高中生物新教材《对分离现象解释的验证和分离定律》导学案+课后练习题.docx

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高中生物新教材《对分离现象解释的验证和分离定律》导学案+课后练习题

第2课时　对分离现象解释的验证和分离定律

[学习目标]　1.写出测交实验过程，能设计实验验证分离定律。

2.体会孟德尔假说—演绎法的过程，掌握分离定律。

3.说出性状分离比模拟实验中小桶、彩球含义及抓取、统计要求。

知识点一　对分离现象解释的验证

1．方法：

测交实验，即F1与

隐性纯合子杂交。

2．测交实验的分析图解

孟德尔根据假说，推出测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为

1∶1。

3．实验验证

进行测交实验，统计后代性状比例。

4．实验结论：

测交后代高茎与矮茎植株的数量比接近

1∶1，符合预期的设想，孟德尔测交实验的结果验证了他的假说。

　　为什么用测交法可以检测F1的遗传因子组成？

提示：

测交即F1与隐性纯合子杂交，由于隐性纯合子只产生一种含隐性遗传因子的配子，分析测交后代的表现类型及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例，从而检测F1的遗传因子组成。

[例1]　下列关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法，不正确的是（　　）

A．F1×隐性类型→可检测F1遗传因子组成

B．通过测交实验来验证对分离实验现象理论解释的科学性

C．根据孟德尔假说，推测测交结果为高茎∶矮茎＝1∶1

D．测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制

解题分析　测交时，与F1杂交的另一亲本应为隐性纯合子。

答案　D

[例2]　通过测交可以推测被测个体（　　）

①性状的显、隐性　②产生配子的比例　③遗传因子组成　④产生配子的数量

A．①②③④B．①②③

C．②③D．③④

解题分析　测交实验是已知显隐性的情况下进行的实验，不能用来推测显、隐性，①错误；根据测交子代的表现类型及比例可以推测被测个体产生配子的比例，但不能推测产生配子的数量，②正确，④错误；测交可用来推测被测个体的遗传因子组成，③正确。

答案　C

知识点二　分离定律

1．分离定律

（1）分离定律的内容

①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。

②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。

（2）分离的时间：

有性生殖形成

配子时。

（3）适用范围

①真核生物有性生殖的细胞核遗传。

②由成对的遗传因子控制的

一对相对性状的遗传。

（4）分离定律在生物的遗传中具有普遍性。

2．假说—演绎法

（1）研究程序：

提出问题→

提出假说→

演绎推理，推出预测的结果→实验验证→得出结论。

（2）孟德尔用假说—演绎法推测分离定律的过程

①提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的性状分离比？

②提出假说→提出由遗传因子控制生物性状等观点。

③演绎推理→F1为杂合子，其测交后代的表现类型之比接近1∶1。

④实验验证→测交实验验证演绎推理内容。

⑤得出结论→通过实验验证，假说成立。

　　细菌的遗传遵循分离定律吗？

提示：

不遵循。

细菌是原核生物，不进行有性生殖。

[例1]　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

解题分析　杂交后亲本植株上结出的种子（F1）遇碘全部呈蓝黑色，后代表现类型只有一种，无法证明孟德尔的分离定律，A错误；F1自交后结出的种子（F2）遇碘后，

呈蓝黑色，

呈红褐色，说明F1自交后代出现性状分离，但不能直接证明孟德尔的分离定律，B错误；F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，说明F1产生两种配子，比例为1∶1，能直接证明孟德尔的分离定律，C正确；F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，能证明，但不是直接证明孟德尔的分离定律，D错误。

答案　C

[例2]　有一种严重的椎骨病是由隐性遗传因子引起的。

一对正常夫妇生了一个有病的女儿和一个正常的儿子，则该儿子携带致病遗传因子的可能性是（　　）

A.

B.

C.

D.

