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新人教（2019）生物必修2同步學案
1.1孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
第2課時 性狀分離比的模擬實驗、對分離現象解釋的驗證和分離定律的內容
一、性狀分離比的模擬實驗
1．實驗目的
通過模擬實驗，理解遺傳因子的分離和配子的隨機結合與性狀之間的數量關系，體驗孟德爾的假說。
2．模擬內容
用具或操作 模擬對象或過程
甲、乙兩個小桶 雌、雄生殖器官
小桶內的彩球 雌、雄配子
不同彩球的隨機組合 雌、雄配子的隨機結合
3．操作步驟
→→→→→
4．分析結果、得出結論
(1)彩球組合類型數量比：DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球組合類型之間的數量比代表的是顯、隱性性狀數量比：顯性∶隱性≈3∶1。
注意事項　(1)盛放彩球的容器最好為圓柱形小桶或其他圓柱形容器，以便搖動時彩球能夠充分混勻。
(2)彩球的規格、質地要統一，手感要相同，以避免人為的誤差。
(3)每個小桶內兩種彩球的數量必須相等。
(4)每次抓取時要閉上眼睛，左手隨機抓取甲桶內彩球，同時右手隨機抓取乙桶內彩球，避免從一個小桶內同時抓取兩個彩球。做完一次模擬實驗后，將彩球放回原桶(切記不能將兩個桶中的彩球相混)，必須充分搖勻彩球，再做下一次模擬實驗。
(5)要認真觀察每次的組合情況，記錄統計要如實、準確；統計數據時不能主觀更改實驗數據。
(6)要多次抓取并進行統計，這樣才能接近理論值。
閱讀教材“性狀分離比的模擬實驗”相關內容，思考下列問題：
(1)每個桶中放入數量相等的兩種彩球的含義是：兩種彩球分別模擬含有顯性、隱性兩種遺傳因子的配子，且F1產生的兩種配子數量相等。
(2)實驗中，甲、乙兩個小桶內的彩球數量都是20個，這符合自然界的實際情況嗎？
提示　不符合。自然界中，一般雄配子的數量遠遠多于雌配子的數量。
(3)分別從兩個桶內隨機抓取一個彩球組合在一起，模擬了雌雄配子形成和隨機結合的過程。
(4)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??？
提示　為了使代表雌、雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。
(5)理論上，實驗結果應是：彩球組合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同學抓取4次，結果是DD∶Dd＝2∶2，這是不是說明實驗設計有問題？
提示　不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一個理論值，如果統計數量太少，不一定會符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理論值，統計的數量越多，越接近該理論值。
歸納總結　兩個小桶中小球總數可以不相等，但每個小桶中代表D和d的小球數量一定相等，因為F1產生的雄配子的數量遠遠大于雌配子的數量，雌配子中D∶d＝1∶1，雄配子中D∶d＝1∶1。
二、對分離現象解釋的驗證
1．驗證方法
測交法，即讓F1與隱性純合子雜交。
2．遺傳圖解
3．實驗結果：測交后代中的高莖與矮莖植株的數量比接近1∶1。
4．實驗結論：孟德爾的假說是正確的。
(1)為了驗證作出的假設是否正確，孟德爾設計并完成了正、反交實驗(　　)
(2)測定F1的遺傳因子組成是根據測交所得后代種類反向推知的(　　)
(3)可通過測交實驗確定性狀的顯隱性(　　)
(4)通過測交可以測定被測個體產生的配子的數量(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
特別提醒　測交的作用
(1)測定F1產生的配子的種類和比例。
(2)測定F1的遺傳因子組成。
(3)預測F1在形成配子時遺傳因子的行為(根本目的)。
雜交、自交和測交在遺傳中各有不同的用途，請分析以下遺傳問題：
(1)已知豌豆豆莢的綠色和黃色是一對相對性狀，如何來確定二者的顯隱性關系？
提示　用純合的綠豆莢豌豆和純合的黃豆莢豌豆雜交，子一代顯現出來的性狀是顯性性狀。
(2)已知豌豆的高莖對矮莖為顯性，現有一株高莖豌豆，如何鑒定該高莖豌豆是純合子還是雜合子？
提示　讓該高莖豌豆自交，若后代全為高莖豌豆，則該豌豆是純合子，若后代發生性狀分離，則該豌豆是雜合子。
(3)羊的白毛對黑毛是顯性，現在有一只白毛公羊，如何鑒定其遺傳因子組成是純合還是雜合？
提示　讓該白毛公羊和多只黑毛母羊交配，子代如果出現黑毛羊，則該白毛羊的遺傳因子組成為雜合，若子代全為白毛羊，則該白毛羊的遺傳因子組成為純合。
溫馨提示　(1)對于植物來說，最簡單的方法是自交法。(2)測交法的前提條件是已知性狀的顯隱性。待測對象若為雄性動物，應與多個隱性雌性個體交配，以產生更多的后代，使結果更有說服力。
