（粵渝冀遼蘇皖閩鄂湘津京魯瓊專用）2018-2019學年高中生物 第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第2課時 對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律學案 新人教版必修2

第2課時對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律一、性狀分離比的模擬實驗1實驗原理(1)兩個小桶表示：雌、雄生殖器官。(2)兩種彩球代表：雌、雄配子。(3)用不同彩球的隨機組合模擬雌、雄配子的隨機結(jié)合。2實驗過程(1)取兩個小桶，每個小桶放入兩種彩球各10個。(2)搖動兩個小桶，使小桶內(nèi)的彩球充分混合。(3)分別從兩個桶內(nèi)隨機抓取一個小球，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(nèi)，搖勻，按步驟(3)重復做50100次。3實驗結(jié)果彩球組合中，DDDddd接近121。例1(2017·湖北省重點中學高一期末)陽陽做了性狀分離比的模擬實驗：在2個小桶內(nèi)各裝入20個等大的方形積木(紅色、藍色各10個，分別代表“配子”D、d)，分別從兩桶內(nèi)隨機抓取1個積木并記錄，直至抓完桶內(nèi)積木。結(jié)果DDDddd1262，他感到失望。下列給他的建議和理由中不合理的是()A把方形積木改換為質(zhì)地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人為誤差B每次抓取后，應將抓取的配子放回原桶，保證每種配子被抓取的概率相等C重復抓50100次，保證實驗統(tǒng)計樣本數(shù)目足夠大D將某桶內(nèi)的2種配子各減少到一半，因為卵細胞的數(shù)量比精子少得多答案D解析使用方塊可能使兩種積木混合不均勻，因此應把方形積木改換為質(zhì)地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人為誤差，A正確；如果每次抓取后沒有將抓取的積木放回原桶，會使每種配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，應將抓取的配子放回原桶，以保證每種配子被抓取的概率相等，B正確；繼續(xù)重復抓取，保證足夠大的樣本數(shù)目，以減少實驗誤差，C正確；小桶中配子的數(shù)目若過少，誤差將會增大，不能保證兩種配子結(jié)合的機會均等，且該學生抓取的結(jié)果不符合121，可能是因為其抓取的次數(shù)太少，D錯誤。例2下列有關(guān)“性狀分離比的模擬”實驗的敘述，不正確的是()A彩球大小、形狀、質(zhì)地、重量等要一致B每次抓彩球前必須搖動小桶，使彩球充分混合C每次抓彩球，統(tǒng)計的彩球不必放回桶內(nèi)，重復進行多次即可D抓彩球時應雙手同時進行，最好閉眼答案C解析每次抓彩球，統(tǒng)計的彩球都要放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，保證桶內(nèi)兩種彩球數(shù)量相等。二、對分離定律解釋的驗證1方法：測交實驗，即讓F1與隱性純合子雜交。2測交實驗遺傳圖解3測交結(jié)果：后代的性狀比接近11。4實驗結(jié)論F1是雜合子，產(chǎn)生D和d兩種配子，比例接近11。歸納整合1測交實驗的作用(1)測定F1產(chǎn)生的配子的種類和比例。(2)測定F1的遺傳因子組成。(3)預測F1在形成配子時，遺傳因子的行為。2分離定律的解題思路分析(1)由親代推斷子代的遺傳因子組成與性狀表現(xiàn)(正推型)親本子代基因型子代表現(xiàn)型AA×AAAA全為顯性AA×AaAAAa11全為顯性AA×aaAa全為顯性Aa×AaAAAaaa121顯性隱性31Aa×aaAaaa11顯性隱性11aa×aaaa全為隱性(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成與性狀表現(xiàn)(逆推型)后代顯隱性關(guān)系雙親類型結(jié)合方式顯性隱性31都是雜合子Bb×Bb3B_1bb顯性隱性11測交類型Bb×bb1Bb1bb只有顯性性狀至少一方為顯性純合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隱性性狀一定都是純合子bb×bbbb例3如圖表示孟德爾為了驗證分離假設所做的測交實驗遺傳圖解。