解题分析　根据正常夫妇生出一个患病的女儿，可知该夫妇的遗传因子组成都是杂合子，因此后代的正常个体是杂合子的概率为

。

答案　C

技法提升

验证分离定律方法

（1）测交法：

让杂合子Aa与隐性纯合子aa杂交，后代的表现类型之比为1∶1，则说明Aa产生两种配子且比例为1∶1。

（2）杂合子自交法：

让杂合子Aa自交，后代的性状分离比为3∶1，说明Aa产生两种配子且比例为1∶1。

（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，可直接验证分离定律。

知识点三　性状分离比的模拟实验

1．实验目的：

通过模拟实验，理解遗传因子的

分离、配子的

随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。

2．实验装置

（1）甲、乙两个小桶，分别代表

雌、雄生殖器官；甲、乙小桶内的彩球（

大小相同、

颜色不同）分别代表

雌、雄配子。

（2）用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，

雌、雄配子的随机结合。

3．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）分别从两个桶内

随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。

（4）将抓取的彩球

放回原来的小桶。

（5）按步骤（3）和（4）重复做30次以上。

4．实验结果：

彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近

1∶2∶1。

每个小桶内的两种彩球必须相等，这是为什么？

提示：

杂种F1（Dd）产生的两种雄配子（D和d）或两种雌配子（D和d）数量相等。

两个小桶内彩球的总数必须相等吗？

为什么？

提示：

不必须相等。

因为甲、乙小桶内的彩球分别代表雌配子、雄配子，它们的数量可以不相等。

小桶内的两种彩球大小、形状可以不同吗？

为什么？

提示：

不可以。

两种彩球大小、形状相同是为了形成抓取的随机性。

抓取彩球的要求是什么？

提示：

①随机抓取；②应将抓取的小球放回原桶；③重复多次。

[例1]　下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是（　　）

A．彩球大小、形状、质地、重量等要一致

B．每次抓彩球以前必须摇动小桶，使彩球充分混合

C．每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可

D．抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼

解题分析　每次抓取的彩球必须放回原桶并混合均匀，模拟产生两种配子的机会相等。

答案　C

[例2]　在“性状分离比的模拟实验”中甲、乙两个小桶中都有写有D或d的两种小球，并且两种小球的数量是相等的，这分别模拟的是（　　）

A．F1的遗传因子组成是Dd

B．F1产生的雌雄配子数量相等

C．F1产生的雌雄配子都有D和d两种，且比例D∶d＝1∶1

D．亲本中的父本和母本各自产生D和d的配子，且比例为1∶1

解题分析　甲、乙两个小桶内的小球分别代表F1产生的雌雄配子，雌雄配子都有D和d两种，且比例D∶d＝1∶1。

答案　C

易错警示

本实验要尽可能地排除主观因素的影响，抓取彩球时一定要做到随机抓取，抓取的次数尽可能的多，所得结果才越接近理论值。

1．有位同学做“性状分离比的模拟”实验时，以下操作正确的是（　　）

A．小桶内用球的大小代表显隐性，大球代表D，小球代表d

B．每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始

C．桶内两种球的数量必须相等，即标记D、d的小球数目必须为1∶1

D．连续抓取了3次DD组合，应舍去2次，只统计1次

答案　C

解析　小桶内用球大小要一致，A错误；每次抓出的两小球统计后必须各自放回各自小桶，以保证概率正确，B错误；连续出现几次遗传因子组成相同的情况，属于正常现象，随抓取次数增多，越接近理论值，D错误。

2．孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中做了三个实验，他发现问题阶段做的实验和验证假说阶段做的实验分别是（　　）

A．自交、杂交；测交

B．测交、自交；杂交

C．杂交、自交；测交

D．杂交、测交；自交

答案　C

解析　发现问题的阶段进行了杂交（得F1）和自交（得F2）实验，然后提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过测交实验进行验证。