三、分離定律和假說—演繹法
1．分離定律
(1)描述對象：有性生殖生物。
(2)發生時間：在形成配子時。
(3)內容：在生物的體細胞中，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，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。
2．假說—演繹法
一般程序：發現問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。
(1)假說—演繹法中演繹推理的內容是進行測交實驗(　　)
(2)孟德爾所作假設的核心內容是“生物體能產生數量相等的雌雄配子”(　　)
(3)符合分離定律并不一定出現3∶1的性狀分離比(　　)
(4)病毒和原核生物的遺傳不符合分離定律(　　)
(5)分離定律發生在配子形成過程中(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
易錯警示　(1)孟德爾所作假設的核心是成對的遺傳因子在形成配子時發生分離。
(2)“演繹≠測交實驗”：“演繹”不同于測交實驗，前者只是設計測交實驗，預測測交結果，后者則是進行實驗結果的驗證。
(3)符合基因分離定律并不一定就會出現特定的性狀分離比(針對完全顯性)。原因如下：
①F2中3∶1的性狀分離比必須在統計大量子代后才能得到；若子代數目較少，則不一定符合預期的分離比。
②致死現象可能會導致性狀分離比發生變化，如隱性致死、顯性純合致死等。
1．最能體現分離定律實質的是：F1產生配子的比例為1∶1。
2．請歸納一對遺傳因子的遺傳是否遵循分離定律的驗證方法：
(1)測交法：F1×隱性純合子 子代兩種性狀的數量比為1∶1 F1產生兩種數量相等的配子，遵循分離定律。
(2)自交法：F1子代性狀分離比為3∶1 F1產生了兩種數量相等的配子，遵循分離定律。
(3)花粉鑒定法(以水稻花粉為例)
①過程：非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現不同的顏色，用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交，取F1的花粉放在載玻片上，加一滴碘液，在顯微鏡下觀察。
②結果：半數花粉呈藍黑色，半數花粉呈橙紅色，遵循分離定律。
應用　分離定律的解題思路
分離定律的問題主要有兩種類型：正推型和逆推型。
(1)由親代推斷子代的遺傳因子組成、性狀表現及其概率(正推型)。
親本 子代遺傳因子組成 子代性狀表現
AA×AA AA 全為顯性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全為顯性
AA×aa Aa 全為顯性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶隱性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 顯性∶隱性＝1∶1
aa×aa aa 全為隱性
(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成(逆推型)。
方法一：遺傳因子填充法。
先根據親代性狀表現寫出能確定的遺傳因子，如顯性性狀的遺傳因子組成可用A_來表示，那么隱性性狀的遺傳因子組成只有一種aa，根據子代中一對遺傳因子分別來自兩個親本，可推出親代中未知的遺傳因子。
方法二：隱性純合子突破法。
如果子代中有隱性個體存在，它往往是逆推過程中的突破口，因為隱性個體是純合子(aa)，因此親代遺傳因子組成中必然都有一個a遺傳因子，然后再根據親代的性狀表現做進一步的推斷。
方法三：根據分離定律中的規律性比值來直接判斷。
①若子代性狀分離比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親一定是雜合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。
②若子代兩種性狀的數量比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親一定是測交類型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。
③若子代只有顯性性狀，則雙親至少有一個為顯性純合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
④若子代只有隱性性狀，則雙親一定都是隱性純合子(aa)，即aa×aa→aa。
1．測交是F1與隱性純合子雜交。
2．假說—演繹法中的演繹的內容是設計測交實驗，預測測交結果。
3．分離定律：在生物的體細胞中，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，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。
