資源簡介

生物（2019版）必修二知識梳理及訓練
1.1.1一對相對性狀的雜交實驗
1.總結豌豆適于作為遺傳實驗材料的原因。
2.結合花的結構說出人工異花傳粉的過程及注意事項。
3.掌握相對性狀、性狀分離、顯性性狀、隱性性狀、正交、反交、自交等基本概念。
4.基于對孟德爾一對相對性狀雜交實驗的分析和解釋,闡明分離定律。
新知探究一　豌豆用作遺傳實驗材料的優點
活動:閱讀教材P2～3及圖11,分析回答下列問題。
問題(1):自然狀態下豌豆都是純種的原因是什么
提示:自然狀態下豌豆是自花傳粉,閉花受粉,沒有外來花粉的干擾。
問題(2):利用豌豆進行雜交實驗時,需要注意哪些關鍵操作
提示:去雄的時間應為花粉成熟前,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。
問題(3):豌豆的種子圓滑與綠色是否為一對相對性狀 說出你的理由。
提示:不是,二者不是同一種性狀的不同表現類型。
問題(4):玉米也為雌雄同株,但為單性花,利用玉米進行人工雜交時,是否需要對母本去雄 為什么
提示:不需要。因為玉米是單性花,只需在開花前對母本的雌花進行套袋,即可避免自交和外來花粉的干擾。
(1)人工異花傳粉流程
雌雄同花的人工異花傳粉的一般步驟:去雄→套袋→采集花粉并傳粉→套袋。
雌雄異花的人工傳粉流程的一般步驟:開花前套袋→(開花時)采集花粉→人工授粉→套袋。
(2)豌豆人工雜交實驗
①實驗過程
②操作過程的兩個關鍵
a.去雄的時間是花未成熟時(花蕾期),不能理解為“開花前”。
b.套袋有兩次,分別為去雄后和人工授粉后,目的是避免外來花粉的干擾。
(3)豌豆用作遺傳材料的優點
①雌雄同株且為兩性花,自花傳粉、閉花受粉。②自然狀態下一般都是純種。③有許多易于區分的相對性狀;性狀能夠穩定遺傳給后代。④生長周期短;產生后代數量多,便于統計。
1.豌豆和玉米是遺傳學研究的常用實驗材料,下列有關它們共性的敘述中,錯誤的是(　A　)
A.豌豆和玉米均為兩性植株,進行雜交實驗都要去雄→套袋→授粉→套袋
B.豌豆和玉米均具有一些易于區分的相對性狀,便于區分、觀察
C.豌豆和玉米的生長周期短,繁殖速度快
D.豌豆和玉米產生的后代數量多,統計更準確
解析:玉米是單性花植物,所以進行雜交實驗時不需要去雄。
2.下列各項中,互為相對性狀的是(　B　)
A.貓的長毛與鼠的黑毛
B.豌豆的紫花與白花
C.牛的有角與羊的有角
D.茉莉的白花與綠葉
解析:相對性狀是指一種生物的同一種性狀的不同表現類型。A和C都不屬于同一種生物,因此不屬于相對性狀;D是同一種生物的不同性狀,所以也不屬于相對性狀。
新知探究二　一對相對性狀的雜交實驗
資料:孟德爾做了如圖所示的豌豆雜交實驗,嘗試回答下列問題(遺傳因子用A、a表示)。
問題(1):據圖判斷高莖與矮莖中顯性性狀是哪種,并說出判斷依據。
提示:高莖為顯性性狀。圖中純種高莖與純種矮莖雜交后代均為高莖,則高莖為顯性性狀,矮莖為隱性性狀。
問題(2):圖中哪個過程體現了性狀分離
提示:F1自交。
問題(3):寫出下列遺傳符號的含義。
P:親本; :父本;♀:母本;F1:子一代;F2:子二代;×:雜交; :自交。
問題(4):若該實驗為正交實驗,則反交實驗如何設計
提示:反交實驗應選高莖作父本,矮莖作母本。
(1)雜交實驗中的幾個重要概念及其關系
①顯性性狀:具有一對相對性狀的純種親本雜交,F1中顯現出來的性狀。
②隱性性狀:具有一對相對性狀的純種親本雜交,F1中未顯現出來的性狀。
③性狀分離:雜種后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。
