学案10：1.1.1 一对相对性状的杂交实验过程和解释

一对相对性状的杂交实验过程和解释【学习目标】1.知识目标：阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律；学习孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维；运用分离定律解释一些遗传现象。

2.能力目标：通过分析孟德尔杂交实验的设计程序，培养学生简单的实验方案的设计能力，并能应用所学，解释日常生活中遇到地遗传现象。

3.情感目标：通过分离定律发现过程的探究，使学生了解生物学的科学研究方法。

【学习重点】1.对分离现象的解释，阐明分离定律；2.以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育；3.运用分离定律解释一些遗传现象。

【学习难点】1.对分离现象的解释；2.假说——演绎法。

【学习方法】1.重视与生活经验的联系，驱动知识的建构；2.从“问题探讨”入手，逐步深入地分析问题、解决问题，发展能力。

【自主学习】（15分钟）请详细阅读教材，独立完成下列知识填空，并努力记住下列知识。

一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？1.与豌豆有关的生物知识（1）自花传粉和异花传粉：两性花的花粉，落到____________的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉。

__________之间的传粉过程叫做异花传粉。

（2）闭花受粉：花在__________时，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上，称之为闭花受粉。

可避免外来花粉的干扰。

（3）父本和母本：不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本（♂），________________的植株叫做母本（♀）。

（4）去雄：做植物杂交实验时，先除去____________花的全部______蕊，叫做去雄。

2.豌豆作为遗传实验材料的优点（1）豌豆是自花传粉的植物，而且是闭花受粉，避免了外来花粉粒的干扰。

所以豌豆在自然状态下一般都是________，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。

（2）豌豆植株还具有一些易于________的性状，如豌豆中的高茎和矮茎。

（3）相对性状：一种生物的同一种性状的________________，叫做相对性状。

二、一对相对性状的杂交实验1.孟德尔用________高茎豌豆和________矮茎豌豆作亲本进行杂交，无论用高茎豌豆作母本（正交），还是作父本（反交），杂交后产生的第一代总是________的。

孟德尔用子一代自交，结果在子二代的植株中，不仅有高茎的，还有矮茎的。

孟德尔对________中不同性状的个体进行________统计，结果发现F2中高茎∶矮茎＝________。

2.孟德尔把F1中显现出来的性状叫做____________；未显现出来的性状叫做____________。

他把在杂交后代中，同时出现____________和____________的现象叫做____________。

三、对分离现象的解释1.生物的性状是由遗传因子决定的（1）遗传因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。

（2）显性遗传因子用_________________表示，隐性遗传因子用________________表示。

2.体细胞中遗传因子是成对存在的（1）对“成对”的理解：两个遗传因子相同或控制一对相对性状，如DD、Dd、dd。

（2）纯合子：遗传因子组成________的个体，如纯种高茎豌豆DD、纯种矮茎豌豆dd。

（3）杂合子：遗传因子组成________的个体，如F1的杂种豌豆Dd。

3.生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离（1）生物体在形成生殖细胞——配子时，要经过________________。

（2）配子中遗传因子单个存在，只含有每对遗传因子中的一个。

（3）遗传因子组成为Dd的生物体，产生的雌雄配子各有D和d两种类型，且比值为________。

注意：豌豆产生的配子中，雄配子的数目远远多于雌配子的数目。

4.受精时，雌雄配子的结合是随机的2式，即______、________、______，它们之间的数量比是________。

【合作探究】（10分钟）1.分析课本中的问题探讨，回答当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色的？说说你的理由？2.孟德尔的实验中为什么子一代都是高茎的？难道矮茎性状消失了吗？3.为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？4.用豌豆做遗传实验的优点及方法各是什么？5.植物杂交实验的一般步骤是怎样的？为什么在操作过程中要对母本进行挂牌、标记？【延伸拓展】（15分钟）例1 水稻抗瘟病对易感瘟病为显性，现有甲、乙两种抗瘟病的水稻，其中一种为杂合子。

现在需要鉴别和保留纯合的抗瘟病水稻，应选用下列哪种方法最为简便、易行（）A.甲×乙B.甲×乙得F1再自交C.甲、乙分别与隐性类型测交D.让甲与乙分别自交◆规律总结自交的优点是简便易行，子代数量较多时，能根据子代是否发生性状分离判断亲本的基因型，缺点是在子代数量少时不可靠；测交能较可靠的判断亲本的基因型，但子代中显性性状的个体全为杂合子，操作起来也比自交复杂；杂交可根据子代表现型判断显隐性并得到杂合子，但必须以亲本是纯种为前提。

例2 下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（）A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交B.孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合D.孟德尔利用了豌豆白花传粉、闭花受粉的特性◆规律总结孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因：1.豌豆不同品种间性状差别显著，如花的颜色有红色和白色；茎的高度有高茎和矮茎，高茎高3尺、矮茎高1尺，由于性状差别显著，可以避免统计时出现误差。

