1、第第1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现 第第 1 节节 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验(一一) 学学 习习 目目 标标 1.基于对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析基于对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析 和解释和解释,阐明分离定律。阐明分离定律。 2.通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析, 培养归纳与演绎的科学思维培养归纳与演绎的科学思维,认同勇于创新、 探索求认同勇于创新、 探索求 真的科学精神。真的科学精神。 3.运用分离定律解释或预测一些遗传现象。运用分离定律解释或预测一些遗传现象。 第第 1 课时课时 一对相对性状的杂交实验一对相对性状
2、的杂交实验 探究探究一一 豌豆用作遗传实验材料的优点豌豆用作遗传实验材料的优点 1.豌豆作为遗传实验材料的优点。豌豆作为遗传实验材料的优点。 结合教材第结合教材第 3 页图页图 1-2,并阅读相关内容并阅读相关内容,说出豌豆作说出豌豆作 为遗传实验材料的优点。为遗传实验材料的优点。 2.人工异花传粉的基本过程。人工异花传粉的基本过程。 分析教材第分析教材第 3 页图页图 1-1,完成下图并探讨问题。完成下图并探讨问题。 (1)该杂交实验中该杂交实验中,母本是母本是 豌豆豌豆,父本是父本是 豌豆。豌豆。 (2)步骤步骤是什么是什么?应该在什么时候进行应该在什么时候进行?为什么为什么? 提示：提示
3、：步骤步骤是去雄是去雄; ;应该在花成熟前应该在花成熟前( (花蕾期花蕾期) )进行进行; ; 目的是防止自花传粉。目的是防止自花传粉。 (3)步骤步骤是什么是什么?操作前后都要进行套袋处理操作前后都要进行套袋处理,目的目的 是什么是什么? 提示：提示：步骤步骤是人工异花传粉是人工异花传粉; ;套袋的目的是防止外来套袋的目的是防止外来 花粉的干扰。花粉的干扰。 高高茎茎 矮矮茎茎 结合教材第结合教材第 4 页图页图 1-3、表、表 1-1,阅读相关内容阅读相关内容,概述孟概述孟 德尔关于豌豆高茎和矮茎这一相对性状的杂交实验过程德尔关于豌豆高茎和矮茎这一相对性状的杂交实验过程, 阐明相关概念阐明
4、相关概念,讨论实验现象与结果讨论实验现象与结果,尝试进行解释。尝试进行解释。 1.相关概念及符号。相关概念及符号。 (1)相关概念。相关概念。 探究探究二二 一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验 (2)常用符号及含义。常用符号及含义。 符号符号 P F1 F2 亲本亲本 含义含义 子一代子一代 自交自交 母本或母本或 雌配子雌配子 或雄或雄 配子配子 子子二代二代 杂交杂交 父本父本 2.一对相对性状的杂交实验。一对相对性状的杂交实验。 实验过程实验过程 说明说明 P(亲本亲本) 高茎高茎 矮茎矮茎 F1(子一代子一代) F2(子二代子二代) 高茎高茎 比例接近比例接近 3 1 P 具
5、有具有 F1全部表现为全部表现为 性状性状 F2出现出现 现象现象,分分 离比为离比为 高高茎茎 矮矮茎茎 相对相对性状性状 显性显性 性状分离性状分离 31 结合教材第结合教材第 5 页图页图 1-4,阅读相关内容阅读相关内容,概述孟德尔对概述孟德尔对 一对相对性状中分离现象的原因提出的假说一对相对性状中分离现象的原因提出的假说,并运用该假并运用该假 说说,结合分析图解对分离现象作出解释。结合分析图解对分离现象作出解释。 1.孟德尔对分离现象的假说。孟德尔对分离现象的假说。 (1)生物的性状是由生物的性状是由 决定的。决定的。 (2)体细胞中遗传因子是体细胞中遗传因子是 存在的。存在的。 (
6、3)形成配子时形成配子时,成对的遗传因子彼此成对的遗传因子彼此 ,分别进入分别进入 不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的 个。个。 (4)受精时受精时,雌雄配子的结合是雌雄配子的结合是 的。的。 探究探究三三 对分离现象的解释对分离现象的解释 遗传因子遗传因子 成对成对 一一 分离分离 随机随机 2.遗传图解。遗传图解。 1.对分离现象解释的验证。对分离现象解释的验证。 结合教材第结合教材第 7 页图页图 1-5,阅读相关内容阅读相关内容,完成测交实验完成测交实验 的图解。的图解。 探究探究四四 对分离现象解释的验证及分离定律对分离现象解释的验证
