孟德爾的豌豆雜交實驗（一）（第2課時）

孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第二課時人教版高中生物必修二學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說2、分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法3、分離定律的應(yīng)用4、遺傳現(xiàn)象的推斷目錄1、情境導(dǎo)入，一對相對性狀的雜交實驗2、知識回顧3、通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說4、分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法5、分離定律的應(yīng)用6、遺傳現(xiàn)象的推斷7、當(dāng)堂練習(xí)8、課堂小結(jié)情景導(dǎo)入知識回顧：孟德爾遺傳研究中的假說-演繹觀察豌豆雜交試驗，F(xiàn)2出現(xiàn)性狀分離及顯隱性狀分離比，質(zhì)疑融合遺傳。提出解釋分離現(xiàn)象的四點假說。

設(shè)計測交實驗、預(yù)期實驗結(jié)果，實施實驗，實驗結(jié)果與預(yù)期相符。

假說成立，形成分離定律。知識回顧：分離定律

在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。（1）花粉中出現(xiàn)這種比例的原因是什么？（2）實驗結(jié)果驗證了什么？（3）如果讓F1自交，F(xiàn)2中花粉有

種類型。分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。適用范圍：(1)真核生物、有性生殖的細(xì)胞核遺傳。(2)一對遺傳因子控制的一對相對性狀的遺傳。①②知識回顧：分離定律適用條件：(1)子一代個體形成的兩種配子數(shù)目相等且生活力相同。(2)雌、雄配子結(jié)合的機會相等。(3)子二代不同遺傳因子組成的個體存活率相同。(4)產(chǎn)生的子代樣本數(shù)目足夠多。分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。①②關(guān)鍵知識回顧：分離定律實驗原理：雄配子(精子)雌配子(卵細(xì)胞)模擬生殖過程中，雌雄配子隨機結(jié)合實驗步驟:隨機抽取充分混合記錄組合組合類型DDDddd數(shù)目重復(fù)實驗課堂新知一：通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說性狀分離比的模擬實驗記錄表次數(shù)甲乙組合123456.....合計次數(shù)D次

，d次

。D次

，d次

。DD次

，Dd次

，dd次

。統(tǒng)計數(shù)量比D:d=D:d=DD:Dd：dd=（3）操作步驟取小桶并編號→分裝彩球→混合彩球→隨機取球→放回原小桶→重復(fù)實驗課堂新知一：通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說（4）分析結(jié)果，得出結(jié)論①彩球組合類型數(shù)量比：DD∶Dd∶dd≈____________。②彩球組合類型的數(shù)量比代表顯、隱性性狀數(shù)量比：顯性∶隱性≈______。1:2:13:1課堂新知一：通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說討論：（1）為什么每個小桶內(nèi)的兩種彩球必須相等？（2）實驗中，甲、乙兩個小桶內(nèi)的彩球數(shù)量都是20個，這符合自然界的實際情況嗎？（3）為什么每次把抓出的小球放回原桶并且搖勻后才可再次抓??？雜種F1(Dd)產(chǎn)生比例相等的兩種配子。不符合。自然界中，一般雄配子的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子的數(shù)量。為了使代表雌雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。課堂新知一：通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說討論：（4）理論上，實驗結(jié)果應(yīng)是：彩球組合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同學(xué)抓取4次，結(jié)果是DD∶Dd＝2∶2，這是不是說明實驗設(shè)計有問題？不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一個理論值，如果統(tǒng)計數(shù)量太少，不一定會符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理論值，統(tǒng)計的數(shù)量越多，越接近該理論值。課堂新知一：通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說討論：（5）將模擬實驗的結(jié)果與孟德爾的雜交實驗結(jié)果比較，你認(rèn)為孟德爾的假說是否合理？合理。因為甲、乙小桶內(nèi)的彩球分別代表孟德爾雜交實驗中的雌雄配子，從兩個桶內(nèi)分別隨機抓取一個彩球進(jìn)行組合，實際上是模擬雌雄配子的隨機組合，統(tǒng)計的樣本數(shù)量也足夠大，出現(xiàn)了3：1的結(jié)果。但孟德爾提出的假說是否正確還需要實驗來驗證。課堂新知一：通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說課堂新知二:分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法（1）花粉中出現(xiàn)這種比例的原因是什么？（2）實驗結(jié)果驗證了什么？（3）如果讓F1自交，F(xiàn)2中花粉有