2.豌豆是两性花，花开之前就完成了授粉的过程，开花以后不再接受外来的花粉，属于严格的自花授粉的植物，这样就可以避免外来花粉的干扰，保证了实验的准确性。

例3 黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。

下列选项正确的是（）A.环境因子不影响生物体的表现型B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C.黄曲霉毒素致癌是表现型D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型◆规律总结基因型与表现型的相互关系：表现型=基因型（决定）+环境条件（影响）；基因型不同，生物的性状不相同；基因型相同，环境不同，性状不一定相同；基因型是性状表达的内在因素，环境条件会影响性状的表达。

生物性状的表达是基因型与外界环境条件共同作用的结果。

例4 已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。

现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1︰2.假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎，在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是（）A.1︰1B.1︰2C.2︰1D.3︰1◆规律总结配子比例问题：在一对相对性状的实验中，F1产生的配子种类及比例的关系：雌配子中D:d=1:1；雄配子中D:d=1:1。

但是雄配子数量：雌配子数量﹥1:1。

【知识网络建构速记】（5分钟）【智能跟踪训练】（5分钟）1.在解释分离现象的原因时，下列哪项不属于孟德尔假说的内容（）A.生物的性状是由遗传因子决定的B.基因在体细胞染色体上成对存在C.受精时雌雄配子的结合是随机的D.配子只含有每对遗传因子中的一个2.科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、数据分析、得出结论等。

在孟德尔探究遗传规律的过程中，引起孟德尔发现问题的现象是（）A.等位基因随同源染色体分开而分离B.具一对相对性状亲本杂交，F2表现型之比为3：1C.F1与隐性亲本测交，后代表现型之比为1：1D.雌雄配子结合的机会均等3.孟德尔的分离定律具体体现在（）A.纯合子内B.杂合子内C.显性个体内D.受精作用时4.给你一粒黄色玉米，请你从下列方案中选取一个既可判断其基因型又可保持其遗传特性的可能方案（）A.观察该黄粒玉米，化验分析其化学成分B.让其与白色玉米杂交，观察果穗上玉米粒色C.进行同株异花传粉，观察果穗上玉米粒色D.让其进行自花传粉，观察果穗上玉米粒色5.孟德尔研究遗传规律，主要是通过（）A.性状的遗传推知的B.显微镜观察发现的C.理论分析总结的D.测交实验总结的参考答案【自主学习】一、1.（1）同一朵花两朵花（2）未开放（3）接受花粉（4）未成熟雄2.（1）纯种（2）区分（3）不同表现类型二、1.纯种纯种高茎F2数量3∶12.显性性状隐性性状显性性状隐性性状性状分离三、1.（2）大写字母（如D）小写字母（如d）2.（2）相同（3）不同3.（1）减数分裂（3）1∶14.DD Dd dd 1∶2∶1【延伸拓展】1.D解析:本题考查了运用基因的分离定律对几个简单常用的杂交实验进行适用性判断的能力，需要掌握杂交、自交、测交这三个实验的原理和方法，知道它们适用于解决什么问题且有什么缺点。

有一定难度。

2.D解析：A中因为豌豆是自花传粉，闭花授粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄；B研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度；C中不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表型一样D是正确的。

3.D解析：本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。

依据题干“黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响”，可知，A项是错误的；由于是多基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。

4.A解析：由题可知，该动物群体中，AA的的基因型频率为1/3，Aa的基因型频率为2/3，在随机交配的情况下，共有三种交配情况：①1/3AA×1/3AA→1/9AA，②1/3AA×2/3Aa →1/9AA、1/9Aa，③2/3Aa×2/3Aa→1/9AA、2/9Aa、1/9aa，由于aa个体在出生前会全部死亡，则该群体随机交配产生的第一代中AA=1/9+1/9+1/9=3/9，Aa=1/9+2/9=3/9，AA：Aa=1：1。

【智能跟踪训练】1.B解析：孟德尔遗传定律是遗传学的基础，孟德尔在观察和统计分析一对相对性状的杂交实验的基础上，大胆而果断的对性状分离现象提出假说。

除了题目中的ACD选项外，孟德尔还认为，遗传因子在体细胞中是成对存在的，当时并没有提出基因和染色体的概念以及他们之间的关系。

随着细胞遗传学的发展，分离定律的实质才慢慢的被发现，才提出了基因和染色体的概念。

2.B解析：孟德尔探究遗传规律的过程中，他发现具有一对相对性状纯合亲本杂交，F1只有一种性状，而在F2又出现两种性状，且表现型之比为3：1。

3.B解析：孟德尔分离定律的实质是杂合子产生配子时，等位基因分离的特点。