對于圖解中各數(shù)字所表示的內(nèi)容，錯誤的是()A矮莖 B CD、d D11答案B解析由測交后代的性狀高莖和矮莖可知，處應為矮莖；測交屬于雜交的一種，所以選項B中的(自交)是錯誤的；Dd的個體會產(chǎn)生D與d兩種配子；測交后代的性狀分離比為11。例4通過飼養(yǎng)灰鼠和白鼠(遺傳因子組成未知)的實驗，得到實驗結(jié)果見下表，如果雜交親本中灰色雌鼠和雜交親本中的灰色雄鼠雜交，結(jié)果最可能是()親本子代雜交雌×雄灰色白色灰色×白色8278灰色×灰色11839白色×白色050灰色×白色740A.都是灰色 B都是白色C.是灰色 D.是白色答案A解析根據(jù)雜交組合，具有相同性狀的親本(灰色)雜交，后代出現(xiàn)性狀分離，判斷灰色是顯性，且親本灰色全是雜合子。根據(jù)雜合組合，具有相對性狀的兩個親本雜交，后代只表現(xiàn)一種性狀(灰色)，判斷親本中的灰色雌鼠是純合子。雜交組合親本中的灰色雌鼠(純合子)與組合親本中的灰色雄鼠(雜合子)雜交，后代全是灰色。三、假說演繹法、分離定律1假說演繹法(1)研究程序觀察現(xiàn)象，提出問題分析問題，提出假說演繹推理實驗驗證得出結(jié)論。(2)對假說的判斷：如果實驗結(jié)果與預期結(jié)論相符，則說明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。2分離定律的內(nèi)容在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)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。歸納整合分離定律的適用范圍及條件(1)范圍真核生物有性生殖的細胞核遺傳。由成對的遺傳因子控制的一對相對性狀的遺傳。(2)適用條件子一代個體形成的不同類型的配子數(shù)目相等且生活力相同。雌雄配子結(jié)合的機會相等。子二代不同遺傳因子組成的個體存活率相同。遺傳因子間的顯隱性關(guān)系為完全顯性。觀察子代樣本數(shù)目足夠多。例5假說演繹法是現(xiàn)代科學研究中常用的一種科學方法，下列屬于孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律時的“演繹”過程的是()A生物的性狀是由遺傳因子決定的B由F2出現(xiàn)了“31”推測生物體產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子彼此分離C若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分離，則測交后代中兩種性狀比接近11D若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分離，則F2中三種遺傳因子組成個體比接近121答案C解析演繹就是從一般性的前提出發(fā)，通過推導即“演繹”，得出具體陳述或個別結(jié)論的過程，也即從一般到特殊的推理過程。孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律時的演繹過程是：若假說成立，則F1產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子會分離，測交后代會出現(xiàn)比例接近11的兩種性狀。例6下面最能闡述分離定律實質(zhì)的是()A子二代出現(xiàn)性狀分離B子二代性狀分離比為31C成對的遺傳因子發(fā)生分離D測交后代分離比為11答案C解析孟德爾通過一對相對性狀的遺傳實驗，觀察到子二代出現(xiàn)性狀分離，其分離比為31，測交后代的性狀比為11，這些都是孟德爾通過實驗得出的結(jié)論。分離定律的實質(zhì)是在形成配子時控制一對相對性狀的成對的遺傳因子發(fā)生分離。1判斷正誤(1)運用假說演繹法驗證的實驗結(jié)果總與預期相符()(2)符合分離定律并不一定出現(xiàn)31的性狀分離比()(3)孟德爾巧妙設計的測交方法只能用于檢測F1的遺傳因子組成()(4)在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合()(5)分離定律發(fā)生在配子形成過程中()答案(1)×(2)(3)×(4)(5)2在“性狀分離比的模擬實驗”中，每次抓取統(tǒng)計過的小球都要重新放回桶內(nèi)，其原因是()A保證雌雄配子中兩種配子的數(shù)目相等B避免小球的丟失C小球可能再次使用D避免人為誤差答案A解析小球重新放回，能保證每次抓取小球時，成對的、控制相對性狀的遺傳因子分離，形成數(shù)目相等的兩種配子(小球)。