④相互關系圖解
(2)遺傳因子類概念
①顯性遺傳因子:決定顯性性狀的遺傳因子,常用大寫字母(如A)來表示。
②隱性遺傳因子:決定隱性性狀的遺傳因子,常用小寫字母(如a)來表示。
(3)個體類概念
①純合子:遺傳因子組成相同的個體,也叫純種,如DD或dd。
②雜合子:遺傳因子組成不同的個體,也叫雜種,如Dd。
相對性狀中顯、隱性性狀的兩種判斷方法
(設A、B為一對相對性狀)
(1)定義法(雜交法)
①若A×BF1全為A,則A為顯性性狀,B為隱性性狀。
②若A×BF1全為B,則B為顯性性狀,A為隱性性狀。
③若A×BF1既有A,又有B,則無法判斷顯隱性,只能采用自交法。
(2)自交法
①若AF1既有A,又有B,則A為顯性性狀,B為隱性性狀。
②若BF1既有A,又有B,則B為顯性性狀,A為隱性性狀。
說明:自交法的依據是性狀分離的結果,即若自交發生性狀分離,則新出現的性狀為隱性性狀;若不發生性狀分離,則不能判斷其顯隱性關系。
3.在下列遺傳實例中,屬于性狀分離現象的是(　B　)
①高莖豌豆與矮莖豌豆雜交,后代全為高莖豌豆
②高莖豌豆與矮莖豌豆雜交,后代有高莖有矮莖,數量比接近于1∶1　③圓粒豌豆自交后代中,圓粒豌豆與皺粒豌豆分別占3/4和1/4　④開粉花的紫茉莉自交,后代出現紅花、粉花、白花三種表現類型
A.②③④ B.③④ C.②③ D.③
解析:①②中親本為高莖豌豆和矮莖豌豆,不同類型的親本雜交,不會出現性狀分離現象;③中親本只有一種表現類型,子代中出現圓粒和皺粒兩種表現類型,屬于性狀分離現象;④中只有一種表現類型,自交后代出現了三種類型,屬于性狀分離現象。
4.大豆的紫花和白花為一對相對性狀。下列四組雜交實驗中,能判定性狀顯隱性關系的是(　D　)
①紫花×紫花→紫花　②紫花×紫花→301紫花+101白花　③紫花×白花→紫花　④紫花×白花→98紫花+107白花
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和③
解析:性狀表現相同的兩個個體雜交,后代出現了性狀分離,分離出的那種性狀為隱性性狀;兩個具有相對性狀的個體雜交,后代只有一種性狀表現,此性狀為顯性性狀。
新知探究三　對分離現象的解釋
資料1:如圖表示高莖豌豆和矮莖豌豆的雜交遺傳圖解。
問題(1):遺傳因子在體細胞中的存在數量與在配子中的數量相同嗎 原因是什么
提示:不同,遺傳因子在體細胞中成對存在,在配子中單獨存在,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。
問題(2):F1自交時配子的結合方式有幾種 體現了配子結合的什么特點
提示:4種。配子結合的隨機性。
問題(3):F2遺傳因子組成共有幾種 請寫出其遺傳因子組成和比例。
提示:3種。DD、Dd和dd,其比例為1∶2∶1。
問題(4):F1自交產生的后代性狀表現有幾種 請寫出其類型及比例。
提示:2種;分別為高莖和矮莖,其比例為3∶1。
資料2:在進行豌豆雜交實驗時,孟德爾選擇了子葉顏色這一對相對性狀,其中豌豆子葉黃色(Y)對綠色(y)為顯性。如圖是孟德爾用純合親本雜交得到的子一代(F1)自交實驗的遺傳圖解。
問題(5):圖中Y、y兩種雄配子的數目是否基本上相等 雄配子Y與雌配子Y數目是否基本上相等
提示:Y、y兩種雄配子的數目基本上是相等的;但是通常雄配子要多于雌配子,所以雄配子Y要遠多于雌配子Y。