7、及分离定律 2.分离定律的内容及实质。分离定律的内容及实质。 阅读教材第阅读教材第 7 页最后两段内容页最后两段内容,分析分离定律的内容分析分离定律的内容 及实质。及实质。 (1)描述对象描述对象: 。 (2)发生时间发生时间:在形成在形成 时。时。 (3)实质实质:控制同一性状的成对的控制同一性状的成对的 发生分离发生分离, 分离后的分离后的 分别进入不同的配子中分别进入不同的配子中,随配子遗传随配子遗传 给后代。给后代。 遗传因子遗传因子 配子配子 遗传因子遗传因子 遗传因子遗传因子 探究探究一一 豌豆用作遗传实验材料的优点豌豆用作遗传实验材料的优点 1.人工异花传粉的过程。人工异花传粉的
8、过程。 (1)去雄的时间是花成熟前去雄的时间是花成熟前(花蕾期花蕾期),不能理解为“开不能理解为“开 花前” 。花前” 。 (2)套袋有两次套袋有两次,分别为去雄后和人工异花传粉后分别为去雄后和人工异花传粉后,作作 用是避免外来花粉的干扰。用是避免外来花粉的干扰。 2.科学探究思路。科学探究思路。 通通过豌豆的人工异花传粉过程过豌豆的人工异花传粉过程,体会科学探究的思路体会科学探究的思路, 其中的套袋步骤折射出科学家的严密思维。其中的套袋步骤折射出科学家的严密思维。 【例【例 1】 下列选项中不属于豌豆适合作遗传学实验材料的】 下列选项中不属于豌豆适合作遗传学实验材料的 理由的是理由的是 (
9、) A.豌豆属于自花传粉植物豌豆属于自花传粉植物,在自然状态下一般都是纯种在自然状态下一般都是纯种 B.豌豆具有多对容易区分的相对性状豌豆具有多对容易区分的相对性状 C.一株豌豆可以产生很多后代一株豌豆可以产生很多后代 D.豌豆的花属于单性花豌豆的花属于单性花,容易操作容易操作 答案：答案：D 解析解析：豌豆属于自花传粉植物豌豆属于自花传粉植物, ,在自然状态下一般都是纯在自然状态下一般都是纯 种种, ,在遗传学实验中容易分析遗传物质的来源和去向在遗传学实验中容易分析遗传物质的来源和去向, ,A A 项正确项正确; ;豌豆具有多对容易区分的相对性状豌豆具有多对容易区分的相对性状, ,容易观察和
10、容易观察和 分析实验结果分析实验结果, ,B B 项正确项正确; ;一株豌豆可以产生很多后代一株豌豆可以产生很多后代, ,便便 于进行统计学分析于进行统计学分析, ,C C 项正确项正确; ;豌豆的花属于两性花豌豆的花属于两性花, ,D D 项项 错误。错误。 【例【例 2】用纯种高茎和矮茎豌豆做杂交实验时】用纯种高茎和矮茎豌豆做杂交实验时,正确的操正确的操 作方法是作方法是 ( ) A.母本花粉成熟时去雄母本花粉成熟时去雄,授予父本的花粉授予父本的花粉 B.母本去雄后套袋母本去雄后套袋,父本去掉雌蕊父本去掉雌蕊 C.母本花粉未成熟时去雄套袋母本花粉未成熟时去雄套袋,一定时间后授予父本成熟一定
11、时间后授予父本成熟 的花粉的花粉 D.对母本传粉后对母本传粉后,挂上标签即可挂上标签即可 答案：答案：C 解析解析：去雄需在母本花粉成熟前除去未成熟花的全部雄去雄需在母本花粉成熟前除去未成熟花的全部雄 蕊蕊, ,A A 项错误项错误; ;父本豌豆不需要去掉雌蕊父本豌豆不需要去掉雌蕊, ,杂交时需要父本杂交时需要父本 的花粉的花粉, ,B B 项错误项错误; ;母本花粉未成熟时去雄套袋母本花粉未成熟时去雄套袋, ,发育成熟发育成熟 时时, ,授予父本的花粉授予父本的花粉, ,C C 项正确项正确; ;对母本传粉后对母本传粉后, ,再套上纸再套上纸 袋袋, ,D D 项错误。项错误。 探究探究二二
12、 一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验 资料资料 1:孟德尔知道隐性性状没有因为在孟德尔知道隐性性状没有因为在 F1中不表现中不表现 而消失而消失,所以判断融合遗传观点不正确。至此他已经超出所以判断融合遗传观点不正确。至此他已经超出 一般人一般人,而他还继续迈出了下一步而他还继续迈出了下一步,探究比例背后的意义。探究比例背后的意义。 资料资料 2:孟德尔在看到孟德尔在看到 31 的比例后的比例后,他分析在他分析在 F2中中 显性性状有两种意义。显性性状有两种意义。 (1)资料资料 1 中的融合遗传是什么中的融合遗传是什么?哪个实验结果最能哪个实验结果最能 说明融合遗传不正确说明融合遗传