3測交后代的種類和比例是由下列哪一項來決定的()A親本的遺傳因子組成 BF1配子的種類和比例C隱性個體的配子 D顯性基因答案B解析測交是指雜交產(chǎn)生的子一代個體與隱性個體交配的方式，測交后代的種類和比例可以反映F1產(chǎn)生的配子類型及其比例，進而可確定F1的遺傳因子組成。因此，測交后代的種類和比例是由F1配子的種類和比例來決定的。4下列有關(guān)分離定律的敘述中，正確的是()A分離定律是孟德爾針對豌豆一對相對性狀的實驗結(jié)果及其解釋直接歸納總結(jié)的B在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是單獨存在的，不會相互融合C在形成生殖細胞配子時，單獨存在的遺傳因子要發(fā)生分離，所以稱分離定律D在形成配子時，成對的遺傳因子分離后進入不同的配子中，可隨配子遺傳給后代答案D解析孟德爾歸納總結(jié)出分離定律的科學實驗程序是：雜交實驗和觀察到的實驗現(xiàn)象(發(fā)現(xiàn)問題)對實驗現(xiàn)象進行分析(提出假說)對實驗現(xiàn)象解釋的驗證(驗證假說)分離定律(結(jié)論)，因此A項錯誤；根據(jù)孟德爾對性狀分離現(xiàn)象的解釋可以知道：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是成對存在的，這些遺傳因子既不會相互融合，也不會在傳遞中消失，故B項錯誤；分離定律的實質(zhì)是：在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)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，所以C項錯誤，而D項正確。5一頭黑色母牛A與一頭黑色公牛B交配，生出一頭棕色的雌牛C(黑色與棕色由一對遺傳因子B、b控制)，請回答下列問題：(1)該性狀遺傳中，屬于顯性性狀的是_，棕色牛C的遺傳因子組成是_。(2)要想確定某頭黑牛的遺傳因子組成，遺傳育種上常用_法。(3)若A牛與B牛再交配繁殖，生出黑牛的概率是_。答案(1)黑色bb(2)測交(3)解析(1)依題意，黑色母牛A與黑色公牛B交配生出棕色雌牛C，如果棕色是顯性性狀，則其雙親(A和B)都是隱性純合子，A和B的后代不可能出現(xiàn)棕色性狀，所以黑色是顯性性狀，棕色是隱性性狀。(2)遺傳學上確定某個個體的遺傳因子組成可采用測交法，若測交后代出現(xiàn)兩種性狀，則被檢測個體一定是雜合子。(3)A牛、B牛均為雜合子，則Bb×Bb3黑1棕，即生出黑牛的概率為。對點訓練題組一性狀分離比的模擬實驗1下列有關(guān)“性狀分離比的模擬實驗”的說法正確的是()A本實驗模擬的是雌、雄親本產(chǎn)生配子B正常情況下雌配子較雄配子體積大，所以要選大小兩種小球C每次從兩個小桶中抓取的小球記錄后要放回原桶D統(tǒng)計40次，小球組合中AA、Aa、aa的數(shù)量應為10、20、10答案C解析性狀分離比的模擬實驗模擬的是生物在有性生殖過程中雌雄配子的隨機結(jié)合。選取的小球大小應該相同，統(tǒng)計的次數(shù)足夠多，小球組合中AA、Aa、aa的數(shù)量比接近121。2性狀分離比的模擬實驗中，如圖準備了實驗裝置，棋子上標記的D、d代表遺傳因子。實驗時需分別從甲、乙中各隨機抓取一枚棋子，并記錄字母。此操作模擬了()一對遺傳因子的分離產(chǎn)生雌雄配子的數(shù)量相等雌雄配子的隨機結(jié)合一對相對性狀的測交實驗A BC D答案A解析每個裝置中的D和d棋子可以看作遺傳因子組成為Dd的個體產(chǎn)生的兩種配子，且數(shù)量比為11。從兩個裝置中各隨機抓取一枚棋子，模擬了一對遺傳因子在形成配子時的分離和雌雄配子的隨機結(jié)合，故正確；通常，生物體產(chǎn)生的雄配子數(shù)遠遠多于雌配子數(shù)，故錯誤；本實驗不能模擬一對相對性狀的測交實驗，要模擬測交實驗，必須有一裝置中只含有d，故錯誤。3在“性狀分離比的模擬”實驗中，從甲小桶(桶內(nèi)小球為D、d，代表雌配子)和乙小桶(桶內(nèi)小球為D、d，代表雄配子)內(nèi)分別抓取50100次，統(tǒng)計組合DDDddd約為()A313 B111C121 D212答案C解析樣本越大，實驗結(jié)果就越接近一對相對性狀的分離比例。