玉米是一種雌雄同株的植物，其頂部開雄花，下部開雌花，玉米黃粒和白粒是一對相對性狀(由基因Y和y控制)，將純種黃粒和白粒玉米間行種植(如圖)，收獲時所得玉米粒如下表： 所結玉米粒 白粒 黃粒 白粒玉米果穗上所結的玉米粒 有 有 黃粒玉米果穗上所結的玉米粒 無 有 (1)在玉米中，黃粒對白粒是________性，在黃粒玉米果穗上，黃粒玉米中胚的遺傳因子組成是________；白

24、粒玉米果穗上黃粒胚的遺傳因子組成是________。 (2)某同學為了獲得雜種F1來驗證孟德爾基因分離定律，為準確起見，他應選用上述________玉米果穗上結的________玉米粒來進行播種。雜交實驗中，對母本的處理是____________________________。 (3)圖中________(填標號)類型的授粉方式的長期進行對植株有利，其原因是___________。 (4)玉米作為遺傳實驗材料有哪些優(yōu)點？(至少答兩點)_______________________ _____。 答案　(1)顯　YY或Yy　Yy　(2)白?！↑S?！√状?、傳粉、套袋　(3)Ⅲ和Ⅳ　異花授

25、粉，后代具有更大的變異性和生活力　(4)雌雄同株單性花，避免人工去雄等繁雜的操作；后代數量較多，便于統(tǒng)計學處理；玉米生長期較短，繁殖速度較快；具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀 解析　(1)由圖可知，玉米既可自花傳粉，也可異花傳粉。由表可知，不論如何傳粉，黃粒玉米果穗上沒有白粒玉米，白粒玉米果穗上有黃粒玉米，說明黃粒為顯性，黃粒玉米植株自花傳粉，后代每粒胚的遺傳因子組成為YY，異花傳粉則為Yy，而白粒玉米果穗上黃粒玉米胚的遺傳因子組成為Yy。(2)驗證基因的分離定律用雜合子Yy測交或自交，即用白粒玉米植株上的黃粒玉米來進行播種，這個黃粒一定為雜合子。 15．某農場放養(yǎng)的羊群中有黑、白兩種毛色的羊

26、。已知毛色受一對遺傳因子A、a控制。牧民讓兩只白色羊交配，后代中既有白羊，也有黑羊。請分析回答下列問題： (1)上述羊毛的黑色和白色中，顯性性狀的毛色為______。 (2)上述兩只白羊的遺傳因子組成是________，它們生下的小羊的遺傳因子組成可能為__________________。 (3)兩只白羊交配產生的后代中出現了白羊和黑羊，這種現象在遺傳學上稱為________，產生這種現象的根本原因是___________________________________________________。 (4)上述兩只白羊再生一只黑色母羊的概率是________；若上述兩只白羊又生了一只白色子羊，該羊是純合子的可能性是________。 答案　(1)白色　(2)均為Aa　AA或Aa或aa (3)性狀分離　在產生生殖細胞時，成對的遺傳因子分別進入不同的生殖細胞　(4)　 解析　(1)白羊的后代出現了黑羊，可判斷白色為顯性，黑色為隱性，且親本兩只白羊都為雜合子(Aa)。(2)兩雜合子(Aa)白羊交配產生的后代，遺傳因子組成可能為AA或Aa或aa。(3)性狀分離的根本原因是在產生生殖細胞時，成對的遺傳因子分別進入不同的生殖細胞。(4)上述兩只白羊再生一只黑色母羊的概率是×＝。白色子羊中AA∶Aa＝1∶2，故白色子羊中是純合子的可能性是。 12