問題(6):F2中純合子和雜合子所占的比例分別是多少 F2子葉黃色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比例分別是1/2和1/2。F2子葉黃色豌豆中純合子和雜合子所占比例分別是1/3和2/3。
孟德爾的假說
(1)生物的性狀是由遺傳因子決定的。決定高莖和矮莖的遺傳因子分別用D和d來表示。
(2)在體細胞中,遺傳因子是成對存在的。親本純合高莖、純合矮莖和F1體細胞中的遺傳因子組成分別為DD、dd和Dd。
(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。F1產生的配子的遺傳因子組成及比例為D∶d=
1∶1。
(4)受精時,雌雄配子的結合是隨機的。
分析F2出現3∶1性狀分離比需要滿足的條件
(1)子一代產生兩種數量相等的雄配子和兩種數量相等的雌配子,且活性相同。
(2)子一代產生的雌、雄配子相互結合的機會均等。
(3)F2不同的遺傳因子組合的個體的存活率相等。
(4)子代樣本數目足夠多。
(5)子二代中顯性純合子和雜合子性狀表現相同,即完全顯性遺傳。
5.下列是對“一對相對性狀的雜交實驗”中性狀分離現象的各項假設性解釋,其中錯誤的是(　B　)
A.生物性狀是由遺傳因子決定的
B.生物的雌雄配子數量相等,且受精時雌雄配子隨機組合
C.在配子中只含有每對遺傳因子中的一個
D.體細胞中的遺傳因子成對存在,互不融合
解析:孟德爾認為受精時,雌雄配子的結合是隨機的,但沒有提出雌雄配子數量相等的假設性解釋。
6.用純種高莖豌豆(DD)與純種矮莖豌豆(dd)雜交,得到F1全為高莖,將F1自交得F2,F2中高莖∶矮莖為3∶1。下列選項中不是實現F2中高莖∶矮莖為3∶1的條件的是(　D　)
A.F1形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,形成兩種配子
B.含有不同遺傳因子的配子隨機結合
C.含有不同遺傳因子組合的種子必須有適宜的生長發育條件
D.豌豆產生的精子和卵細胞數量相等
解析:F1形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,形成兩種比例相等的配子,這是實現F2中高莖∶矮莖為3∶1的條件之一;含有不同遺傳因子的配子隨機結合,這是實現F2中高莖∶矮莖為3∶1的條件之一;含有不同遺傳因子組合的種子必須有適宜的生長發育條件,保證后代的存活率,這是實現F2中高莖∶矮莖為3∶1的條件之一;豌豆產生的精子和卵細胞數量不相等,一般精子數量要多于卵細胞數量。
新知探究四　性狀分離比的模擬實驗
活動:閱讀教材P6“性狀分離比的模擬實驗”相關內容,思考下列
問題。
問題(1):為什么每個小桶內的兩種彩球必須相等
提示:雜合子F1(Dd)產生比例相等的兩種配子。
問題(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。
問題(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
提示:為了使代表雌雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。
問題(4):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。
(1)實驗原理(模擬內容)
①兩個小桶分別代表的是雌、雄生殖器官。
②兩個小桶內的彩球分別代表雌、雄配子。
③用不同彩球的隨機組合,模擬生物在生殖過程中,雌、雄配子的隨機結合。
(2)實驗過程
①在甲、乙兩個小桶中放入兩種彩球各10個。
