目 標(biāo) 素 養(yǎng)1.了解豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點,并學(xué)會相關(guān)的基本操作。2.通過對孟德爾一對相對性狀雜交實驗的分析,培養(yǎng)歸納與演繹、抽象與概括的科學(xué)思維,體會孟德爾的創(chuàng)新思維。3.通過對比分析、繪制圖解和舉例等方式,掌握本節(jié)相關(guān)遺傳學(xué)概念及遺傳圖譜的規(guī)范書寫,并能依據(jù)孟德爾對分離現(xiàn)象作出的假設(shè),利用相關(guān)符號寫出推理的遺傳圖解。
一、豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點和雜交實驗技術(shù)1.豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點
2.豌豆人工異花傳粉的步驟
3.相關(guān)概念(1)相對性狀:一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。(2)自花傳粉:兩性花的花粉落到同一朵花的雌蕊的柱頭上的過程,也叫自交。單性花的雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱頭上,所完成的傳粉過程也屬于自交。(3)異花傳粉:兩朵花之間的傳粉過程。(4)父本:不同植株的花進行異花傳粉時,供應(yīng)花粉的植株。(5)母本:不同植株的花進行異花傳粉時,接受花粉的植株。
微思考 對豌豆花的去雄為什么不能在開花后進行?提示:豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物,在開花前就已完成了受粉。
微判斷1基于對豌豆雜交實驗過程的理解,判斷下列說法是否正確。(1)豌豆是自花傳粉植物。(　　)(2)豌豆在雜交時,需要人工剪除父本的雌蕊。(　　)(3)去雄是指在父本的花成熟后將全部雄蕊去除。(　　)(4)人工雜交過程中需要對父本和母本分別套袋。(　　)
二、一對相對性狀的雜交實驗及對分離現(xiàn)象的解釋1.實驗過程及說明
2.雜交實驗常用符號及其含義
3.相關(guān)概念(1)顯性性狀:具有一對相對性狀的純種親本雜交,F1中顯現(xiàn)出來的性狀。(2)隱性性狀:具有一對相對性狀的純種親本雜交,F1中未顯現(xiàn)出來的性狀。(3)性狀分離:雜種后代中同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。
4.對分離現(xiàn)象的解釋(假說)(1)生物的性狀是由遺傳因子決定的。(2)在體細胞中,遺傳因子是成對存在的。(3)生物體在形成生殖細胞——配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。(4)受精時,雌雄配子的結(jié)合是隨機的。
微判斷2基于一對相對性狀的雜交實驗,判斷下列說法是否正確。(1)用純合的高莖豌豆和純合的矮莖豌豆雜交,正交和反交的實驗結(jié)果相同。(　　)(2)雜種自交后代中同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象叫性狀分離。(　　)(3)孟德爾為了解釋F2中的性狀分離比,提出遺傳因子決定生物性狀,且遺傳因子在體細胞和生殖細胞中都是成對存在的。(　　)
一 一對相對性狀的雜交實驗問題探究
孟德爾用高莖豌豆和矮莖豌豆做了雜交實驗,如圖所示。請思考并回答下列問題。
1.利用豌豆進行雜交實驗時,需要注意哪些關(guān)鍵操作?提示:去雄的時間應(yīng)為花粉成熟前,即花蕾期;兩次套袋處理,分別在去雄后和人工授粉后,作用都是避免外來花粉的干擾。2.據(jù)圖判斷高莖與矮莖中顯性性狀是哪種,并說出判斷依據(jù)。提示:高莖為顯性性狀。題圖中純種高莖與純種矮莖的雜交后代均為高莖,則高莖為顯性性狀,矮莖為隱性性狀。
3.孟德爾選擇讓F1自交,其目的是什么?提示:判斷親本矮莖性狀在遺傳過程中是不是消失了。4.若F2共獲得20株豌豆,矮莖個體一定是5株嗎?請說明原因。提示:不一定。樣本數(shù)量太少,不一定完全符合3∶1的性狀分離比,孟德爾實驗中的比例是在實驗材料足夠多的情況下得出的。
