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第1课时孟德尔的豌豆杂交实验(一)(Ⅰ)ks5u目标导读]1.结合教材P2图文，阐明用豌豆做遗传实验容易成功的原因并掌握相关的基本操作。2.结合教材子P4图1－4，理解孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。3.结合教材P5图1－5，分析孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。ks5u重难点击]1.孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。2.对分离现象的解释。1．结合下图阐明花的基本结构(1)由图1可知，花的雄蕊包括花丝和花药，花药内含有花粉；雌蕊由柱头、花柱和子房组成，子房内含有胚珠。(2)图1所示的花既含有雄蕊又含有雌蕊，称为两性花；图2所示的雄花中只含有雄蕊，雌花中只含有雌蕊，这样的花称为单性花。2．同一朵花完成的传粉方式称为自花传粉(如图3)，不同朵花之间完成的传粉方式称为异花传粉(如图4)。3．性状：是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。有的是形态结构特征(如豌豆种子的颜色、形状)，有的是生理特征(如人的ABO血型、植物的抗病性、耐寒性)，有的是行为方式特征(如狗的攻击性、服从性)，等等。4．遗传：性状由亲代向子代传递的现象和过程。课堂导入遗传是我们熟悉的生物现象，但遗传的奥秘却隐藏至深，人类对它的探索之路是那么的艰辛曲折，又是那么的精彩绝伦。那么是谁发现了遗传的奥秘呢？孟德尔——遗传学的奠基人，他经过八年的实验发现了遗传规律。后人对于他的工作和评价：八年耕耘源于对科学的痴迷一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密实验设计开辟了研究的新路数学统计揭示出遗传的规律其实当时很多人都在研究豌豆，为什么他有这么大的成就呢？显然他在实验设计和数据处理上有创新。那么他是怎么实验的？我们循着140年前孟德尔研究豌豆的足迹，共同探索遗传规律，体会科学探索的过程。探究点一用豌豆做遗传实验容易成功的原因和杂交实验技术选择豌豆作为实验材料，是孟德尔做遗传实验取得成功的原因之一，结合教材和提供的材料，完成下面的思考。1．豌豆花的特点(1)从结构看，豌豆花属于两性花。(2)当花蕊成熟后，豌豆花雄蕊的花粉会落到同一朵花雌蕊的柱头上，这种方式叫做自花传粉，也叫自交。(3)豌豆花在未开放前就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰，称为闭花受粉。(4)由上述分析说明，在自然状态下，豌豆都是纯种(填纯种或杂种)。2．人工杂交的基本操作(1)①是除去花的全部雄蕊，称为去雄，该过程的目的是防止自花传粉，结合豌豆花的受粉特点分析，该操作过程应在雄蕊和雌蕊未成熟(填“成熟”或“未成熟”)时进行。(2)②是套袋处理，目的是防止外来花粉的干扰。(3)③是待雌蕊成熟时，采集另一朵花的花粉撒在去雄花的雌蕊的柱头上，这种方式称为人工异花传粉，其中，提供花粉的A花称为父本(♂)，接受花粉的B花称为母本(♀)。(4)④仍是套袋处理，目的是防止外来花粉的干扰。3．相对性状如上图中豌豆的各种性状易于区分并能够稳定遗传，一种生物的同一种性状(如种子的形状)的不同表现类型(如种子的形状有圆滑和皱缩之分)就叫做相对性状。小贴士相对性状的理解要点：“两个同”：同种生物、同一性状。“一个不同”：不同表现类型。如豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。归纳提炼用豌豆做遗传实验容易成功的原因分析豌豆的特点成功的关键自花传粉植物，而且是闭花受粉避免外来花粉混杂，结果既可靠又容易分析具有许多容易区分的相对性状实验结果容易观察和分析易于栽培，生长期短实验周期短，实验易于开展和分析能产生较多的种子便于收集数据，利于结果的统计花较大易于进行人工异花传粉活学活用1．下列属于相对性状的是()A．玉米的黄粒与皱粒B．狗的长毛与直毛C．果蝇的长翅与残翅D．小麦的抗倒伏与抗锈病答案C解析相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型。探究点二一对相对性状的杂交实验不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状，为了便于分析，孟德尔首先对一对相对性状进行杂交实验。下图是孟德尔对豌豆的高茎和矮茎这对相对性状所做的实验，结合教材完成后面的探究内容。1．实验中的相关符号(1)图甲中P表示亲本，其中纯种高茎豌豆称为父本(用♂表示)，纯种矮茎豌豆称为母本(用♀表示)。