②搖動兩個小桶,使小桶內的彩球充分混合。
③分別從兩個小桶內隨機抓取一個彩球,組合在一起,記下兩個彩球的字母組合。
④將抓取的彩球放回原來的小桶內,搖勻。
⑤按步驟③和④重復做30次以上。
(3)結果與結論
①實驗結果:彩球組合的類型有DD、Dd、dd三種,其數量比約為1∶2∶1。
②實驗結論:彩球組合所代表的顯隱性性狀數量比為顯性∶隱性≈
3∶1。
(1)同一個小桶內兩種不同顏色的彩球數量必須相等。因為母本(雜合子Dd)產生的D雌配子與d雌配子的數量是相等的,父本(雜合子Dd)產生的D雄配子與d雄配子的數量也是相等的。
(2)不同小桶內的彩球數量不必一定相等。因為對于大多數生物來說,父本產生的雄配子數量遠遠多于母本產生的雌配子數量。
7.關于“性狀分離比的模擬實驗”,下列敘述錯誤的是(　D　)
A.兩個小桶分別代表雌、雄生殖器官
B.兩個小桶中的小球分別代表雌、雄配子
C.用不同彩球的隨機組合,模擬生物在生殖過程中,雌、雄配子的隨機結合
D.每做一次模擬實驗后,不需要將小球放回原來的小桶內,接著做下一次模擬實驗
解析:實驗中兩個小桶分別代表產生雌、雄配子的雌、雄生殖器官;實驗中兩個小桶內的兩種不同顏色的彩球分別代表兩種雌、雄配子;用不同彩球的隨機組合,模擬生物在生殖過程中,雌、雄配子的隨機結合;要隨機抓取,且每次抓取的彩球都要放回原桶內搖勻,再進行下一次抓取,抓取的次數應足夠多。
8.在性狀分離比的模擬實驗中,準備了如圖的實驗裝置,棋子上分別標記D、d,代表兩種配子。實驗時需分別從甲、乙袋中各隨機抓取一枚棋子,并記錄其上的字母組合。下列分析錯誤的是(　B　)
A.該過程模擬了雌、雄配子的隨機結合
B.甲、乙袋中棋子總數必須相等
C.甲袋中兩種棋子的數量比為1∶1
D.若記錄某次的字母組合為DD,則放回棋子后再次抓取,組合為DD的概率是1/4
解析:由于甲、乙袋中都有D、d,所以分別從甲、乙袋中各隨機抓取一枚棋子,只能獲得D或d中的一個,通過不同字母的隨機結合,模擬生物在生殖過程中雌、雄配子的隨機組合;由于甲、乙袋中的棋子分別代表雌、雄配子,只要同一個袋中不同類型配子的數目相等即可,兩袋中代表配子的棋子總數可以不相等;甲、乙袋子模擬的是雌、雄生殖器官,袋中兩種棋子的比例為1∶1,表示D∶d=1∶1;若記錄某次的字母組合為DD,則放回棋子后再次抓取,組合為DD的概率是1/2×1/2=1/4。
新知探究五　對分離現象解釋的驗證
資料:孟德爾巧妙地設計了測交實驗,并通過該實驗的結果驗證了他提出的假說。如圖為他的測交方案及結果,請回答下列問題。
問題(1):孟德爾設計的測交實驗屬于假說—演繹法的哪一步 該實驗的結果屬于假說—演繹法的哪一步
提示:設計測交實驗屬于根據假說進行演繹推理。獲得實驗的結果證實假說屬于實驗驗證。
問題(2):設計測交實驗的思路是怎樣的
提示:進行演繹推理,若假說正確,讓F1與隱性親本雜交,可預測子代表型及比值。
問題(3):測交子代的遺傳因子組成是由哪個親本決定的 原因是什么
提示:F1。F1(Dd)會產生D和d兩種配子且比例是1∶1,而隱性純合子只產生一種隱性配子。
問題(4):測交實驗中,測交后代性狀分離比接近1∶1,證實F1的遺傳因子組成是什么
提示:Dd。
一對相對性狀的雜交實驗的“假說—演繹”過程及分析
概念辨析
(1)純合子和雜合子
①純合子:也叫純種,指遺傳因子組成相同的個體,如DD或dd。
②雜合子:也叫雜種,指遺傳因子組成不同的個體,如Dd。
③純合子能穩定遺傳,即純合子自交后代不會發生性狀分離;雜合子不能穩定遺傳,即雜合子自交后代會發生性狀分離。