3．科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、数据分析、得出结论等。

在孟德尔探究遗传规律的过程中，使孟德尔发现问题的现象是（　　）

A．形成配子时成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中

B．具一对相对性状亲本杂交，F2的性状分离比为3∶1

C．F1与隐性亲本测交，后代表现类型之比为1∶1

D．雌雄配子结合的机会均等

答案　B

解析　A中内容属于孟德尔提出的假说，不属于使孟德尔发现问题的现象，A错误；孟德尔在一对相对性状的实验中，发现具有一对相对性状的亲本杂交，F1均为显性性状，F2出现性状分离，且比例是3∶1，B正确；F1与隐性亲本测交，后代表现类型之比为1∶1，这是孟德尔验证假说的过程，不是发现问题的现象，C错误；雌雄配子结合的机会均等，这是孟德尔对一对相对性状实验现象作出的解释，属于提出假说，D错误。

4．测交法可用来检验F1是不是纯合子的关键原因是（　　）

A．与F1进行测交的个体是隐性纯合子

B．测交子代出现不同的表现类型

C．测交不受其他花粉等因素的影响

D．测交后代的表现类型及比例能直接反映F1的配子类型及比例

答案　D

解析　用测交法检验F1是让F1与隐性纯合子交配，隐性纯合子只能产生一种含隐性遗传因子的配子，所以从后代的表现类型和比例可直接得出F1的配子类型和比例。

5．下列有关分离定律的叙述中，正确的是（　　）

A．分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的

B．在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合

C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律

D．在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代

答案　D

解析　孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：

杂交实验和观察到的实验现象（发现问题）→对实验现象进行分析（提出假说）→根据假说进行演绎推理→对实验现象解释的验证（验证假说）→分离定律（结论），A错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，B错误；分离定律的实质是：

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，C错误，D正确。

6．一株杂合的紫花豌豆自交，共结出多粒种子，前10粒种子长成的植株都开紫花。

则第11粒种子长成的植株也开紫花的可能性是（　　）

A．1/4B．3/4

C．1/2D．5/6

答案　B

解析　杂合的紫花豌豆植株自交，其后代为开紫花植株的可能性是3/4。

由于第11粒种子与前10粒种子之间是相对独立的，故第11粒种子长成的植株开紫花的可能性仍是3/4。

[基础对点]

知识点一　对分离现象解释的验证

1.孟德尔的一对相对性状的遗传实验中，具有1∶1比例的有（　　）

①子一代产生的不同类型配子的比例　②子二代的性状分离比　③子一代测交后代表现类型之比　④子一代产生的雌、雄配子数目比例　⑤子一代产生的不同类型的雌配子比例　⑥子一代产生的不同类型的雄配子比例

A．①②④⑤⑥B．①③⑤⑥

C．①③④⑤D．①③④⑥

答案　B

解析　孟德尔杂交实验中子一代的遗传因子组成为Dd，则子一代产生的配子及比例为D∶d＝1∶1，①正确；子二代的性状分离比为3∶1，②错误；子一代Dd测交后代表现类型之比为1∶1，③正确；子一代产生的雌配子数少于雄配子数，二者比例不是1∶1，④错误；子一代产生的不同类型的雌配子比例及不同类型的雄配子比例都是1∶1，⑤⑥正确。

故选B。

2．用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔为9黑6黄，母鼠c产的仔全为黑色（假设c产仔足够多）。

那么亲本a、b、c中为纯合子的是（　　）

A．b和cB．a和c

C．a和bD．只有a

答案　B

解析　根据黄色公鼠a×黑色母鼠c→后代全为黑色可知，黄色为隐性性状，黑色为显性性状，黄色公鼠a为隐性纯合子，黑色母鼠c为显性纯合子；又根据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配，后代中有两种性状表现可知b为杂合子。

3．测交后代的种类和比例是由下列哪一项来决定的（　　）

A．亲本的遗传因子组成B．F1配子的种类和比例

C．隐性个体的配子D．显性基因

答案　B

解析　测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，测交后代的种类和比例可以反映F1产生的配子类型及其比例，进而可确定F1的遗传因子组成。

因此，测交后代的种类和比例是由F1配子的种类和比例来决定的。

4．某水稻品种茎秆的高矮是一对相对性状，对两个纯合亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中杂合子的概率是（　　）