4．最能體現分離定律實質的現象是F1產生1∶1的兩種配子。
1．某同學利用紅球(表示D)和白球(表示d)進行“性狀分離比的模擬實驗”，其操作過程中說法錯誤的是(　　)
A．甲、乙兩小桶內的小球分別代表雌、雄生殖器官
B．隨機從每個小桶中抓取一個小球組成一組是模擬雌、雄配子隨機結合
C．每次抓取前要搖晃小桶的目的是為了保證抓取小球的隨機性
D．每次抓取之后將抓取的小球放回原桶中
答案　A
解析　甲、乙兩小桶分別代表雌、雄生殖器官，A項錯誤。
2．讓具有一對相對性狀的純合親本雜交，獲得F1，F1自交獲得F2。讓F1與隱性純合子測交，實驗結果能驗證的是(　　)
①F1的遺傳因子組成?、贔1產生配子的種類?、跢2的遺傳因子組成　④F1產生配子的比例
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
答案　C
解析?、贉y交法可用于鑒定某顯性個體是否為純合子，若測交后代均為顯性個體，則其為純合子，若測交后代出現隱性個體，則其為雜合子，故讓F1與隱性純合子測交，實驗結果能驗證F1的遺傳因子組成；②根據測交子代的表現類型可以推測被測個體產生配子的種類；③讓F1與隱性純合子測交，只能獲取F1的情況，不能獲取F2的情況；④根據測交子代的表現類型及比例可以推測被測個體產生配子的比例，故讓F1與隱性純合子測交，實驗結果能驗證F1產生配子的比例，故選C。
3．(2020·大連第二十四中學高一月考)孟德爾采用“假說—演繹法”發現了遺傳規律，下列有關說法不正確的是(　　)
A．孟德爾通過豌豆的雜交和自交實驗提出問題
B．孟德爾提出的唯一假說是“生物的性狀是由遺傳因子決定的”
C．孟德爾采用測交實驗驗證他的假說是否正確
D．孟德爾探索遺傳規律的過程是實驗→假設→驗證→結論
答案　B
解析　“生物的性狀是由遺傳因子決定的”是孟德爾提出的假說之一，B項錯誤。
4．下列有關分離定律的敘述中，正確的是(　　)
A．分離定律是孟德爾針對豌豆一對相對性狀的實驗結果及其解釋直接歸納總結的
B．在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是單獨存在的，不會相互融合
C．在形成生殖細胞——配子時，單獨存在的遺傳因子要發生分離，所以稱分離定律
D．在形成配子時，成對的遺傳因子分離后進入不同的配子中，可隨配子遺傳給后代
答案　D
解析　孟德爾歸納總結出分離定律的科學實驗程序是：雜交實驗和觀察到的實驗現象(發現問題)→對實驗現象進行分析(提出假說)→根據假說進行演繹推理→對實驗現象解釋的驗證(驗證假說)→分離定律(結論)，A項錯誤；根據孟德爾對性狀分離現象的解釋可以知道：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是成對存在，不相融合的，B項錯誤；分離定律的實質是：在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代，C項錯誤、D項正確。
5．雞的毛腿(B)對光腿(b)為顯性?，F讓毛腿雌雞甲、乙分別與光腿雄雞丙交配，甲的后代有毛腿也有光腿，數量比為1∶1；乙的后代全部是毛腿。則甲、乙、丙的遺傳因子組成依次是(　　)
A．BB、Bb、bb
B．bb、Bb、BB
C．Bb、BB、bb
D．Bb、bb、BB
答案　C
解析　根據題意可知，毛腿(B)對光腿(b)為顯性，毛腿雌雞甲與光腿雄雞丙交配，后代有毛腿，也有光腿，且數量比為1∶1，故遺傳因子的結合方式為Bb×bb，甲的遺傳因子組成為Bb，丙的遺傳因子組成為bb；毛腿雌雞乙與光腿雄雞丙交配，后代全部是毛腿，故遺傳因子的結合方式為BB×bb，乙的遺傳因子組成為BB。
6．下表是有關豌豆種子形狀的四組雜交實驗結果(相關遺傳因子用R、r表示)。據表分析回答：
組合序號 雜交組合類型 后代性狀表現及數量
圓粒 皺粒
A 圓粒×圓粒 108 0
B 皺?！涟櫫?0 102
C 圓粒×圓粒 125 40
D 圓?！涟櫫?152 141
(1)根據組合____________的結果能推斷出顯性性狀為________。
(2)組合________中的兩親本肯定都是純合子。
(3)組合________的雜交方法稱為測交。
(4)寫出A組合中兩親本可能的遺傳因子組成：________________。
答案　(1)C　圓?！?2)B　(3)D　(4)RR×Rr或RR×RR
解析　(1)組合C中，圓粒×圓粒的后代出現了皺粒，即發生了性狀分離，則親代的圓粒個體為雜合子，圓粒為顯性性狀。(2)組合B中，皺?！涟櫫?，親代都為隱性性狀，隱性性狀的個體肯定為純合子。(3)組合D中，圓粒與皺粒雜交，后代性狀表現比例接近1∶1，則為測交。(4)A組合中兩親本均為圓粒，子代也為圓粒，則兩親本的遺傳因子組成為RR×Rr或RR×RR。
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