(2)交配類
方式 含義 實例
雜交 一般指遺傳因子組成不同的個體間交配 AA×aa, Aa×AA
自交 遺傳因子組成相同的個體間相互交配,對植物特指自花傳粉 AA×AA, aa×aa
測交 雜種子一代與隱性純合子交配 Aa×aa
正交與 反交 正交與反交是相對而言的,若甲為母本,乙為父本的交配方式為正交,則甲為父本,乙為母本的交配方式為反交 若正交:高莖(♀)×矮莖() 則反交:高莖()×矮莖(♀)
9.利用假說—演繹法,孟德爾發現了遺傳定律。下列對孟德爾研究過程的分析,正確的是(　A　)
A.孟德爾做出的“演繹”是F1與隱性純合子雜交,預測后代產生1∶1的性狀分離比
B.孟德爾假說的核心內容是“生物體能產生數量相等的雌雄配子”
C.為驗證提出的假說是否正確,孟德爾設計并完成了正反交實驗
D.孟德爾發現的遺傳定律可以解釋所有進行有性生殖的生物的遺傳現象
解析:在孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗中,假說的核心內容是F1能產生D、d兩種配子,作出的“演繹”是若F1產生兩種配子數量相等,則可預測F1與隱性純合子雜交,后代會出現1∶1的性狀分離比。為驗證提出的假說是否正確,孟德爾設計并完成了測交實驗。孟德爾的遺傳定律只適用于進行有性生殖時細胞核中遺傳因子的遺傳,不適用于細胞質中遺傳因子的遺傳。
10.孟德爾探索遺傳規律時運用了假說—演繹法,該方法的基本內容是在觀察和分析的基礎上提出問題,通過推理和想象提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論。下列相關敘述中正確的是(　C　)
A.“F2出現3∶1的性狀分離比不是偶然的”屬于孟德爾假說的內容
B.“豌豆在自然狀態下一般是純種”屬于孟德爾假說的內容
C.“測交實驗”是對推理過程及結果進行的檢驗
D.“體細胞中遺傳因子成對存在”屬于演繹內容
解析:A、B項所描述的內容均是實驗中存在的事實或現象,不屬于假說內容。“體細胞中遺傳因子成對存在”屬于假說的內容,測交實驗是演繹過程的實驗驗證。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
[科技情境]
我國的養蠶繅絲技術歷史悠久,柞蠶是生產蠶絲的昆蟲之一。為研究柞蠶體色遺傳規律,科研人員進行雜交實驗,將純合的柞蠶品種藍色蠶與白色蠶進行雜交,結果如圖所示。請回答相關探究問題。(遺傳因子用A、a表示)
探究:(1)柞蠶體色顯性性狀是什么 說出判斷理由。
提示:藍色。藍色和白色親本雜交得F1是藍色(或F1自交出現白色)。
(2)如何判斷F2中一只藍色柞蠶的遺傳因子組成
提示:讓F2中該藍色柞蠶與多只白色柞蠶進行雜交,統計后代的性狀表現及比例。若后代藍色∶白色=1∶1,則F2中該藍色柞蠶遺傳因子組成為Aa,若后代均為藍色,則F2中該藍色柞蠶遺傳因子組成為AA。
課堂小結
完善概念圖 關鍵語句
1.具有一對相對性狀的純合親本雜交,子一代表現為顯性性狀,子一代自交,子二代中出現性狀分離,顯性性狀和隱性性狀的分離比接近3∶1。 2.出現上述現象的解釋:①生物的性狀是由遺傳因子決定的;②在生物的體細胞中,遺傳因子成對存在;③生物體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受精時,雌雄配子隨機結合。 3.驗證上述假說的方法是進行測交實驗,即將子一代和隱性純合子雜交。 4.研究方法為假說—演繹法。
隨堂反饋