種類型。

水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀，非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色。現(xiàn)在用純種的非糯性水稻和糯性水稻雜交，取F1花粉加碘液染色，在顯微鏡下觀察，半數(shù)花粉呈藍(lán)黑色，半數(shù)呈橙紅色。請回答下列問題：信息一：水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀。信息二：性狀可以體現(xiàn)于水稻的花粉。信息三：非糯性花粉和糯性花粉中所含的淀粉形式不同，非糯性所含為直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色。課堂新知二:分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法信息四：一對相對性狀的純合非糯性水稻與糯性水稻進(jìn)行雜交實驗。信息五：F1花粉加碘液染色，在顯微鏡下觀察，鏡檢結(jié)果，兩種形式的花粉數(shù)量相當(dāng)。需要延伸的信息：花粉相當(dāng)于植物的雄配子。課堂新知二:分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法（1）花粉中出現(xiàn)這種比例的原因是什么？

F1形成配子時，控制支鏈還是直鏈淀粉合成的兩個遺傳因子分離，分別進(jìn)入到不同配子中，并控制不同花粉的性狀，通過碘液的檢驗而區(qū)分。實驗結(jié)果說明F1產(chǎn)生兩種配子的比例是1:1。實驗結(jié)果驗證了分離定律。（2）實驗結(jié)果驗證了什么？課堂新知二:分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法P

非糯性

×

糯性

WxWx↓wxwxF1

非糯性

Wxwx

↓觀察花粉顏色（稀碘液）

糯性(wx)

:

非糯性(Wx)

橙紅色藍(lán)黑色

1

:

1

注：教材題目未討論糯性與非糯性的顯隱關(guān)系，實際情況是非糯性是顯性性狀，糯性是隱性性狀。課堂新知二:分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法P

非糯性

×

糯性

Wxwx

↓

wxwxF1

非糯性

Wxwx

↓觀察花粉顏色

糯性(wx)

:

非糯性(Wx)

橙紅色藍(lán)黑色

1

:

1

（3）如果讓F1自交，F(xiàn)2中花粉有

種類型。F1自交，F(xiàn)2有三種基因型：WxWx、Wxwx和wxwx，而花粉只有Wx和wx兩種。2課堂新知二:分離定律的其他證據(jù)——F1花粉鑒定法1.水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀，非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色。現(xiàn)在用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交，取F1花粉加碘液染色，在顯微鏡下觀察，半數(shù)花粉呈藍(lán)黑色，半數(shù)呈橙紅色。請回答下列問題。(1)花粉出現(xiàn)這種比例的原因是什么?在F1水稻細(xì)胞中含有一個控制支鏈淀粉合成的遺傳因子和一個控制直鏈淀粉合成的遺傳因子。在F1形成配子時，兩個遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同的配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，其比例為1:1。課堂新知三:分離定律的應(yīng)用(2)實驗結(jié)果驗證了什么?(3)如果讓F1自交，F(xiàn)2中花粉有種____類型。2分離定律。即在F1形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中。課堂新知三:分離定律的應(yīng)用2.某農(nóng)場養(yǎng)了一群馬，馬的毛色有栗色和白色兩種。已知栗色和白色分別由遺傳因子B和b控制。育種工作者從中選出一匹健壯的栗色公馬，擬設(shè)計配種方案鑒定它是純合子還是雜合子(就毛色而言)。請回答下列問題。(1)在正常情況下，一匹母馬一次只能生匹小馬。為了在一個配種季節(jié)里完成這項鑒定，應(yīng)該怎樣配種?將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬配種，這樣可在一個季節(jié)里產(chǎn)生多匹雜交后代課堂新知三:分離定律的應(yīng)用(2)雜交后代可能出現(xiàn)哪些結(jié)果?如何根據(jù)結(jié)果判斷栗色公馬是純合子還是雜合子?雜交后代可能有兩種結(jié)果:

一是雜交后代全部為栗色馬，此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬很可能是純合子;

