高一生物第一章孟德尔定律第一节分离定律第1课时孟德尔单因子杂交实验过程及对实验结果的解释学案浙科版.docx
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高一生物第一章孟德尔定律第一节分离定律第1课时孟德尔单因子杂交实验过程及对实验结果的解释学案浙科版
第1课时 孟德尔单因子杂交实验过程及对实验结果的解释
1.分析豌豆作为遗传实验材料的主要特征。
2.学会杂交技术的一般步骤与方法。
3.概述一对相对性状的杂交实验,举例说明有关的遗传术语。
4.理解孟德尔对分离现象作出的假设,并能画出遗传图解。
[学生用书P1]
一、一对相对性状的杂交实验
1．豌豆作为杂交实验材料的优点
（1）豌豆是一种严格的自花授粉、闭花授粉植物,自然条件下为纯种,而且花冠的形状便于人工去雄和授粉。
（2）豌豆成熟后豆粒都留在豆荚中,便于观察和计数。
（3）豌豆具有多个稳定的、可明显区分的相对性状。
2．孟德尔杂交实验的基本方法
确定被研究的相对性状→对母本人工去雄→套袋隔离→授粉→再套袋隔离。
3．杂交实验常用符号及含义
符号
P
F1
F2
⊗
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
自交
杂交
母本或
雌配子
父本或
雄配子
4.单因子杂交实验过程（以紫花和白花豌豆的杂交为例）
具有一对相对性状的纯合亲本杂交,后代表现为一种表现型,F1自交,F2中出现性状分离,分离比约为3∶1。
二、对分离现象的解释（作出假设）
1．解释
（1）生物的性状是由遗传因子（即基因）控制的。
（2）在生物的体细胞中,控制性状的基因成对存在。
（3）生物体产生配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子。
配子中基因成单存在。
（4）两个不同基因在F1体细胞中各自独立、互不混杂。
（5）F1产生两种数目相等的配子。
受精时雌雄配子随机结合,F2出现三种基因型,比例为1∶2∶1。
2．利用孟德尔假设解释分离实验现象
F2
雄配子
雌配子
1/2C
1/2c
1/2C
1/4CC紫
1/4Cc紫
1/2c
1/4Cc紫
1/4cc白
紫花∶白花＝3∶1。
判断下列叙述是否正确。
（1）孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交（×）
（2）杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊（×）
（3）杂交过程中涉及到两次套袋处理,其目的相同（√）
（4）F1产生雌、雄配子的比例为1∶1,此比例为雌、雄配子的数量之比（×）
（5）杂合子自交后代一定是杂合子（×）
孟德尔一对相对性状杂交实验材料与杂交实验技术[学生用书P2]
1．用豌豆做遗传实验容易成功的原因分析
豌豆的特点
成功的关键
自花授粉植物,而且是闭花授粉
避免外来花粉混杂,结果
既可靠又容易分析
具有许多容易区分
的相对性状
实验结果容易观察和分析
易于栽培,生长期短
实验周期短,实验易于开
展和分析
能产生较多的种子
便于收集数据,利于结果的统计
花较大
易于进行人工异花授粉
2．豌豆杂交实验的操作方法
突破1 理解相对性状的概念
1．下列各项中,属于相对性状的是（ ）
A．月季的红花与绿叶 B．蚕豆的高茎与圆叶
C．人的双眼皮与单眼皮D．兔的长毛与狗的黑毛
解析：
选C。
相对性状是同一生物某种性状的不同表现形式。
相对性状的理解要点
“两同”：
同种生物、同一性状。
“一不同”：
不同表现类型。
据此可知,豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。
突破2 豌豆人工杂交的基本操作
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,紫花为母本,白花为父本
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
解析：
选D。
豌豆的相对性状较多,都较容易区分。
单因子杂交实验分析[学生用书P2]
1．实验过程分析
2．相关概念辨析
（1）性状类
（2）交配类
①杂交：
基因型不同的个体间相互交配的过程。
②自交：
植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。
自交是获得纯合子的有效方法。
③正交与反交：
对于雌雄异体的生物杂交,若甲（♀）×乙（♂）为正交,则乙（♀）×甲（♂）为反交。
突破1 杂交实验分析
3．一对相对性状的亲本杂交子二代中（ ）
A．所有的统计结果都等于3∶1
B．统计的样本足够大时才符合3∶1
C．性状按3∶1的比例出现
D．统计的样本越小越接近3∶1
解析：
选B。
孟德尔之后,科学家们在继续研究中发现,只有满足大样本即实验群体足够大时,才能够实现孟德尔统计的比例关系,越小越偏离,越大越接近。
突破2 性状类与杂交类概念辨析
4．在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,性状分离是指（ ）
A．杂种显性个体自交产生显性和隐性后代
B．杂种显性个体与纯种显性个体杂交产生显性后代
C．杂种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性和隐性后代
D．纯种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性后代
解析：
选A。
性状分离是指在杂交后代中,同时出现显性和隐性两种性状的现象。
分离现象的解释[学生用书P3]
1．重要概念辨析
（1）基因类
①显性基因：
控制显性性状的基因为显性基因,用大写字母表示,如C表示控制紫花的基因。
②隐性基因：
控制隐性性状的基因为隐性基因,用小写字母表示,如c表示控制白花的基因。
③等位基因：