13、不正确? 提示提示: 提示提示: :融合遗传指两个亲本杂交后融合遗传指两个亲本杂交后, ,双亲的遗传物双亲的遗传物 质会在子代体内发生混合质会在子代体内发生混合, ,使子代表现出介于双亲之间的性使子代表现出介于双亲之间的性 状。在孟德尔的豌豆杂交实验中状。在孟德尔的豌豆杂交实验中, ,两亲本高茎和矮茎杂交两亲本高茎和矮茎杂交, , 子一代表现为高茎最能说明融合遗传不正确子一代表现为高茎最能说明融合遗传不正确, ,因为依据融合因为依据融合 遗传遗传, ,两亲本高茎和矮茎杂交两亲本高茎和矮茎杂交, ,子一代的茎秆应表现为介于子一代的茎秆应表现为介于 高茎和矮茎中间的高度。高茎和矮茎中间的高度。 (
14、2)资料资料 2 中的“两种意义”指的是什么中的“两种意义”指的是什么? 提示：提示：两种意义指一种为显性纯种两种意义指一种为显性纯种, ,一种为显性杂种一种为显性杂种。 孟德尔基于杂交实验的事实和数据孟德尔基于杂交实验的事实和数据,通过不完全归纳通过不完全归纳 法法,归纳出具有一对相对性状的纯合亲本杂交归纳出具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F2中出现中出现 的性状分离是有规律的的性状分离是有规律的,分离比显性分离比显性隐性接近隐性接近 31。 由。 由 此可知此可知,尊重事实和证据尊重事实和证据,采用科学的方法在生物学研究采用科学的方法在生物学研究 中具有重要的价值。中具有重要的价值。 【例
15、【例 3】在孟德尔一对相对性状的遗传实验中】在孟德尔一对相对性状的遗传实验中,下列不是下列不是 必须具备的条件的是必须具备的条件的是 ( ) A.选作杂交实验的两亲本一定是纯种选作杂交实验的两亲本一定是纯种 B.所选的一对相对性状一定要有明显的差异所选的一对相对性状一定要有明显的差异 C.一定要让具有显性性状的亲本作为杂交的母本一定要让具有显性性状的亲本作为杂交的母本 D.一定要让两性亲本进行有性杂交一定要让两性亲本进行有性杂交 答案：答案：C 解析解析：在孟德尔一对相对性状的遗传实验中在孟德尔一对相对性状的遗传实验中, ,所选亲本必所选亲本必 须是纯种须是纯种, ,A A 项正确项正确; ;
16、该实验中该实验中, ,所选的一对相对性状一定所选的一对相对性状一定 要有明显的差异要有明显的差异, ,便于观察和统计便于观察和统计, ,B B 项正确项正确; ;该实验中该实验中, ,孟孟 德尔进行了正交和反交德尔进行了正交和反交, ,因此不一定要让具有显性性状的因此不一定要让具有显性性状的 亲本作为杂交的母本亲本作为杂交的母本, ,C C 项错误项错误; ;该实验一定要让两性亲本该实验一定要让两性亲本 进行有性杂交形成子一代进行有性杂交形成子一代, ,D D 项正确。项正确。 【例【例 4】两株高茎豌豆杂交两株高茎豌豆杂交,后代高茎和矮茎的比例如后代高茎和矮茎的比例如下下 图所示图所示,则亲
17、本的遗传因子组成为则亲本的遗传因子组成为(显性遗传因子用显性遗传因子用 G 表表 示示,隐性遗传因子用隐性遗传因子用 g 表示表示) ( ) A.GGgg B.GGGg C.GgGg D.gggg 答案：答案：C 解析解析：由图可知由图可知, ,后代高茎后代高茎矮茎矮茎=31=31, ,据此推测亲本的据此推测亲本的 遗传因子组成为遗传因子组成为 GgGgGgGg。 探究探究三三 对分离现象的解释对分离现象的解释 下图是高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解下图是高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解, 请分析回答下列问题。请分析回答下列问题。 (1)F1产生的产生的 D、d 两种雄配子的数目是否相
18、等两种雄配子的数目是否相等?雄雄 配子配子 D 与雌配子与雌配子 D 的数目是否相等的数目是否相等? 提示：提示：F F1 1产生的产生的 D D、d d 两种雄配子的数目是相等的两种雄配子的数目是相等的; ;但由但由 于雄配子的数目要远多于雌配子的数目于雄配子的数目要远多于雌配子的数目, ,所以雄配子所以雄配子 D D 的数的数 目要远多于雌配子目要远多于雌配子 D D 的数目。的数目。 (2)对对F2的分析的分析:F2中遗传因子组成及比例是什么中遗传因子组成及比例是什么?高高 茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例各是多少茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例各是多少? (3)据图从配子的形成和随机结合角