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.用豌豆進行遺傳實驗時,下列操作錯誤的是(　C　)
A.雜交時,需要在花粉成熟前除去母本的雄蕊
B.自交時,雌蕊和雄蕊都無須除去
C.雜交時,需要在開花前除去母本的雌蕊
D.人工授粉后,應套袋
解析:豌豆為自花傳粉植物,雜交時,需要在花粉成熟前除去母本的雄蕊,保留雌蕊;自交時,雌蕊和雄蕊都不需要除去;人工授粉后,應套袋,避免外來花粉的干擾。
2.孟德爾在研究中運用了假說—演繹法,以下敘述中不屬于假說內容的是(　D　)
A.形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離
B.受精時,雌雄配子的結合是隨機的
C.性狀由遺傳因子決定,在體細胞中遺傳因子成對存在
D.F2中既有高莖又有矮莖,二者的性狀分離比接近于3∶1
解析:F2中既有高莖又有矮莖,二者的性狀分離比接近于3∶1,這是實驗現象,不屬于假說內容。
3.已知豌豆的紅花對白花是顯性。讓雜合子植株自花傳粉,其后代性狀表現及比例為(　C　)
A.全部紅花 B.紅花∶白花=1∶1
C.紅花∶白花=3∶1 D.白花∶紅花=3∶1
解析:假設豌豆的紅花和白花由遺傳因子A、a控制。雜合子的遺傳因子組成為Aa,表現為紅花。該雜合子植株自花傳粉(自交),得到后代為Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。其中AA和Aa表現為紅花,aa表現為白花,故后代性狀表現及比例為紅花∶白花=3∶1。
4.南瓜果實的黃色和白色是由一對遺傳因子(A和a)控制的,用一株黃色果實南瓜和一株白色果實南瓜雜交,F1既有黃色果實南瓜也有白色果實南瓜,讓F1自交產生的F2性狀表現類型如圖所示。下列說法正確的是(　C　)
A.由①可知黃果是隱性性狀
B.由③可以判定黃果是顯性性狀
C.F2中,黃果遺傳因子組成為aa
D.P中白果的遺傳因子組成是aa
解析:據題圖分析,圖中③過程中白果自交后代出現了白果和黃果,說明白果對黃果是顯性性狀,即白果是顯性性狀,黃果是隱性性狀;由于黃果是隱性性狀,因此圖中所有黃果的遺傳因子組成都是aa;親本黃果與白果雜交,后代既有黃果,又有白果,因此親本白果和子一代白果的遺傳因子組成都為Aa。
5.如圖為豌豆的一對相對性狀遺傳實驗過程圖解,請仔細觀察圖后回答下列問題。
(1)該實驗的親本中,父本是　　　　　　。
(2)操作①叫作　　　　,操作②叫作　　　　;為了確保雜交實驗成功,①的操作過程中應注意,時間上　　　　　　　　　　　　,操作過程中　　　　　　　　,操作后　　　　　　。
(3)紅花(A)對白花(a)為顯性,則雜種種子種下去后,長出的豌豆植株開的花為　　　　色。
(4)若P皆為純合子,讓F1進行自交,F2的性狀中,紅花與白花之比為　　　　,F2的遺傳因子組成有　　　　　　　,且比例為　　　　　　。生物體的這種現象稱為　　　　　　。
解析:(1)(2)涉及植物雜交實驗方法,要注意的重點是豌豆是天然的自花傳粉、閉花受粉植物,必須適時用合適的方法去雄。(3)中得到的后代性狀仍為顯性,即紅色花。(4)可根據孟德爾對分離現象的解釋進行推理計算。
答案:(1)白花豌豆　(2)去雄　傳粉　要在花粉成熟之前進行　要干凈、全部、徹底　要套袋　(3)紅
(4)3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1　性狀分離

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