從每個小桶內(nèi)抓取D或d的概率均為，從一個小桶內(nèi)抓取的D、d與另一個小桶內(nèi)抓取的D、d的組合方式有4種。因而，最后得到DD、Dd、dd的組合比例為121。4在“性狀分離比的模擬”實驗中，有人在兩個小罐中分別放入10個、50個玻璃球。下列對他的這種做法的評價，你認為正確的是()A會影響配子出現(xiàn)的概率，從而導致實驗結(jié)果誤差增大B兩個罐中玻璃球數(shù)量不同，會影響實驗的結(jié)果C玻璃球數(shù)量少的罐代表雄性生殖器官D玻璃球數(shù)量多的罐代表雄性生殖器官答案D解析對于代表兩性生殖器官的小罐，只要小罐內(nèi)的兩種玻璃球數(shù)量相同就不會影響配子出現(xiàn)的概率，故A錯誤；兩個罐中玻璃球數(shù)量不同，只能說明兩性生殖器官中產(chǎn)生的雌雄配子數(shù)量不同，而不是配子種類，不會影響實驗結(jié)果，故B錯誤；絕大多數(shù)生物都是產(chǎn)生雄配子數(shù)目遠遠多于雌配子數(shù)目，題目中設置裝有10個玻璃球的小罐代表雌性生殖器官，故C錯誤；同C項分析，題中設置裝有不同數(shù)量玻璃球的小罐是模擬了自然界中多數(shù)生物產(chǎn)生雌雄配子數(shù)目的不同，因此裝有50個玻璃球的小罐代表雄性生殖器官，故D正確。題組二對分離現(xiàn)象解釋的驗證5牦牛的毛色中，黑色對紅色為顯性，為了確定一頭黑色母牛是否為純合子，應選擇交配的公牛是()A黑色純合子 B黑色雜合子C紅色純合子 D紅色雜合子答案C解析選隱性類型即紅色純合子與黑色母牛交配，若后代全為黑色，則該個體為純合子；若后代有紅色個體出現(xiàn)，則該個體為雜合子。6雞的毛腿(B)對光腿(b)為顯性。現(xiàn)讓毛腿雌雞甲、 乙分別與光腿雄雞丙交配，甲的后代有毛腿也有光腿，數(shù)量比為11；乙的后代全部是毛腿。則甲、乙、丙的遺傳因子組成依次是()ABB、Bb、bb Bbb、Bb、BBCBb、BB、bb DBb、bb、BB答案C解析根據(jù)題意可知，毛腿(B)對光腿(b)為顯性，毛腿雌雞甲與光腿雄雞丙交配，后代有毛腿，也有光腿，比例為11，故為Bb×bb，甲的遺傳因子組成為Bb，丙的遺傳因子組成為bb；毛腿雌雞乙與光腿雄雞丙交配，后代全部是毛腿，故為BB×bb，乙的遺傳因子組成為BB。7通過測交，不能推測出被測個體()A是否是純合子B產(chǎn)生配子的比例C遺傳因子的組成D產(chǎn)生配子的數(shù)量答案D解析測交，即將未知遺傳因子組成的個體和隱性純合子雜交，其主要用途是測定被測個體的遺傳因子組成，進而推測出被測個體是否是純合子，也可由此推測出被測個體產(chǎn)生配子的比例，但不能推測出被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量。8下列有關(guān)測交的說法，錯誤的是()A通過測交來獲得優(yōu)良性狀新品種B通過測交可以確定被測個體的遺傳因子組成C通過測交得到的后代，有可能能穩(wěn)定遺傳D測交親本中必有隱性純合子答案A解析選項A，測交一般不用于獲得優(yōu)良性狀的新品種；選項B，測交能用來測定某個體的遺傳因子組成；選項C，測交(如Aa×aa)后代的個體可為一半雜合子，一半純合子，所以說測交的后代有可能能穩(wěn)定遺傳；選項D，從測交的定義看，測交中一個親本一定是隱性純合子(如aa)。題組三假說演繹法、分離定律9孟德爾探索遺傳規(guī)律時，運用了“假說演繹法”。下列敘述錯誤的是()A“一對相對性狀的遺傳實驗中F2出現(xiàn)31的性狀分離比”屬于假說內(nèi)容B“F1(Dd)能產(chǎn)生數(shù)量相等的2種配子(Dd11)”屬于演繹推理內(nèi)容C“決定相對性狀的遺傳因子在體細胞中成對存在”屬于假說內(nèi)容D“測交實驗”的目的在于對假說及演繹推理的結(jié)論進行驗證答案A解析“假說演繹法”是指在觀察和分析的基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論?！耙粚ο鄬π誀畹倪z傳實驗中F2出現(xiàn)31的性狀分離比”是孟德爾根據(jù)幾組不同對相對性狀的雜交實驗得出的實驗結(jié)果，不屬于假說內(nèi)容，A錯誤。10孟德爾在對一對相對性狀進行研究的過程中，發(fā)現(xiàn)了分離定律。