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-1-第1讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)2.基因的分离定律(Ⅱ)1.从细胞水平和分子水平阐述基因的分离定律(生命观念)2.解释一对相对性状的杂交实验，总结分离定律的实质(科学思维)3.验证基因的分离定律，分析杂交实验(科学探究)4.解释、解决生产与生活中的遗传问题(社会责任)一对相对性状的豌豆杂交实验及基因的分离定律1．实验材料与实验方法(1)豌豆作为实验材料的优点：①传粉：自花传粉且闭花受粉，自然状态下一般为纯种。②性状：具有稳定遗传且易于区分的相对性状。③操作：花大、易去雄蕊和人工授粉。(2)用豌豆做杂交实验的操作要点：-2-(3)科学的研究方法——假说—演绎法：2．科学研究方法——假说—演绎法(1)观察现象，发现问题——实验过程：(2)分析现象、提出假说——对分离现象的解释：①图解假说：-3-②结果：F2表现型及比例为高茎∶矮茎＝3∶1，F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。(3)演绎推理、实验验证——对分离现象解释的验证：①方法：测交实验，即F1与隐性纯合子杂交。②原理：隐性纯合子只产生一种含隐性遗传因子的配子。③目的：验证孟德尔假设的遗传因子的传递规律。④验证过程：(4)得出结论——分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。3.分离定律的实质(1)细胞学基础(如图所示)(2)定律实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)发生时间：减数第一次分裂后期。-4-(4)适用范围①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传。②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。4．分离定律的应用(1)农业生产：指导杂交育种。①优良性状为显性性状：利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种。(2)医学实践：分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。(人教版必修2P2“问题探讨”改编)(1)融合遗传的核心观点是什么？按照该观点以融合方式传递的遗传性状是否会发生分离？(2)按照融合遗传观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代牡丹花会是什么颜色？为什么？提示：(1)融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果，以融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。(2)粉色。因为按照融合遗传观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的中间性状，即红色和白色的混合色——粉色。1．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。(×)提示：豌豆是闭花受粉，去雄应在豌豆开花前。2．F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1属于观察现象阶段。(√)3．“生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容。(√)4．“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状，且性状分离比接近1∶1”属于推理演绎内容。(√)5．孟德尔在检验假设阶段进行的实验是F1的自交。(×)提示：检验假说阶段进行的是测交。6．F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。(×)-5-提示：雄配子数远多于雌配子数。7．基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。(√)8．基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时染色单体分开。(×)提示：基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时同源染色体分离。9．F2的表现型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。(×)提示：测交实验结果为1∶1，最能说明基因分离定律的实质。1．遗传学研究中常用的交配类型、含义及其应用交配类型含义应用杂交基因型不同的个体之间相互交配①将不同的优良性状集中到一起，得到新品种②用于显隐性的判断自交一般指植物的自花(或同株异花)传粉，基因型相同的动物个体间的交配①连续自交并筛选，提高纯合子比例②用于植物纯合子、杂合子的鉴定③用于显隐性的判断测交待测个体(F1)与隐性纯合子杂交①用于测定待测个体(F1)的基因型②用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交和反交正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方①判断某待测性状是细胞核遗传，还是细胞质遗传②判断基因是在常染色体上，还是在X染色体上2.遗传定律核心概念间的联系3．三类基因的比较-6-1．除了豌豆适于作遗传实验的材料外，玉米和果蝇也适合作遗传实验的材料，玉米和果蝇适于作遗传材料的优点有哪些？提示：玉米：①雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；②生长周期短，繁殖速率快；③相对性状差别显著，易于区分观察；④产生的后代数量多，统计更准确。果蝇：①易于培养，繁殖快；②染色体数目少且大；③产生的后代多；④相对性状易于区分。2．凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交，子代都是重瓣花，单瓣凤仙花自交，子代单瓣和重瓣的比例为1∶1，请解释原因。提示：凤仙花的重瓣为隐性，单瓣为显性。单瓣凤仙花产生的含显性基因的精子或卵细胞死亡(或不能受精)。3．果蝇翅膀的形状有卷翅和正常翅，由常染色体上的一对等位基因控制。研究表明卷翅基因具有如下遗传特性：卷翅基因为显性，并且有纯合致死效应。现有卷翅雄果蝇、正常翅雌果蝇和正常翅雄果蝇，请设计实验证明卷翅基因的遗传特性。(要求：写出杂交方案并预期实验结果)提示：让卷翅雄果蝇与正常翅雌果蝇杂交得到F1，再让F1中卷翅雌、雄果蝇相互交配(或F1中卷翅雌果蝇与亲代卷翅雄果蝇杂交)，F2果蝇出现卷翅∶正常翅＝2∶1，则证明卷翅基因为显性，并且有纯合致死效应。考查孟德尔实验及科学方法1．(2019·泰安期中)下列有关孟德尔一对相对性状的杂交实验及其假说的叙述，正确的是()A．假说的主要内容是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离-7-B．正交和反交实验的结果相同，验证了假说是成立的C．