歸納總結(jié)1.人工異花傳粉流程兩性花人工異花傳粉的一般步驟:去雄→套袋→人工異花傳粉→套袋。單性花人工異花傳粉的一般步驟:開花前給雌花套袋→采集雄花花粉→人工授粉→套袋。
3.相關(guān)概念辨析(1)性狀類
①辨別相對性狀要抓住兩“同”一“不同”。兩“同”:同一種生物,同一種性狀。一“不同”:不同表現(xiàn)類型。如豌豆(同種生物)的高莖和矮莖(同一性狀,高度不同)為一對相對性狀。②性狀分離的條件是“在雜種后代中”,若雙親包含兩種性狀,子代又同時出現(xiàn)兩種性狀,則不屬于性狀分離。
典例剖析【例1】 下列有關(guān)孟德爾一對相對性狀的豌豆雜交實驗的敘述,錯誤的是(　　)A.實驗選用的豌豆是自花傳粉且閉花受粉的植物B.選用的每一對相對性狀的顯隱性易于區(qū)分C.需讓兩個親本之間進行人工有性雜交D.需讓顯性親本做父本,隱性親本做母本答案:D
解析:無論顯性親本做父本(正交),還是顯性親本做母本(反交),雜交產(chǎn)生的子一代總是表現(xiàn)為顯性性狀。
學(xué)以致用1.具有一對相對性狀的親本雜交,關(guān)于F2中的性狀分離比的說法,正確的是(　　)B.統(tǒng)計的樣本足夠多時,性狀分離比才符合3∶1C.性狀分離比一定為3∶1C.性狀按3∶1的比例出現(xiàn)D.統(tǒng)計的樣本越少,越接近3∶1答案:B
解析:只有滿足大樣本,即實驗群體足夠多時,才能夠?qū)崿F(xiàn)孟德爾統(tǒng)計的比例關(guān)系。一般來說,統(tǒng)計的樣本越少,比例越偏離3∶1,統(tǒng)計的樣本越多,比例越接近3∶1。
二 對分離現(xiàn)象的解釋問題探究孟德爾對于在一對相對性狀的豌豆雜交實驗中發(fā)現(xiàn)的問題,提出了假說并進行了解釋,相關(guān)的遺傳圖解如下圖所示。請回答下列問題。
1.遺傳因子在體細胞中的存在數(shù)量與在配子中的數(shù)量相同嗎?原因是什么?提示:不相同。遺傳因子在體細胞中成對存在,在配子中單個出現(xiàn),生物體在形成配子時成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中,配子中只含有每對遺傳因子中的一個。2.F1自交時配子的結(jié)合方式有幾種?屬于孟德爾假說中的哪一條?提示:4種。受精時,雌雄配子的結(jié)合是隨機的。
3.F2的遺傳因子組成共有幾種?請寫出F2的遺傳因子組成及其比例。提示: 3種。DD、Dd和dd,其比例為1∶2∶1。4.F2中純合子和雜合子所占比例分別是多少?F2高莖豌豆中純合子和雜合子所占比例分別是多少?提示: F2中純合子和雜合子所占的比例分別是1/2和1/2。F2高莖豌豆中純合子和雜合子所占比例分別是1/3和2/3。
歸納總結(jié)1.遺傳因子組成及判斷方法(1)遺傳因子組成相關(guān)概念①遺傳因子組成:如DD、Dd和dd。②純合子:遺傳因子組成相同的個體,如體細胞中遺傳因子組成為DD或dd的個體。③雜合子:遺傳因子組成不同的個體,如體細胞中遺傳因子組成為Dd的個體。
(2)遺傳因子組成的判斷方法①測交法(已知顯、隱性性狀)
②自交法(已知或未知顯、隱性性狀)
③配子鑒定法:若某個體能產(chǎn)生兩種類型的配子,則為雜合子;若只產(chǎn)生一種配子,則為純合子。
2.F1自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比所必須滿足的條件(1)F1產(chǎn)生的雌、雄配子分別有兩種類型,這兩種類型的配子數(shù)量完全相等且生活力相同。(2)不同類型雌、雄配子之間的結(jié)合機會均相等。(3)每一個受精卵都能正常發(fā)育為成熟的個體。(4)顯性遺傳因子對隱性遺傳因子為完全顯性。(5)子代樣本數(shù)目足夠多。
3.遺傳圖解的書寫規(guī)范(1)在左側(cè)應(yīng)注明P、F1、F2等,以明確世代關(guān)系和上、下代之間的聯(lián)系。(2)要寫清楚P、F1、F2等的性狀和遺傳因子組成,P和F1產(chǎn)生配子的情況,以及最后一代(F1或F2)的相關(guān)比例。(3)用箭頭表示遺傳因子在上、下代之間的傳遞關(guān)系,用相交線或棋盤的形式表示形成子代的配子結(jié)合情況。(4)根據(jù)需要在圖解右側(cè)或下側(cè)配置簡單說明,表明操作意圖或原因。