19、度据图从配子的形成和随机结合角度,分析在分析在 F2中中 出现性状分离比为出现性状分离比为 31 的原因。的原因。 提示：提示：F F2 2中遗传因子组成及比例为中遗传因子组成及比例为 DDDddd=121DDDddd=121。高茎豌豆。高茎豌豆( (DDDD 和和 DdDd) )中纯合子中纯合子 ( (DDDD) )占占 , ,杂合子 杂合子( (DdDd) )占占 。 。 提示提示: :F F1 1产生配子时产生配子时 DdDd 相互分离相互分离, ,雌雄个体中配子雌雄个体中配子 Dd=11,Dd=11,受精时雌雄配子随机结合受精时雌雄配子随机结合,F,F2 2中有中有 DD DD、 Dd
20、 Dd 表现为显性性状表现为显性性状, , dd dd 表现为隐性性状。表现为隐性性状。 (4)假如雌雄配子的结合不是随机的假如雌雄配子的结合不是随机的,F2中还会出现中还会出现 31 的性状分离比吗的性状分离比吗? 提示：提示： 不会。 因为满足孟德尔实验的条件之一是雌雄配不会。 因为满足孟德尔实验的条件之一是雌雄配 子随机结合且机会相等子随机结合且机会相等, ,这样才能出现这样才能出现 3131 的性状分离比。的性状分离比。 出现出现 31 的性状分离比需要满足的条件的性状分离比需要满足的条件 (1)配子无致死现象。配子无致死现象。 (2)雌雄配子能随机结合。雌雄配子能随机结合。 (3)结
21、合后的受精卵发育中无致死现象。结合后的受精卵发育中无致死现象。 (4)统计分析的后代数量足够多。统计分析的后代数量足够多。 【例【例 5】孟德尔对分离现象的原因提出了假说】孟德尔对分离现象的原因提出了假说,下列不属下列不属 于该假说内容的是于该假说内容的是 ( ) A.生物的性状是由遗传因子决定的生物的性状是由遗传因子决定的 B.遗传因子在体细胞染色体上成对存在遗传因子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配子只含有每对遗传因子中的一个 答案：答案：B 解析解析：孟德尔进行一对相对性状的遗传实验时孟德尔进行一对
22、相对性状的遗传实验时, ,生物界还生物界还 没有认识到遗传因子在染色体上没有认识到遗传因子在染色体上, ,所以所以 B B 项符合题意。项符合题意。 【例【例 6】在一对相对性状的遗传实验中】在一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不会导致子二代不 符合符合 31 性状分离比情况的是性状分离比情况的是 ( ) A.显性遗传因子相对于隐性遗传因子为完全显性显性遗传因子相对于隐性遗传因子为完全显性 B.子一代产生的雌配子中子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等种类型配子数目相等,雄配子雄配子 中也相等中也相等 C.子一代产生的雄配子中子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异种类型配子活
23、力有差异,雌配雌配 子无差异子无差异 D.统计时子二代统计时子二代 3 种遗传因子组成个体的存活率相等种遗传因子组成个体的存活率相等 答案：答案：C 解析解析：在一对相对性状的遗传实验中在一对相对性状的遗传实验中, ,若显性遗传因子相若显性遗传因子相 对于隐性遗传因子为完全显性对于隐性遗传因子为完全显性, ,则子一代为杂合子则子一代为杂合子, ,子二子二 代性状分离比为代性状分离比为 3131, ,A A 项正确项正确; ;若子一代雌雄个体都产若子一代雌雄个体都产 生比例相等的两种配子生比例相等的两种配子, ,则子二代性状分离比为则子二代性状分离比为 3131, ,B B 项正确项正确; ;若
