孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）（第2課時(shí)）

孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）第二課時(shí)人教版高中生物必修二學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)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(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)2、知識(shí)回顧3、通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)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(shí)回顧：孟德爾遺傳研究中的假說-演繹觀察豌豆雜交試驗(yàn)，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(diǎn)假說。

設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)施實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相符。

假說成立，形成分離定律。知識(shí)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(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)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(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)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(duì)遺傳因子控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳。①②知識(shí)回顧：分離定律適用條件：(1)子一代個(gè)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(jī)會(huì)相等。(3)子二代不同遺傳因子組成的個(gè)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(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)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(shí)回顧：分離定律實(shí)驗(yàn)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(jī)結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟:隨機(jī)抽取充分混合記錄組合組合類型DDDddd數(shù)目重復(fù)實(shí)驗(yàn)課堂新知一：通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)孟德爾的假說性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)記錄表次數(shù)甲乙組合123456.....合計(jì)次數(shù)D次

，d次

。D次

，d次

。DD次

，Dd次

，dd次

。統(tǒng)計(jì)數(shù)量比D:d=D:d=DD:Dd：dd=（3）操作步驟取小桶并編號(hào)→分裝彩球→混合彩球→隨機(jī)取球→放回原小桶→重復(fù)實(shí)驗(yàn)課堂新知一：通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)孟德爾的假說討論：（1）為什么每個(gè)小桶內(nèi)的兩種彩球必須相等？（2）實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩個(gè)小桶內(nèi)的彩球數(shù)量都是20個(gè)，這符合自然界的實(shí)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取？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(jī)會(huì)相等。課堂新知一：通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)孟德爾的假說討論：（4）理論上，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有問題？不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一個(gè)理論值，如果統(tǒng)計(jì)數(shù)量太少，不一定會(huì)符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理論值，統(tǒng)計(jì)的數(shù)量越多，越接近該理論值。課堂新知一：通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)孟德爾的假說討論：（5）將模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，你認(rèn)為孟德爾的假說是否合理？合理。因?yàn)榧?、乙小桶?nèi)的彩球分別代表孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)中的雌雄配子，從兩個(gè)桶內(nèi)分別隨機(jī)抓取一個(gè)彩球進(jìn)行組合，實(shí)際上是模擬雌雄配子的隨機(jī)組合，統(tǒng)計(jì)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(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。課堂新知一：通過模擬實(shí)驗(yàn)，來體驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)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(duì)相對(duì)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?，F(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(qǐng)回答下列問題：信息一：水稻的非糯性和糯性是一對(duì)相對(duì)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(duì)相對(duì)性狀的純合非糯性水稻與糯性水稻進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。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(shí)，控制支鏈還是直鏈淀粉合成的兩個(gè)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(yàn)而區(qū)分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明F1產(chǎn)生兩種配子的比例是1:1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了分離定律。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)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(shí)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(duì)相對(duì)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(qǐng)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(gè)控制支鏈淀粉合成的遺傳因子和一個(gè)控制直鏈淀粉合成的遺傳因子。在F1形成配子時(shí)，兩個(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)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(shí)，成對(duì)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(chǎng)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(jì)配種方案鑒定它是純合子還是雜合子(就毛色而言)。請(qǐng)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(gè)配種季節(jié)里完成這項(xiàng)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(gè)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(shí)驗(yàn)的價(jià)值和效用，取決于所使用材料對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡倪m合性。”結(jié)合孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)，談?wù)勀銓?duì)這句話的理解。選擇適宜的實(shí)驗(yàn)材料是確保實(shí)驗(yàn)成功的條件之一。孟德爾在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中，曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實(shí)驗(yàn)，其中豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)最為成功，因此，他發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律。這是因?yàn)橥愣咕哂羞m于研究雜交實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。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(shí)驗(yàn)可以獲得真正的雜種；豌豆花大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)；豌豆具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的性狀，便于觀察和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，你還能舉出科學(xué)研究中運(yùn)用假說一演繹法的實(shí)例嗎?凱庫(kù)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(duì)遺傳學(xué)的研究，多采用從實(shí)驗(yàn)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?yàn)結(jié)果出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的研究方法，這種方法的運(yùn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)相對(duì)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(duì)相對(duì)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(shí)螺外殼旋轉(zhuǎn)方向中一對(duì)等位基因(D/d)控制，D對(duì)d為顯性。椎實(shí)螺在胚胎發(fā)育時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)螺雜交，F(xiàn)1均為右旋B．讓基因型DD與dd的椎實(shí)螺雜交，F(xiàn)1相互交配，F(xiàn)2均為右旋C．若一只椎實(shí)螺為右旋，則這只椎實(shí)螺的雙親至少有一個(gè)是右旋D．若兩只椎實(shí)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(shí)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(shí)螺雜交，如果DD個(gè)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(gè)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(cuò)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(shí)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(cè)母本的表型，由于子代表型由母本決定，所以無法推測(cè)父本的表型，C錯(cuò)誤；D、椎實(shí)螺的表型由其母本基因型決定，兩只椎實(shí)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(cuò)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(jì)了一種能與a1結(jié)合的探針，對(duì)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(cuò)誤的是（）

A．成員1的基因型為Aa1B．成員3患病是因?yàn)橛袃蓚€(gè)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(gè)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(cè)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(cè)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?yàn)橛袃蓚€(gè)不同的隱性突變基因，B正確，C錯(cuò)誤；D、假設(shè)成員2攜帶另一種隱性突變基因?yàn)閍2，則其基因型為Aa2，成員1基因型為Aa1，再生一個(gè)孩子患病a1a2的概率為1/4，D正確。故選C。3．在某一動(dòng)物雌雄各半的種群內(nèi)，基因型為AA、Aa的個(gè)體分別占20%、80%，若它們隨機(jī)交配繁殖一代，后代中基因型為Aa的個(gè)體占9/20，原因可能是（

）

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

C．基因型為Aa的雌性個(gè)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(dòng)物種群內(nèi)，基因型為AA、Aa的個(gè)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(gè)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(cuò)誤；B、正常情況下該動(dòng)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(cuò)誤；C、該動(dòng)物種群基因型為AA、Aa的個(gè)體分別占20%、80%，若基因型為Aa的雌性個(gè)體有50%無生殖能力，則該動(dòng)物種群中能生育的雌性個(gè)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(dòng)物種群中雄性個(gè)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(cuò)誤；D、該動(dòng)物種群雌雄各半，且基因型為AA、Aa的個(gè)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(gè)純合品系的雜交結(jié)果如下所示。下列相關(guān)分析錯(cuò)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(shí)驗(yàn)I中F1雌雄交配，F(xiàn)2灰色個(gè)體中純合子占1/3C．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)I灰色與黃色雜交子代為灰色，D1>D2，實(shí)驗(yàn)Ⅱ灰色與黑色雜交子代為灰色，D1>D3，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)I中F1雌雄交配，F(xiàn)2灰色個(gè)體（1D1D1:2D1D2）中純合子所占的比例為1/3，B正確；C、實(shí)驗(yàn)Ⅱ中灰色∶黑色=2∶1，因?yàn)榧兒献铀劳霾环项}意，可能與雜合子的存活率為1/2有關(guān)，C正確；D、實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤。故選D。5．某雌雄同株二倍體植物含有一對(duì)等位基因A和a，其中A基因純合時(shí)該植物不能產(chǎn)生雌配子，a基因純合時(shí)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