2020版高中生物第一章遗传因子的发现1孟德尔的豌豆杂交实验一课件（新人教版必修2）

第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 一、用豌豆作为遗传实验材料容易成功的原因 请结合豌豆作为遗传实验材料的原因,判断下列说法 的正误。 (1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物。 ( ) (2)豌豆在杂交时,父本需要人工剪除雌蕊。 ( ) √ × 提示:利用豌豆进行杂交实验时,需要对母本进行去雄 和套袋处理,而父本不需要处理。 (3)去雄是指在父本的花成熟后将全部雄蕊去除。( ) 提示:去雄是指在母本花蕾期将全部雄蕊去除。 × (4)人工杂交过程中需要对父本和母本分别套袋。( ) 提示:人工杂交过程中只需要对母本套袋。 × 二、一对相对性状的杂交实验 1.常用符号及含义: 符号 P F1 F2 × ⊗ ♀ 含义 亲本 子一代 子二代 ____ ____ ____ ____杂交 自交 父本 母本 2.一对相对性状的杂交实验——发现问题: 3.对分离现象的解释——提出假说: 4.对分离现象解释的验证——演绎推理: (1)方法:测交法,即F1与___________杂交。 (2)遗传图解: 隐性纯合子 (3)结论:F1是杂合子,产生__和__两种配子,比例接近 _____。 D d 1∶1 5.分离定律的内容——得出结论: (1)描述对象:_____________。 (2)发生时间:在形成_____时。 (3)实质:控制同一性状的成对的_________发生分离, 分离后的_________分别进入不同的配子中,随配子遗 传给后代。 有性生殖生物 配子 遗传因子 遗传因子 【激疑】 孟德尔运用“假说-演绎法”研究豌豆一对相对性状的 杂交实验,发现了基因的分离定律,其中“假说”和“ 演绎”一样吗? 提示:不一样。孟德尔提出的对豌豆杂交实验结果的解 释属于假说;利用假说内容推测测交实验结果属于演绎。 三、性状分离比模拟实验 结合性状分离比模拟实验分析,下列叙述错误的有 _______。 ①两个小桶分别代表雌、雄生殖器官 ②两种颜色的小球分别代表雌、雄配子 ③抓彩球时应双手同时进行,不需要闭眼 ②③④ ④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 【激疑】 性状分离比模拟实验中,甲、乙两小桶内的 小球数量是否一定相等?为什么? 提示:不一定。甲、乙两小桶分别表示雌、雄生殖器官, 其中的小球表示雌、雄配子,一般来说,雄配子数量远 多于雌配子数量,两小桶内的小球数可以不相等。 知识点一 一对相对性状杂交实验的相关归纳 1.人工杂交实验: (1)实验过程: (2)豌豆杂交实验的操作过程的两个关键: ①去雄的时间是花未成熟时(花蕾期),不能理解为“开 花前”。 ②套袋有两次,分别为去雄后和人工授粉后,作用是避 免外来花粉的干扰。 2.假说-演绎法的三点归纳: (1)基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验 验证→得出结论。 (2)对演绎的理解。 ①演绎的实质:根据假说内容推测测交实验的结果。 ②举例:通过F1产生配子时遗传因子分离,推测测交后 代的两种性状比接近1∶1。 (3)对验证的理解:验证就是实施测交实验,并统计实验 结果。 3.基本概念总结: (1)性状类: (2)交配类: 方式 含义 实例 杂交 遗传因子组成不同的个体间相 互交配 AA×aa, Aa×AA 自交 遗传因子组成相同的个体间相 互交配,对植物特指自花传粉 AA×AA, aa×aa 测交 杂种子一代与隐性纯合子交配 Aa×aa 方式 含义 实例 正交与 反交 正交与反交是相对而言 的,若甲为母本,乙为父 本的交配方式为正交,则 甲为父本,乙为母本的交 配方式为反交 正交:如高茎 (♀)×矮茎( ) 反交:如高茎 ( )×矮茎(♀) (3)遗传因子类。 ①显性遗传因子:控制显性性状的遗传因子,常用大写 字母表示,如D。 ②隐性遗传因子:控制隐性性状的遗传因子,常用小写 字母表示,如d。 (4)个体类。 ①纯合子:遗传因子组成相同的个体,如DD、dd。 ②杂合子:遗传因子组成不同的个体,如Dd。 【思考·讨论】 1.小强的父母均为双眼皮,而小强表现为单眼皮,他对 此表示困惑,你能帮他分析其中的原因吗?(科学思维) 提示:双眼皮由显性遗传因子控制,单眼皮由隐性遗传 因子控制。父母均为杂合子,当父母双方都提供单眼 皮遗传因子时,隐性遗传因子纯合,表现为单眼皮。 2.纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代一定 是杂合子,这种说法对吗?(科学思维) 提示:纯合子自交后代一定是纯合子,这种说法正确。 杂合子自交后代一定是杂合子,这种说法错误,杂合子 自交后代既有纯合子,又有杂合子,如Aa自交后代为AA、 Aa、aa。 