24、子一代产生的雄配子中若子一代产生的雄配子中 2 2 种类型配子活力有差种类型配子活力有差 异异, ,雌配子无差异雌配子无差异, ,则子二代性状分离比不为则子二代性状分离比不为 3131, ,C C 项项 错误错误; ;若统计时若统计时, ,子二代子二代 3 3 种遗传因子组成个体的存活率种遗传因子组成个体的存活率 相等相等, ,则子二代性状分离比为则子二代性状分离比为 3131, ,D D 项正确。项正确。 探究探究四四 对分离现象解释的验证及分离定律对分离现象解释的验证及分离定律 杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途,请分析请分析 回答以下遗传问题。回
25、答以下遗传问题。 (1)已知豌豆豆荚的已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状绿色和黄色是一对相对性状,如如 何来确定二者的显隐性关系何来确定二者的显隐性关系? 提示 提示: 用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交, , 子一代显现出来的性状是显性性状子一代显现出来的性状是显性性状, ,未显现出来的性状是隐未显现出来的性状是隐 性性状。性性状。 (2)已知豌豆的高茎对矮茎为显性已知豌豆的高茎对矮茎为显性,现有一株高茎豌现有一株高茎豌 豆豆,如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子? 提示提示: 让该高茎豌豆自交让该高茎豌豆
26、自交, ,若后代全为高茎豌豆若后代全为高茎豌豆, ,则该则该 豌豆是纯合子豌豆是纯合子; ;若后代发生性状分离若后代发生性状分离, ,则该豌豆是杂合子。则该豌豆是杂合子。 科学方法科学方法假说假说演绎法演绎法 (1)概念概念。 在观察和分析基础上提出问题以后在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和通过推理和 想象提出解释问题的假说想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理根据假说进行演绎推理,推出推出 预测的结果预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相再通过实验来检验。如果实验结果与预测相 符符,就可以认为假说是正确的就可以认为假说是正确的,反之反之,则可以认为假说是错则可以认为
27、假说是错 误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假叫作假 说说演绎法。演绎法。 (2)举例举例。分离定律的得出所运用的方法即是假说分离定律的得出所运用的方法即是假说演绎演绎 法法:孟德尔通过一对相对性状的杂交实验发现问题孟德尔通过一对相对性状的杂交实验发现问题,而后而后 提出解释问题的假说提出解释问题的假说,再通过测交实验进行验证再通过测交实验进行验证,最后得最后得 出分离定律。出分离定律。 【例【例 7】在孟德尔的实验中】在孟德尔的实验中,F1测交后代的性状表现及比测交后代的性状表现及比 例主要取决于例主要取决于 ( ) A.环境条件的影响
28、环境条件的影响 B.与与 F1测交的另一亲本的遗传因子组成测交的另一亲本的遗传因子组成 C.F1产生配子的种类及比例产生配子的种类及比例 D.另一亲本产生配子的种类及比例另一亲本产生配子的种类及比例 解析解析：在孟德尔的实验中在孟德尔的实验中, ,F F1 1测交后代的性状表现及比例测交后代的性状表现及比例 主要取决于主要取决于F F1 1产生配子的种类及比例产生配子的种类及比例, ,因为与因为与F F1 1测交的另测交的另 一亲本是隐性纯合子一亲本是隐性纯合子, ,只产生一种配子只产生一种配子, ,所以雌雄配子结所以雌雄配子结 合的后代遗传因子组成主要取决于合的后代遗传因子组成主要取决于 F F1 1产生配子的种类及产生配子的种类及 比例。比例。 答案：答案：C 【例【例 8】分离定律的实质是】分离定律的实质是 ( ) A.F2(子二代子二代)出现性状分离出现性状分离 B.F2性状分离比是性状分离比是 31 C.控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离 D.测交后代性状分离比为测交后代性状分离比为 11 答案：答案：C 解析解析： 分离定律的实质是指体细胞中控制同一性状的成对分离定律的实质是指体细胞中控制同一性状的成对 的遗传因子在的遗传因子在形成配子时彼此分离。形成配子时彼此分离。 课堂建构