A．0B．25%

C．50%D．75%

答案　C

解析　假设高矮性状受一对遗传因子A、a控制，根据题意可知，F1的遗传因子组成为Aa，则测交实验表示为：

Aa×aa→Aa∶aa＝1∶1，可见后代中杂合子占50%。

知识点二　分离定律、假说—演绎法

5.孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释被后人归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律。

下列关于分离定律的叙述，错误的是（　　）

A．生物体遗传的不是性状本身，而是控制性状的遗传因子

B．遗传因子在杂合子里是成对的，在纯合子里是成单的

C．分离定律在生物的遗传中具有普遍性

D．分离定律的提出和验证过程体现了假说—演绎法

答案　B

解析　遗传因子在体细胞里是成对的，在配子里是成单的，B错误。

6．下图是遗传因子组成为Aa的生物自交产生后代的过程，分离定律发生于（　　）

Aa

1A∶1a

配子间的4种结合方式

子代中3种遗传因子组成类型、2种表现类型

A．①B．②

C．③D．①②

答案　A

解析　分离定律发生在形成配子的过程中。

7．假说—演绎法的一般程序是（　　）

A．观察实验、发现问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说→归纳综合、总结规律

B．个案研究→综合比较→提出假说→归纳结论

C．发现问题、分析问题→提出假说、设计实验→观察实验、验证假说→归纳综合、总结规律

D．个案研究→发现问题→提出假说→归纳综合

答案　A

解析　假说—演绎法是在观察实验的基础上发现问题、分析问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。

如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。

8．假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是（　　）

A．提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的

B．“形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离”是孟德尔所做的假设内容之一

C．孟德尔预测矮茎豌豆与F1高茎豌豆杂交，其子代高茎∶矮茎＝1∶1，这属于演绎推理

D．为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验

答案　B

解析　孟德尔是在对豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的观察和分析的基础上提出的问题，A正确；孟德尔时期还没有提出基因及染色体的概念，B错误。

知识点三　性状分离比的模拟实验

9.在做性状分离比的模拟实验时，分别同时从甲小桶和乙小桶抓取小球30次以上，统计小球组合为DD的比例为（　　）

A．1/3B．1/4

C．1/2D．1/5

答案　B

解析　在做性状分离比的模拟实验时，每个小桶内的两种颜色小球数目相等，即D∶d＝1∶1，该实验从两个小桶内随机抓取小球放在一起，模拟的是雌雄配子的随机组合，因此分别同时从甲小桶和乙小桶抓取小球30次以上，统计小球组合为DD的比例为

×

＝

，B正确。

10．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。

[能力提升]

11．下列有关一对相对性状遗传的叙述，正确的是（　　）

A．具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状

B．最能说明分离定律实质的是F2的表现类型比为3∶1

C．通过测交可以推测被测个体产生配子的数量

D．若要鉴别纯合的抗锈病小麦，最简便易行的方法是自交

答案　D

解析　具有隐性遗传因子的个体不一定表现出隐性性状，如杂合子，隐性纯合子才表现出隐性性状，A错误；最能说明分离定律实质的是子一代产生的配子的种类及比例，不是子二代表现类型之比，B错误；通过测交可以推测被测个体产生配子的种类及比例，不能推测出产生配子的数量，C错误；若要鉴别纯合的抗锈病小麦，可以采用测交的方法也可以采用自交的方法，最简单的方法就是自交，通过自交，观察后代中是否有性状分离就可以判断其是纯合子还是杂合子，D正确。

12．番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。

下列分析正确的是（　　）

A．番茄的果实颜色中，黄色为显性性状

B．实验1的亲本遗传因子组成：

红果为AA，黄果为aa

C．实验2的后代中红果番茄均为杂合子

D．实验3的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是AA或Aa

答案　C

解析　由实验2或3可知红果为显性性状，黄果为隐性性状，A错误；实验1亲本中红果为Aa，黄果为aa，后代才会出现红果（Aa）∶黄果（aa）＝1∶1，B错误；实验2亲本红果为AA，黄果为aa，后代红果为Aa，C正确；实验3亲本红果为Aa，后代红果为AA或Aa，黄果为aa，D错误。