二是雜交后代中既有白色馬，又有栗色馬，此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬為雜合子。課堂新知三:分離定律的應(yīng)用3.孟德爾說：“任何實驗的價值和效用，取決于所使用材料對于實驗?zāi)康牡倪m合性?！苯Y(jié)合孟德爾的雜交實驗，談?wù)勀銓@句話的理解。選擇適宜的實驗材料是確保實驗成功的條件之一。孟德爾在遺傳雜交實驗中，曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實驗，其中豌豆的雜交實驗最為成功，因此，他發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律。這是因為豌豆具有適于研究雜交實驗的特點。例如，豌豆嚴(yán)格自花傳粉，在自然狀態(tài)下是純種，這樣確保了通過雜交實驗可以獲得真正的雜種；豌豆花大，易于做人工雜交實驗；豌豆具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的性狀，便于觀察和統(tǒng)計實驗結(jié)果。課堂新知三:分離定律的應(yīng)用4.除了孟德爾的雜交實驗，你還能舉出科學(xué)研究中運用假說一演繹法的實例嗎?凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、原子核中含有中子和質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)過程等，都是通過假說一演繹法得出結(jié)論的。19世紀(jì)以前科學(xué)家對遺傳學(xué)的研究，多采用從實驗結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說。而假說—演繹法，是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計實驗驗證假說的研究方法，這種方法的運用促進(jìn)了生物科學(xué)的研究，使遺傳學(xué)由描述性研究進(jìn)人理性推導(dǎo)和實驗驗證的研究階段。課堂新知三:分離定律的應(yīng)用課堂新知四:遺傳現(xiàn)象的推斷1.顯性性狀與隱性性狀的判斷方法(1)根據(jù)子代性狀判斷①具有一對相對性狀的親本雜交→子代只出現(xiàn)一種性狀→子代所出現(xiàn)的性狀為顯性性狀。②相同性狀的親本雜交→子代出現(xiàn)不同性狀→子代所出現(xiàn)的新的性狀為隱性性狀。(2)根據(jù)子代性狀分離比判斷具有一對相對性狀的親本雜交→F2性狀分離比為3∶1→分離比占3/4的性狀為顯性性狀。課堂新知四:遺傳現(xiàn)象的推斷2.遺傳因子組成和性狀的推斷(1)由親代推斷子代的遺傳因子組成課堂新知四:遺傳現(xiàn)象的推斷(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成課堂新知四:遺傳現(xiàn)象的推斷3.純合子和雜合子的鑒定課堂新知四:遺傳現(xiàn)象的推斷課堂新知四:遺傳現(xiàn)象的推斷當(dāng)堂練習(xí)1、椎實螺外殼旋轉(zhuǎn)方向中一對等位基因(D/d)控制，D對d為顯性。椎實螺在胚胎發(fā)育時期，D基因表達(dá)產(chǎn)物讓其發(fā)育為右旋，d基因表達(dá)產(chǎn)物讓其發(fā)育為左旋。椎實螺卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有大量D或d基因的表達(dá)產(chǎn)物，在子代胚胎發(fā)育時期發(fā)揮作用。下列說法正確的是（）A．讓基因型DD與dd的椎實螺雜交，F(xiàn)1均為右旋B．讓基因型DD與dd的椎實螺雜交，F(xiàn)1相互交配，F(xiàn)2均為右旋C．若一只椎實螺為右旋，則這只椎實螺的雙親至少有一個是右旋D．若兩只椎實螺均為右旋，則他們雜交子代也均為右旋【答案】B【解析】A、子代椎實螺外殼表現(xiàn)型由母本基因型決定，讓基因型DD與dd的椎實螺雜交，如果DD個體做母本，卵細(xì)胞內(nèi)含有D基因表達(dá)產(chǎn)物讓胚胎發(fā)育為右旋，則F1體現(xiàn)右旋；如果dd個體做母本，卵細(xì)胞內(nèi)含有d基因表達(dá)產(chǎn)物讓胚胎發(fā)育為左旋，則F1體現(xiàn)左旋，A錯誤；B、親本是DD和dd，可推知F1中母本基因型是Dd，卵細(xì)胞中含有D基因表達(dá)產(chǎn)物讓胚胎發(fā)育為右旋，則F2均體現(xiàn)右旋，B正確；C、若一只椎實螺為右旋，則其母本基因型是D—，但母本的表型由其上一代母本決定，所以無法推測母本的表型，由于子代表型由母本決定，所以無法推測父本的表型，C錯誤；D、椎實螺的表型由其母本基因型決定，兩只椎實螺均為右旋，無法推它們的基因型，所以無法確定子代表型，D錯誤；故選B。2、囊性纖維病是由位于常染色體上的CFTR蛋白基因（A）發(fā)生隱性突變所導(dǎo)致的遺傳病，CFTR蛋白基因（A）有多種隱性突變類型（可用a1、a2……表示），研究者設(shè)計了一種能與a1結(jié)合的探針，對某家系中的三位成員進(jìn)行基因診斷，結(jié)果如下圖。下列相關(guān)推斷錯誤的是（）