(2)图中“×”表示杂交，F1表示子一代，“⊗表示自交，F2表示子二代。(3)图乙与图甲的区别在于父本和母本进行了互换，若图甲的杂交方式称为正交，则图乙的杂交方式称为反交。2．实验过程分析(1)F1中显现出来的性状叫做显性性状(如图中高茎)；未显现出来的性状叫做隐性性状(如图中矮茎)。(2)F1高茎豌豆自交后代同时出现显性性状(高茎)和隐性性状(矮茎)的现象叫做性状分离，这说明F1高茎豌豆不是(是、不是)纯种。(3)孟德尔对F2中的不同性状的个体进行数量统计，结果显示787株是高茎，277株是矮茎，比例接近于3∶1，而且正反交的结果相同(相同、不同)。(4)若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？说明原因。答案不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。(5)高茎和矮茎豌豆杂交，后代出现了高茎和矮茎，该现象属于性状分离吗？为什么？答案不属于。因为性状分离是杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。归纳提炼相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状)(1)定义法(杂交法)：①若A×B→A，则A为显性，B为隐性。②若A×B→B，则B为显性，A为隐性。③若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。(2)自交法：①若A⊗,既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。②若B⊗,既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。③若A⊗,A，则A为纯合子→判断不出显隐性，只能采用杂交法。④若B⊗,B，则B为纯合子→判断不出显隐性。活学活用2．对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说，不必具备的条件是()A．选用的一对相对性状要有明显的差异B．实验选用的两个亲本，一定是纯种C．要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本D．要让两个亲本之间进行有性杂交答案C解析孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中，豌豆必须具有一对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交，该过程中正反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。探究点三对分离现象的解释孟德尔在观察和统计分析的基础上，对一对相对性状杂交实验中F2出现的性状分离现象，提出了假说。结合教材P5图文内容，完成下面的图示。由上述探究思考下列问题：1．上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同，称为纯合子；F1中的高茎(Dd)遗传因子组成不同，称为杂合子。2．根据纯合子、杂合子的概念判断下列说法是否正确，并说明理由。(1)纯合子自交后代一定是纯合子。答案正确。纯合子只能产生一种类型的配子，相同类型的雌雄配子结合，形成合子发育成的个体一定是纯合子。(2)纯合子杂交后代一定是纯合子。答案错误。显性纯合子与隐性纯合子杂交后代全为杂合子。(3)杂合子自交后代一定是杂合子。答案错误。杂合子自交，后代中既有纯合子也有杂合子。3．F2代中纯合子所占比例为1/2，杂合子所占比例为1/2，F2代的高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。小贴士1F1产生的雄配子的数量远远大于雌配子的数量，雌配子中D∶d＝1∶1，雄配子中D∶d＝1∶1。2根据假说，一对相对性状的遗传实验中，F2出现3∶1的分离比的条件是：①F1个体形成的不同类型的雌或雄配子数目相等且生活力相同；②雌、雄配子结合的机会相等；③F2各个个体存活率相等；④遗传因子间的显隐性关系为完全显性；⑤观察的子代样本数目足够多。归纳提炼遗传因子、性状等概念间的相互联系活学活用3．人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮，一个双眼皮，对这种现象最好的解释是()A．3∶1符合分离规律B．遗传因子不能组合，产生了误差C．这对夫妇都含有单眼皮的遗传因子，在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性D．