13．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）。

据表分析作答：

（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。

（3）组合________的杂交方法称为测交。

（4）写出A组合中两亲本的可能遗传因子组成：

____________________。

答案　

（1）C　圆粒　

（2）B　（3）D　

（4）RR×Rr或RR×RR

解析　

（1）C组合中，圆粒×圆粒的后代出现了皱粒，即发生了性状分离，则亲代的圆粒个体为杂合子，皱粒为隐性性状，圆粒为显性性状。

（2）B组合：

皱粒×皱粒，都为隐性性状，隐性性状的个体肯定为纯合子。

（3）D组合中，圆粒与皱粒杂交，后代性状表现类型比例接近1∶1，则为测交。

（4）A组合中两亲本均为圆粒，子代也为圆粒，则两亲本的遗传因子组成为RR×Rr或RR×RR。

14．豌豆子叶黄色、绿色受一对遗传因子（Y、y）控制，现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交，F1为黄色。

F1自花受粉后结出F2种子，共8003粒，其中子叶黄色豌豆种子为6002粒。

试分析完成：

（1）________为显性性状，________为隐性性状。

（2）亲本的遗传因子组成为________和________。

（3）F1产生配子的类型是________，其比例是________。

（4）F2的性状表现是________和________，其比例约为________，其中子叶绿色为________粒。

理论上，子叶黄色中能稳定遗传的约为________粒。

（5）F2的遗传因子组成是______________，其比例是________。

答案　

（1）子叶黄色　子叶绿色　

（2）YY　yy　

（3）Y和y　1∶1

（4）子叶黄色　子叶绿色　3∶1　2001　2001

（5）YY、Yy、yy　1∶2∶1

解析　

（1）

（2）子叶黄色与子叶绿色杂交，F1为黄色，说明黄色对绿色是显性。

又因为豌豆子叶黄色与绿色受一对遗传因子（Y、y）控制，因此亲本的遗传因子组成为YY（子叶黄色）、yy（子叶绿色），F1的遗传因子组成为Yy。

（4）F1自花受粉后结出F2，F2会发生性状分离，子叶黄色∶子叶绿色＝3∶1；子叶黄色种子6002粒，则子叶绿色种子是8003－6002＝2001（粒）；理论上，子叶黄色中能稳定遗传的占

，约为2001粒。

（5）F2的遗传因子组成是Yy×Yy→YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1。

15．水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，受B、b这对遗传因子控制。

非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘液变蓝黑色，而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘液变橙红色。

请回答下列问题：

（1）用非糯性水稻与隐性个体测交，子代中非糯性∶糯性＝1∶1，且该株水稻的遗传因子组成为________。

（2）为进一步验证B、b这对遗传因子控制的性状的遗传遵循分离定律，可用该株非糯性水稻作为材料进行________实验，实验结果为__________；还可以取该植株的花粉，滴加碘液，染色结果为_______________，也可证明该对遗传因子控制的性状的遗传遵循分离定律。

答案　

（1）Bb

（2）自交　子代中的非糯性水稻∶糯性水稻＝3∶1　蓝黑色花粉∶橙红色花粉＝1∶1

解析　

（1）由测交结果子代中非糯性∶糯性＝1∶1，可知该水稻的遗传因子组成为Bb。

（2）为进一步验证B、b这对遗传因子控制的性状的遗传遵循分离定律，可以让该株非糯性水稻自交，自交子代中的非糯性水稻∶糯性水稻＝3∶1；还可以采用花粉鉴定法，即取该植株的花粉，滴加碘液，染色结果为蓝黑色花粉∶橙红色花粉＝1∶1，也可证明该对遗传因子控制的性状的遗传遵循分离定律。