控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因,如C和c互为等位基因。
（2）个体类
①基因型：
控制性状的基因组合类型,如亲本紫花的基因型为CC。
②杂合子：
由两个基因型不同的配子结合而成的个体,如Cc植株称为杂合子。
其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
③纯合子：
由两个基因型相同的配子结合而成的个体,如CC或cc植株称为纯合子。
其特点是纯合子自交后代都是纯合子,无性状分离现象。
④表现型：
具有特定基因型的个体所表现出来的性状,如CC和Cc的表现型是紫花。
表现型是基因型和环境共同作用的结果。
2．假说的相关解读
（1）性状是由基因控制的
①显性性状：
由显性基因控制（用大写字母表示）。
隐性性状：
由隐性基因控制（用小写字母表示）。
②一对相对性状的不同表现类型用同一字母的大小写来表示。
③显性基因对隐性基因有显性作用。
显性作用指成对的是显隐基因时,个体只表现显性基因控制的性状。
（2）注意——“成对”的含义
①控制相对性状的两个基因才能成对。
如AA、Aa、bb。
②控制不同性状的两个基因不能成对。
如AB、aD、ad。
（3）每个配子中只含每对基因的一个。
（4）雄配子中每种配子与雌配子中每种配子的结合机会是均等的。
突破1 相关概念辨析
5．下列有关叙述中,正确的是（ ）
A．兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状
B．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C．纯合子的自交后代中不会发生性状分离,杂合子的自交后代中不会出现纯合子
D．性状表现相同的生物,基因型不一定相同
解析：
选D。
一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状,狗的长毛与卷毛不是相对性状；隐性性状是指具有相对性状的两个纯合亲本杂交后子一代中未表现出来的性状；纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代中既会出现纯合子,也会出现杂合子；一般情况下,对于表现显性性状的个体来说,其性状表现相同,但基因型有纯合和杂合之分。
遗传学概念间的关系
突破2 杂交实验的假说解释
6．水稻的晚熟和早熟是一对相对性状,晚熟受显性基因（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的基因型是Ee,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的基因型是EE、Ee和ee,其比例为1∶2∶1
D．F2的表现类型为晚熟和早熟,其比例约为3∶1
解析：
选B。
在数量上,雄配子数量远大于雌配子数量,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。
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
1.孟德尔选择豌豆作为杂交实验材料的主要原因是：
豌豆是一种严格的自花授粉植物,而且是闭花授粉。
2.杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离。
3.控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因。
4.Cc在形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入到不同的配子中。
[随堂检测][学生用书P4]
1．（2019·浙江1月学考）下列各项中,互为相对性状的是（ ）
A．猫的长毛与鼠的黑毛 B．豌豆的紫花与白花
C．牛的有角与羊的有角D．茉莉的白花与绿叶
答案：
B
2．下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是（ ）
A．F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B．F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔
C．花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D．黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔
解析：
选D。
杂交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离。
黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔,并没有出现性状分离。
3．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）分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果示意图,根据基因的分离定律,下列说法正确的是（ ）
A．①②和③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
解析：
选C。
根据孟德尔一对相对性状的杂交实验,图中F2中①②③的遗传因子组成分别是Yy、Yy、yy,故①②的子叶颜色为黄色,③的子叶颜色为绿色。
4．杂合子高茎豌豆（Dd）自交获得F1,F1的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。
如图所示各图中,表示F1的表现型及比例的是（ ）
解析：
选B。
豌豆的高茎性状由D基因控制,矮茎性状由d基因控制,F1中DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1,可知F1中高茎∶矮茎＝3∶1。
5.