典例剖析【例2】 用純種高莖豌豆(DD)與純種矮莖豌豆(dd)雜交,得到的F1全為高莖,將F1自交得到F2,F2中高莖∶矮莖=3∶1。下列不是實現(xiàn)F2中高莖∶矮莖=3∶1的條件的是(　　)A.F1形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中B.含有不同遺傳因子的配子隨機結(jié)合C.含有不同遺傳因子組合的種子必須有適宜的生長發(fā)育條件D.豌豆產(chǎn)生的雄配子和雌配子數(shù)量相等
解析:豌豆產(chǎn)生的雄配子和雌配子數(shù)量不相等,一般雄配子數(shù)量要多于雌配子數(shù)量。
學(xué)以致用2.水稻的晚熟和早熟是一對相對性狀,晚熟受顯性遺傳因子(E)控制。現(xiàn)有純合的晚熟水稻和早熟水稻雜交,下列說法錯誤的是(　　)A.F1的遺傳因子組成是Ee,性狀表現(xiàn)為晚熟B.F1自交時產(chǎn)生的兩種類型的雌配子數(shù)量不相等C.F1自交得到的F2的遺傳因子組成可能為EE、Ee和ee,其比例為1∶2∶1D.F2的性狀分離比為3∶1解析: F1自交時產(chǎn)生的兩種類型的雌配子數(shù)量之比為1∶1。
1.下列關(guān)于遺傳學(xué)基本概念的敘述,正確的是(　　)A.后代同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象就叫性狀分離B.純合子自交產(chǎn)生的子一代顯現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀C.性狀相同,遺傳因子組成不一定相同D.狗的長毛和卷毛是相對性狀答案:C
解析:雜種后代中同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象叫性狀分離。具有一對相對性狀的純合子雜交,產(chǎn)生的子一代顯現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀。遺傳因子組成相同的個體性狀一般相同,但性狀相同的個體的遺傳因子組成不一定相同。相對性狀指的是同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型,狗的長毛和卷毛屬于同種生物的不同性狀。
2.在豚鼠的毛色中,黑色皮毛對白色皮毛為顯性。如果一對雜合的黑毛豚鼠交配,一胎產(chǎn)下4崽,此4崽的表現(xiàn)類型可能是(　　)①全部為黑色?、?只為黑色,1只為白色?、?只為黑色,2只為白色?、?只為黑色,3只為白色?、萑繛榘咨獳.②B.②④C.②③④D.①②③④⑤答案:D
解析:一對雜合的黑毛豚鼠交配,每個后代都是由卵細胞和精子結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而來的。每個后代都有3/4的概率為黑色,1/4的概率為白色。在子代數(shù)量較少時,①~⑤都有可能出現(xiàn)。
3.下列雜交組合中,能夠判斷出顯性性狀的是(　　)A.紅花×紅花→紅花B.紅花×紅花→紅花、白花C.紅花×白花→紅花、白花D.白花×白花→白花答案:B解析:B項出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象,子代中新出現(xiàn)的性狀(白花)為隱性性狀,親本的性狀(紅花)為顯性性狀。
4.下圖表示孟德爾雜交實驗操作過程。下列敘述正確的是(　　)A.②操作后要對b套上紙袋B.①和②的操作不能同時進行C.a為父本,b為母本D.①和②是在花開后進行的答案:B

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第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（一）

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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