单眼皮与双眼皮可以相互转化答案C解析由于双眼皮对单眼皮为显性，这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体，所以这对双眼皮夫妇都是杂合子。由分离规律可知，这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性，并且不同胎次互不影响。1．纯种甜玉米与非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米的子粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的子粒，这说明()A．“甜”是显性B．“非甜”是显性C．子粒混杂D．与传粉有关答案B解析纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植就能进行相互传粉。非甜玉米上结的子粒都是非甜的，非甜玉米的胚珠可能有两种受精方式，一种是自花传粉，得到纯合非甜玉米子粒；另一种是异花传粉，得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的，也有非甜的。甜玉米的胚珠受精方式也有两种可能，一种是自花传粉，得到的是纯合的甜玉米；另一种是异花传粉，即非甜玉米的花粉传给甜玉米，得到的是杂合的子粒，表现型为非甜。由此也可以确定非甜对甜是显性。2．与纯合子的遗传因子组成相比较，杂合子的遗传因子组成的遗传行为是()A．能稳定遗传，后代出现性状分离B．能稳定遗传，后代不出现性状分离C．不能稳定遗传，后代出现性状分离D．不能稳定遗传，后代不出现性状分离答案C解析纯合子的遗传因子组成是两个相同遗传因子，在形成配子时，只产生一种配子，这样的雌雄配子结合后产生的仍是纯合子，因此，纯合子的遗传因子组成能够稳定遗传，后代不会出现性状分离；杂合子正好相反，其遗传因子组成不能稳定遗传，后代出现性状分离。3．在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配，一胎产下4仔，此4仔的表现类型可能是()①全都黑色②3黑1白③2黑2白④1黑3白⑤全部白色A．②B．②④C．②③④D．①②③④⑤答案D解析杂合子在交配产仔时，一胎虽然产了4仔，但每一仔都是由卵细胞和精子分别受精形成的，是独立的。每一仔的性状都是3/4的可能性为黑色，1/4的可能性为白色。综上所述，在子代数量较少时各种可能性都有可能出现。4．豌豆子叶黄色、绿色受一对遗传因子(Y、y)控制，现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交，F1为黄色。F1自花受粉后结出F2代种子共8003粒，其中子叶黄色豌豆种子为6002粒。试分析完成：(1)__________为显性性状，__________为隐性性状。(2)亲本的遗传因子组成为______和________。(3)F1代产生配子的类型是______，其比例是__________________________________。(4)F2的性状表现是__________和____________，其比例是______，其中子叶绿色为______粒。(5)F2的遗传因子组成是____________，其比例是____________。答案(1)子叶黄色子叶绿色(2)YYyy(3)Y和y1∶1(4)子叶黄色子叶绿色3∶12001(5)YY、Yy、yy1∶2∶1解析由F1性状知子叶黄色是显性性状，子叶绿色是隐性性状。由此推知双亲为子叶黄色(YY)、子叶绿色(yy)，根据孟德尔对分离现象的解释可求出其他各项。基础过关知识点一用豌豆做遗传实验容易成功的原因和杂交实验技术1．孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是()①豌豆是闭花受粉植物②豌豆在自然状态下是纯种③用豌豆作实验材料有直接经济价值④豌豆各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状⑤开花时期母本去雄，然后套袋⑥花蕾期母本去雄，然后套袋A．①②③④；⑥B．①②；⑤⑥C．①②④；⑥D．②③④；⑥答案C解析豌豆是闭花受粉植物，在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，因此要在花蕾期去雄。2．下列各组生物性状中属于相对性状的是()A．番茄的红果和圆果B．水稻的早熟和晚熟C．绵羊的长毛和细毛D．棉花的短绒和粗绒答案B解析生物的相对性状是指同一种生物同一性状的不同表现类型。3．孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验，以下描述错误的是()A．①和②的操作同时进行B．①的操作是人工去雄C．②的操作是人工传粉D．②的操作后要对