如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请据图回答下列问题：
（1）该实验的亲本中,父本是________,母本是________。
（2）操作①叫________,操作②叫________；为了确保杂交实验成功,①的操作过程中应注意,时间上__________________,操作过程中__________________,操作后____________________。
（3）红花（A）对白花（a）为显性,则杂种种子播下去后,长出的豌豆植株开的花为________色。
（4）若亲本皆为纯合子,让F1进行自交,F2的性状中,红花与白花之比为________,F2的遗传因子组成有______________,且比值为____________。
（5）F2开红花的个体中,纯合子所占的比例为________。
解析：
豌豆为严格的自花授粉、闭花授粉植物,必须适时用合适的方法去雄,再授粉杂交。
本题中涉及一对相对性状（红花和白花）的遗传,遵循孟德尔分离定律。
提供花粉的亲本为父本,接受花粉的亲本为母本。
红花对白花为显性,杂合子只表现出显性性状,杂合子自交,后代会发生性状分离,分离比为显性∶隐性＝3∶1,后代中会出现三种遗传因子组成,分别为AA、Aa、aa,比例为1∶2∶1。
F2红花个体的基因型为AA、Aa,比值为1∶2,故纯合子占的比例为1/3。
答案：
（1）矮茎植株 高茎植株
（2）去雄 授粉 要在花蕾期进行 要干净、完全、彻底 要外套罩子（袋子）
（3）红 （4）3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1 （5）1/3
[课时作业][学生用书P85（单独成册）]
一、选择题
1．基因型为Aa的大豆植株产生的配子及比例是（ ）
A．雌A∶雄a＝1∶1 B．雌A∶雄a＝3∶1
C．雄A∶雄a＝3∶1D．雌A∶雌a＝1∶1
解析：
选D。
基因型为Aa的大豆植株产生的雄配子数量远多于雌配子,根据基因分离定律可知,Aa产生的雄配子和雌配子各有A、a两种,并且两种雄（或雌）配子的数量相等。
2．人工异花授粉的过程正确的是（ ）
①花粉成熟前②花粉成熟时
③花谢后④套袋
⑤去雄⑥异花授粉
A．②⑤④③⑥④B．①④⑤②⑥④
C．①⑤④②⑥D．①⑤④②⑥④
解析：
选D。
人工异花授粉的关键是避免非目的花粉的授粉,所以花粉成熟前去雄,目的是避免自花授粉。
异花授粉前后都要套袋,避免其他成熟花粉影响结果。
3．下列叙述正确的是（ ）
A．生物体没有显现出来的性状称为隐性性状
B．亲本之中一定有一个表现为隐性性状
C．若子代中出现显性性状,则亲代中必有显性性状个体
D．在一对相对性状的遗传实验中,双亲只具有一对相对性状
解析：
选C。
隐性性状并非一直不能表现出来,只是在子一代中不能表现；在一对相对性状的遗传实验中,双亲并非只具有一对相对性状,而是只研究其中的一对相对性状。
4．下列杂交组合（遗传因子E控制显性性状,e控制隐性性状）产生的后代中,会发生性状分离的组合是（ ）
A．EE×eeB．EE×Ee
C．EE×EED．Ee×Ee
解析：
选D。
杂合子自交产生的后代发生性状分离。
由于EE为显性纯合子,不管其与哪种个体交配,后代均表现为显性性状。
5．大豆的紫花和白花为一对相对性状。
下列四组杂交实验中,能判定性状显隐性关系的是（ ）
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花∶101白花
③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98紫花∶107白花
A．①和②B．③和④
C．①和③D．②和③
解析：
选D。
运用概念来判断。
纵观四组杂交实验,杂交实验③符合显隐性性状的概念：
具有一对相对性状的亲本杂交,后代只表现一个亲本的性状（紫花）,此性状（紫花）即为显性性状,未表现出来的性状（白花）为隐性性状。
杂交实验②后代出现性状分离现象,且紫花∶白花＝3∶1,符合孟德尔的分离定律,所以紫花为显性性状、白花为隐性性状。
杂交实验①④不符合概念,从两组杂交实验中无法区分哪个为显性性状,哪个为隐性性状。
6．在豚鼠中,黑色皮毛对白色皮毛为显性。
如果一对杂合的黑毛豚鼠交配,一胎产下4仔,此4仔的表现类型可能是（ ）
①全都黑色 ②3黑1白 ③2黑2白 ④1黑3白
⑤全部白色
A．②B．②④
C．②③④D．①②③④⑤