【素养案例】 (2019·长春高一检测)下列有关孟德尔一对相对性状 杂交实验的叙述,正确的是 (  ) A.测交实验证明,杂合子Aa产生的雌雄配子的比例是 1∶1 B.豌豆在自然状态下是纯合子,且有易于区分的性状 C.“受精时,雌雄配子的结合是随机的”,这是假说中 最核心的内容 D.通过测交实验,统计后代数据,发现高茎∶矮茎 =1∶1,属于其演绎部分 【解题导引】抓住两个不同: (1)“假说-演绎法”中假说和演绎不同:演绎是一种推 理。 (2)杂合子产生雌雄配子的比例与不同类型配子的比例 不同。 【解析】选B。测交实验证明,杂合子Aa产生的含有A配 子和含有a配子的比例是1∶1,一般情况下,雄配子数目 远多于雌配子数目,A项错误;豌豆为自花传粉且闭花受 粉植物,在自然状态下是纯合子,且有易于区分的性状, B项正确;“生物的性状是由遗传因子控制的”,这是假 说中最核心的内容,C项错误;通过测交实验,统计后代 数据,发现高茎∶矮茎=1∶1,属于其实验验证部分,D项 错误。 【素养·探究】——情境迁移 水稻的非糯性(W)和糯性(w)是一对相对性状,前者花粉 含直链淀粉,遇碘变蓝黑色;后者花粉含支链淀粉,遇碘 变橙红色。将非糯性水稻(WW)和糯性水稻(ww)杂交得 到的种子播种。 (1)若这些水稻长大开花后取一个成熟的花药,挤出全 部花粉,滴一小滴碘液,在显微镜下观察到的颜色及比 例情况如何?(科学探究) 提示:蓝黑色∶橙红色=1∶1。 (2)若这些水稻长大后,抽穗时,套上纸袋,让它们自花 受粉,结果穗上的非糯性水稻与糯性水稻的比例约为 3∶1,试分析产生上述比例的原因。(科学探究) 提示:杂种植株(Ww)在形成花粉时,控制非糯性和糯性 的一对遗传因子W、w彼此分离,分别进入不同的花粉中, 子代遗传因子组成为3/4W_、1/4ww,故穗上非糯性水稻 与糯性水稻的比例约为3∶1。 【素养·迁移】 (2019·西安高一检测)将纯种的高茎和矮茎豌豆间行 种植,另将纯种的高茎和矮茎玉米间行种植。自然状态 下,隐性性状(矮茎)植株上所结的种子发育成的F1,其 性状表现情况是 (  ) A.豌豆和玉米的性状分离比均是1∶1 B.豌豆和玉米的性状分离比均是3∶1 C.玉米均为矮茎个体,豌豆有高茎和矮茎个体 D.豌豆均为矮茎个体,玉米有高茎和矮茎个体 【解析】选D。豌豆在自然状态下是严格自花传粉、闭 花受粉的,只能自交,不能杂交,则矮茎植株上获得F1的 性状仍为矮茎。玉米自然状态下既可杂交也可自交,若 玉米自交,则矮茎植株上获得F1的性状为矮茎;若玉米 杂交,则高茎的花粉落在矮茎植株上所得F1的性状为高 茎。 【补偿训练】   (2018·江苏高考)一对相对性状的遗传实验中,会 导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是 (  ) A.显性遗传因子相对于隐性遗传因子为完全显性 B.子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等,雄 配子中也相等 C.子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异, 雌配子无差异 D.统计时子二代 3 种遗传因子组成个体的存活率相等 【解析】选C。一对相对性状的遗传实验中,子二代性 状分离比为3∶1的出现需要满足一系列的条件,如显性 遗传因子对隐性遗传因子为完全显性,F1产生的雌雄配 子数量不一定相等,但雌雄配子中不同类型配子数量应 相等,而且2种配子的活力相同,受精概率相等,产生的 各种遗传因子组成的受精卵成活率也要相等,这样才能 保证子二代中性状分离比接近3∶1,故C选项中的雄配 子中2种类型配子活力有差异,会影响到受精卵的种类 及比例。 知识点二 分离定律的应用 1.显性性状与隐性性状的判断: (1)根据子代性状判断。 ①不同性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代 所出现的性状为显性性状。 ②相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代出 现的新的性状为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断。 具有一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为 3∶1⇒分离比中为3的性状为显性性状。 2.纯合子与杂合子的判断: (1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)。 ①方法:待测个体×隐性纯合子→子代。 (2)自交法。 (3)花粉鉴定法。 ①方法:待测个体 花粉。 3.两种自交类型的解题技巧: (1)杂合子Aa连续自交n次,杂合子比例为 ,纯合子 比例为1- ,显性纯合子比例=隐性纯合子比例= 。如图所示: (2)杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代 后,在显性个体中纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子 比例为2/(2n+1)。