A．成員1的基因型為Aa1B．成員3患病是因為有兩個不同的隱性突變基因C．成員2不攜帶該病的致病基因D．成員1和2再生一個孩子患病的概率為1/4【答案】C【解析】A、成員1表現(xiàn)正常，探針檢測結(jié)果又含a1，故其基因型為Aa1，A正確；BC、成員1和2均正常，成員3患病，說明該病為隱性遺傳病，成員2未檢測到a1，說明成員2攜帶另一種隱性突變基因，故成員3患病是因為有兩個不同的隱性突變基因，B正確，C錯誤；D、假設(shè)成員2攜帶另一種隱性突變基因為a2，則其基因型為Aa2，成員1基因型為Aa1，再生一個孩子患病a1a2的概率為1/4，D正確。故選C。3．在某一動物雌雄各半的種群內(nèi)，基因型為AA、Aa的個體分別占20%、80%，若它們隨機交配繁殖一代，后代中基因型為Aa的個體占9/20，原因可能是（

）

A．基因型為aa的個體有50%不能成活 B．后代中基因型為Aa的個體遷出25%

C．基因型為Aa的雌性個體有50%無生殖能力

D．含a基因的雄配子僅有50%具有受精能力【答案】D【解析】A、該動物種群內(nèi)，基因型為AA、Aa的個體分別占20%、80%，正常情況下產(chǎn)生的配子類型及比例是A：a=3：2，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=9：12：4。如果aa個體有50%不能成活，則后代基因型及比例是AA：Aa：aa=9：12：2，Aa的比例是12/23，不符合題意，A錯誤；B、正常情況下該動物種群產(chǎn)生的配子類型及比例是A：a=3：2，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=9：12：4，如果Aa有25%遷出，則AA：Aa：aa=9：9：4，Aa的比例是9/22，不符合題意，B錯誤；C、該動物種群基因型為AA、Aa的個體分別占20%、80%，若基因型為Aa的雌性個體有50%無生殖能力，則該動物種群中能生育的雌性個體AA占20%、Aa占40%，產(chǎn)生的雌配子類型及比例是A：a=2：1，該動物種群中雄性個體均可育，產(chǎn)生的配子類型及比例為A：a=3：2，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=6：7：2，Aa的比例是7/15，不符合題意，C錯誤；D、該動物種群雌雄各半，且基因型為AA、Aa的個體分別占20%、80%，正常情況下產(chǎn)生的配子類型及比例是A：a=3：2，由于含a基因的雄配子僅有50%具有受精能力，所以該種群產(chǎn)生的雌配子A：a=3：2，雄配子A：a=3：1，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=9：9：2，Aa的比例是9/20，符合題意，D正確。故選D。4．某種鳥類的羽色有灰色、黃色、黑色三種，分別由位于常染色體上的復(fù)等位基因D1、D2、D3控制?，F(xiàn)有幾個純合品系的雜交結(jié)果如下所示。下列相關(guān)分析錯誤的是（）

A．基因D1、D2、D3的顯隱性關(guān)系為D1>D2>D3B．正常情況下，若實驗I中F1雌雄交配，F(xiàn)2灰色個體中純合子占1/3C．實驗Ⅱ中灰色∶黑色=2∶1，可能與雜合子只有1/2的存活率有關(guān)D．實驗Ⅲ中黃色∶黑色=5∶1，可能與含基因D3的卵細(xì)胞有1/4不育有關(guān)【答案】D【解析】A、根據(jù)雜交實驗分析，實驗I灰色與黃色雜交子代為灰色，D1>D2，實驗Ⅱ灰色與黑色雜交子代為灰色，D1>D3，實驗Ⅲ黑色與黃色雜交子代為黃色，D2>D3，基因D1、D2、D3的顯隱性關(guān)系為D1>D2>D3，A正確；B、若實驗I中F1雌雄交配，F(xiàn)2灰色個體（1D1D1:2D1D2）中純合子所占的比例為1/3，B正確；C、實驗Ⅱ中灰色∶黑色=2∶1，因為純合子死亡不符合題意，可能與雜合子的存活率為1/2有關(guān)，C正確；D、實驗Ⅲ中黃色∶黑色=5∶1，可能與D3型卵細(xì)胞1/2不育有關(guān)，即雄配子（1/2D2，1/2D3），雌配子（2/3D2，1/3D3），D錯誤。故選D。5．某雌雄同株二倍體植物含有一對等位基因A和a，其中A基因純合時該植物不能產(chǎn)生雌配子，a基因純合時該植物不能產(chǎn)生雄配子，基因型為Aa的植株完全正常?，F(xiàn)以若干基因型為Aa的植株為親本交配得到F1。理論上，通過下列各交配方式所得F2植株中，完全正常植株所占比例不為1/2的是（）A．讓F1全部植株自交B．讓F1中基因型為AA、Aa的植株自由交配C．讓F1全部植株自由交配D．讓F1中基因型為Aa、aa的植株自由交配【答案】C【解析】A、已知基因型為Aa的植株完全正常，若干基因型為Aa的植株交配所得