解析：
选D。
杂合子在交配产仔时,一胎虽然产了4仔,但每一仔都是由卵细胞和精子分别受精形成的,是独立的。
每一仔的性状都是3/4的可能性为黑色,1/4的可能性为白色。
综上所述,在子代数量较少时各种可能性都有可能出现。
7．已知番茄红果（B）对黄果（b）是显性,用红果番茄和黄果番茄杂交,所得F1全为红果,让F1植株自交,共获得200个黄果番茄。
从理论上分析,获得的番茄总数为（ ）
A．1200个B．800个
C．200个D.400个
解析：
选B。
由红果番茄和黄果番茄杂交,所得F1全为红果可知,亲代红果番茄为显性纯合子BB,而F1为杂合子Bb,其自交所得后代中,会出现红果∶黄果＝3∶1的性状分离比,即黄果占总数的比例为1/4,因此,番茄总数应为800个。
8．在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对基因的控制（用R、r表示）。
从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是（ ）
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
A.红花为显性性状
B．红花A的基因型一定为Rr
C．红花C与红花D的基因型不同
D．白花B的基因型为Rr
解析：
选A。
红花A与白花B杂交后代全为红花,说明红花为显性性状,红花A的基因型为RR,白花B的基因型为rr。
红花C与红花D杂交,后代红花与白花之比约为3∶1,说明亲本均为杂合子,基因型都是Rr。
9．纯种甜玉米与纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米的籽粒,而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的籽粒,这说明（ ）
A．“甜”是显性B．“非甜”是显性
C．籽粒混杂D．与授粉有关
解析：
选B。
纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植就能进行相互授粉。
甜玉米的胚珠受精方式也有两种可能,一种是自花授粉,得到的是纯合的甜玉米；另一种是异花授粉,即非甜玉米的花粉授给甜玉米,得到的是非甜玉米籽粒,由此可以确定非甜对甜是显性。
10．（2017·浙江4月选考）豌豆种子的黄色（Y）和绿色（y）、圆粒（R）和皱粒（r）是两对相对性状。
下列基因型中属于纯合子的是（ ）
A．YyRrB．YYRr
C．YYRRD．YyRR
解析：
选C。
纯合子一定要所有的等位基因全部纯合才可以称为纯合子,故选C。
11．人的双眼皮对单眼皮是显性,一对双眼皮的夫妇生了四个孩子,三个单眼皮,一个双眼皮,对这种现象最好的解释是（ ）
A．3∶1符合分离规律
B．遗传因子不能组合,产生了误差
C．这对夫妇都含有单眼皮的遗传因子,在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性
D．单眼皮与双眼皮可以相互转化
解析：
选C。
由于双眼皮对单眼皮为显性,这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体,所以这对双眼皮夫妇都是杂合子。
由分离规律可知,这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性,并且不同胎次互不影响。
12．蛇的黑斑与黄斑是一对相对性状,现进行如下杂交实验,根据杂交实验,下列结论不正确的是（ ）
甲：
P 黑斑蛇×黄斑蛇 乙：
P 黑斑蛇×黑斑蛇
↓ ↓
F1 黑斑蛇 黄斑蛇 F1 黑斑蛇 黄斑蛇
A．所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B．黄斑是隐性性状
C．甲实验中,F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型相同
D．乙实验中,F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型相同
解析：
选D。
由乙实验可知黑斑为显性性状,乙实验中亲本基因型都是Aa,则F1的基因型有AA、Aa、aa,其中AA、Aa是黑斑蛇,故乙实验中,F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型不完全相同。
二、非选择题
13.