如图所示: 【思考·讨论】 依据“非甜玉米×非甜玉米→301非甜玉米+101甜玉米 ”,某同学提出非甜玉米对甜玉米为显性,该同学说法 是否合理?说出你的理由。(科学思维) 提示:合理。同一性状表现的两亲本杂交,子代发生性 状分离,则新出现的性状为隐性性状。 【素养案例】 鼠毛的黑色和白色是一对相对性状,如图为鼠的毛色的 遗传图解,则下列判断错误的是 (  ) 世纪金榜导学号 A.1、2号的遗传因子组成相同,3、6号的遗传因子组成 相同 B.F1的结果表明发生了性状分离 C.4号一定是杂合子,3号一定是纯合子 D.7号与4号的遗传因子组成相同的概率为1/2 【解题导引】 (1)“读图,找突破”:1、2号性状表现相同,杂交子代 发生性状分离,由此判断性状的显隐性。 (2)“定型,逐项判”:依据性状的显隐性,确定图中各 个个体的遗传因子组成类型。 【解析】选D。据题图中1号、2号和3号或4号、5号和 6号的性状表现可得,黑色相对白色为显性,3、6号均为 隐性纯合子,遗传因子组成相同,而1、2号均为显性杂 合子,遗传因子组成相同,A项正确;性状分离是指在杂 种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,B项 正确;由于3、6号为隐性纯合子,则4号肯定为杂合子,C 项正确;4号为杂合子,而7号是显性纯合子或杂合子, 7号与4号的遗传因子组成相同的概率为2/3,D项错误。 【方法规律】根据配子概率计算相应个体概率的方法 (1)计算亲本产生每种配子的概率。 (2)根据题目要求用相关的两种(♀、 )配子的概率 相乘,即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。 (3)计算性状表现概率时,将相同性状表现的个体的概 率相加。 【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——演绎与推理 题中若2号与6号性别不同,则二者交配,子代性状表现 及比例如何? 提示:2号是杂合子,6号是隐性纯合子,所以子代黑色∶ 白色=1∶1。 (2)科学探究——设计实验 欲判断题中7号个体的遗传因子组成,请写出实验思路 并预期实验结果及结论。 提示:让7号个体与多只异性白色个体杂交,观察子代的 性状表现。若子代均为黑色个体,则该个体为纯合子, 若子代出现白色个体,则该个体为杂合子。 【素养·迁移】 (2019·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对 相对性状。某同学用全缘叶植株（植株甲）进行了下 列四个实验。 ①植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂 叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与 羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( ) A．①或② B．①或④ C．②或③ D．③或④ 【解析】选B。①植株甲进行自花传粉，子代出现性状 分离，说明植株甲的全缘叶性状是显性性状，植株甲 是杂合子；②植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代全 为全缘叶，植株甲既可能是纯合子、也可能是杂合 子；③如果植株甲是隐性纯合子，而羽裂叶为杂合 子，则其后代全缘叶与羽裂叶的比例也为1∶1；④植 株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶 的比例为3∶1，说明全缘叶为显性性状，植株甲及另 一全缘叶植株均为杂合子。 【易错警示】本题易误认为③正确，应分析出子代中 全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1，可能是因为植株甲是 杂合子，另一植株为隐性纯合子，也可能是植株甲为 隐性纯合子，而另一植株为杂合子。 【补偿训练】   鸡的毛腿(B)对光腿(b)为显性。现让毛腿雌鸡甲、 乙分别与光腿雄鸡丙交配,甲的后代有毛腿,也有光腿, 比例为1∶1,乙的后代全部是毛腿,则甲、乙、丙的遗 传因子组成依次是 (  ) A.BB、Bb、bb      B.bb、Bb、BB C.Bb、BB、bb D.Bb、bb、BB 【解析】选C。根据题意可知,毛腿雌鸡乙(B_)与光腿 雄鸡丙(bb)交配,后代全部是毛腿(B_),由此确定乙的 遗传因子组成为BB,丙的遗传因子组成为bb。毛腿雌鸡 甲(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,后代有毛腿(B_),也有 光腿(bb),比例为1∶1,符合测交后代的比例,由此确定 甲的遗传因子组成为Bb。 【课堂回眸】