假说能解释F1自交出现3∶1分离比的原因，所以假说成立D．根据假说推断，F1能产生数量比例为1∶1的雌、雄配子A[假说的主要内容是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，A正确；孟德尔利用测交方法验证假说成立，B、C错误；F1产生的显性配子和隐性配子的比例是1∶1，而雌配子的数量远少于雄配子的数量，D错误。]2．(2019·烟台期末)在孟德尔基因分离定律发现过程中，“演绎推理”过程指的是()A．提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”B．根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”C．根据成对遗传因子分离的假说，推断出F2有三种基因型且比例为1∶2∶1D．根据成对遗传因子分离的假说，设计测交实验并推断测交后代会出现两种性状且比例为1∶1D[提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”属于假说内容，A错误；根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”也属于假说内容，B错误；若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，雌雄配子随机结合，在F2中，三种基因型个体比接近1∶2∶1，属于假说内容，另外，孟德尔没有提出基因型的说法，C错误；演绎是指根据假设内容推测测交实验的结果，若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1，D正确。]考查基因分离定律的实质及验证3．(2019·潍坊市期中联考)下列最能体现基因分离定律实质的是()A．杂合子自交后代表现型之比为3∶1B．杂合子测交后代表现型之比为1∶1C．杂合子自交后代基因型之比为1∶2∶1D．杂合子产生的两种配子数目之比为1∶1D[基因分离定律的实质是等位基因分离，杂合子产生的两种雌配子数目之比为1∶1，两种雄配子数目之比也为1∶1。]4．(2019·山师大附中检测)玉米的花粉有糯性(B)和非糯性(b)两种，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液变棕色；玉米的高茎(D)对矮茎为显性(d)。下列不能用于验证基因的分离定律的是()A．用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉，结果是一半显蓝色，一半显棕色B．基因型为Dd的植株自交，产生的子代中矮茎植株占1/4C．杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代表现型的比例为1∶1D．纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎-8-D[用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉，结果是一半显蓝色，一半显棕色，说明B基因和b基因发生了分离；基因型为Dd的植株自交，产生的子代中矮茎植株占1/4，说明高茎和矮茎的比例是3∶1，验证了等位基因分离；杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代表现型的比例为1∶1，验证了等位基因分离；纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎，不能验证基因的分离定律。]基因分离定律的验证方法(1)自交法：自交后代的性状分离比为3∶1(不完全显性为1∶2∶1)，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。考查基因型与表现型的关系5．(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是()A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的D[本题考查基因的分离定律、基因与性状的关系。身高是由基因和环境条件(例如营养条件)共同决定的，故身高不同的两个个体基因型可能不同，也可能相同，A正确。植物呈现绿色是由于在光照条件下合成了叶绿素，无光时不能合成叶绿素。某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的，B正确。O型血个体相应基因型为隐性纯合子，故O型血夫妇的子代都是O型血，体现了基因决定性状，C正确。高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎是性状分离的结果，从根本上来说是杂合子在产生配子时等位基因分离的结果，与环境无关，D错误。]考查遗传学的概念及相互关系6．下列对遗传学概念的解释，不正确的是()A．性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象B．伴性遗传：由位于性染色体上的基因控制，遗传上总是与性别相关联的现象C．显性性状：两个亲本杂交，子一代中显现出来的性状D．等位基因：位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因C[杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离；由位于性染色体上的基因控制，遗传上总是与性别相关联的现象称为伴性遗传；具有相对性状的亲本杂交，-9-F1表现出来的性状是显性性状，不表现出的性状是隐性性状；等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。]7．在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及杂交、自交和测交。下列相关叙述中正确的是()A．测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型B．测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性C．培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交D．杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律A[测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型，若测交后代中既有显性性状又有隐性性状出现，或自交后代中出现性状分离，则此显性个体为杂合子；若自交后代出现性状分离，则可以判断一对相对性状的显隐性，测交指用隐性个体与未知基因型杂交，所以测交的前提是已知显隐性；培育所需显性性状的优良品种时要连续自交，且逐代淘汰隐性性状的个体；测交能用来验证分离定律和自由组合定律，而杂交不能。]基因分离定律应用的重点题型显、隐性性状的判断与实验探究1．根据子代表现型判断显隐性2．设计杂交实验判断显隐性1．(2019·山东省实验中学检测)玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植