观察南瓜果实的颜色遗传图解,据图回答问题：
（1）果实的黄色和白色是一对相对性状吗？
____。
判断的依据是_______________
________________________________________________________________________。
（2）果实的颜色中属于显性性状的是________,判断依据是________________________。
（3）F1中出现黄果和白果,属于性状分离吗？
________。
判断依据是____________
________________________________________________________________________。
（4）假如F1中一株白果南瓜植株自交结了4个南瓜,颜色情况是____________________,判断依据是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
果实的黄色和白色符合相对性状的“二同一异”的特点。
由图解看出：
两个具有相对性状的亲本杂交,F1出现了两种类型,不能判断显隐性,也不符合性状分离。
F1中的白果自交,出现了性状分离,可判断白色为显性。
F1自交出现的性状分离比,在数量少的情况下可能偏离这一比例。
答案：
（1）是 黄色与白色属于同种生物的同一性状的不同表现类型
（2）白色 F1中的白果自交后代出现了性状分离
（3）不属于 性状分离应是杂种自交出现的,而F1出现的黄果和白果是一对相对性状杂交得到的
（4）各种情况均有可能 在果实数量比较少的情况下,不符合白∶黄＝3∶1
14．水稻的非糯性和糯性由一对等位基因控制,据图回答下列问题：
（1）显性性状是________________。
（2）非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性和非糯性两种水稻,这种现象在遗传学上称为________________。
（3）已知非糯性花粉遇碘变蓝色,糯性花粉遇碘变棕色。
若取F1的非糯性水稻的花粉加碘染色,在显微镜下观察,呈蓝色花粉和呈棕色花粉的比例约为________。
（4）请写出亲本P的遗传因子组成（用A、a表示）：
非糯性______________糯性______________。
解析：
由图可知,非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性的性状,因此非糯性为显性性状,糯性为隐性性状。
同种性状的个体自交产生不同性状的现象叫性状分离。
F1的非糯性水稻为杂合子,产生两种比例相等的花粉粒。
答案：
（1）非糯性
（2）性状分离 （3）1∶1 （4）Aa aa
15．玉米是一种雌雄同株的植物,其顶部开雄花,下部开雌花。
在一个育种实验中,采用A、B两棵植株进行如图所示的杂交实验：
实验一 在杂交Ⅰ中,将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上,授粉后,雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二 在杂交Ⅱ中,植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上,进行授粉。
上述两种杂交所获得玉米粒的颜色如表所示：
杂交
紫红玉米粒
黄玉米粒
Ⅰ
587
196
Ⅱ
0
823
（1）在玉米粒颜色这一对相对性状中,隐性性状是__________,其理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）用G代表显性性状,g代表隐性性状,则植株A的基因型为__________,植株B的基因型为__________。
杂交Ⅰ的子代中,紫红玉米粒的基因型是__________________________。
（3）杂交Ⅰ的子代中,紫红玉米粒中杂合子所占比例为________。
解析：
由题意可推知,植株A的基因型为Gg；杂交Ⅱ为植株B自交,结果为黄玉米粒,可确定植株B的基因型为gg；杂交Ⅰ所得紫红玉米粒中1/3为GG,2/3为Gg。
答案：
（1）黄色 从杂交Ⅰ可知,植株A自交,后代出现性状分离,且紫红玉米粒∶黄玉米粒≈3∶1,说明紫红色是显性性状,黄色是隐性性状
（2）Gg gg GG、Gg （3）2/3
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