下列有關(guān)分離定律的幾組比例中，能說明分離定律實質(zhì)的是()AF2的性狀表現(xiàn)比為31BF1產(chǎn)生配子的比為11CF2的遺傳因子組成比為121D測交后代的比為11答案B解析分離定律的實質(zhì)是生物體在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，然后分別進入不同的配子中。F1產(chǎn)生的配子比為11，說明了生物體形成配子是成對的遺傳因子發(fā)生分離造成的。11孟德爾的遺傳規(guī)律不能適用于以下哪些生物()病毒藍藻綠色開花植物哺乳動物A BC D答案B解析病毒不能進行有性生殖，其遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律，錯誤；藍藻是原核生物，不能進行有性生殖，其遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律，錯誤；綠色開花植物能進行有性生殖，其細胞核基因的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律，正確；哺乳動物能進行有性生殖，其細胞核基因的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律，正確。12某男子患白化病，他的父母和妹妹均無此病，如果他的妹妹與一個白化病患者結(jié)婚，生出白化病孩子的概率是()A. B. C. D0答案C解析假設白化病由遺傳因子A、a控制。據(jù)題可知，該男子的父母遺傳因子組成均為Aa，妹妹的遺傳因子組成為AA或Aa，其中AA占，Aa占，他妹妹與一白化病患者結(jié)婚，生出白化病孩子的概率為×，C正確。綜合強化13有一種腿很短的雞叫爬行雞，在爬行雞的遺傳實驗中得到下列結(jié)果(遺傳因子用A或a表示)：爬行雞×爬行雞2 977只爬行雞和995只正常雞。爬行雞×正常雞1 676只爬行雞和1 661只正常雞。根據(jù)上述結(jié)果分析完成下列問題：(1)第組兩個親本的遺傳因子組成是_，子代爬行雞的遺傳因子組成是_，正常雞的遺傳因子組成是_。(2)第組后代中爬行雞互相交配，在F2中共得小雞6 000只，從理論上講，有正常雞_只，能穩(wěn)定遺傳的爬行雞_只。答案(1)Aa×AaAA、Aaaa(2)1 5001 500解析由雜交組合可知：爬行雞的短腿性狀為顯性性狀，親本的遺傳因子組成為Aa，正常雞的遺傳因子組成為aa。第組后代爬行雞的遺傳因子組成為Aa，Aa與Aa交配，正常雞即aa占后代的即6 000×1 500只，能穩(wěn)定遺傳的爬行雞即AA占后代的即6 000×1 500只。14下表是有關(guān)豌豆種子形狀的四組雜交實驗結(jié)果(相關(guān)遺傳因子用R、r表示)。據(jù)表分析作答：組合序號雜交組合類型后代表現(xiàn)型及植株數(shù)圓粒皺粒A圓粒×圓粒1080B皺粒×皺粒0102C圓粒×圓粒12540D圓粒×皺粒152141(1)根據(jù)組合_的結(jié)果能推斷出顯性性狀為_。(2)組合_中的兩親本肯定都是純合子。(3)組合_的雜交方法稱為測交。(4)寫出A組合中兩親本的可能遺傳因子組成：_。答案(1)C圓粒(2)B(3)D(4)RR×Rr或RR×RR解析(1)C組合中，圓粒×圓粒的后代出現(xiàn)了皺粒，即發(fā)生了性狀分離，則親代的圓粒個體為雜合子，圓粒為顯性性狀。(2)B組合中，皺粒×皺粒，都為隱性性狀，隱性性狀的個體肯定為純合子。(3)D組合中，圓粒與皺粒雜交，后代性狀表現(xiàn)類型接近11，則為測交。(4)A組合中兩親本均為圓粒，子代也為圓粒，則兩親本的遺傳因子組成為RR×Rr或RR×RR。15某兩性花植物的紫花與紅花是一對相對性狀，且為由一對遺傳因子(D、d)控制的完全顯性遺傳。現(xiàn)用一株紫花植株和一株紅花植株作實驗材料，設計了如下實驗方案(后代數(shù)量足夠多)，以鑒別該紫花植株的遺傳因子組成。(1)該實驗設計原理遵循孟德爾遺傳的_定律。(2)完善下列實驗設計：第一步：_(填選擇的親本及交配方式)；第二步：紫花植株×紅花植株。(3)實驗結(jié)果預測：若第一步出現(xiàn)性狀分離，說明紫花植株為_(填“純合子”或“雜合子”)。未出現(xiàn)性狀分離，說明紫花植株的遺傳因子組成為_。若第二步后代全為紫花，則紫花植株的遺傳因子組成為_；若后代全部為紅花或出現(xiàn)紅花，則紫花植株的遺傳因子組成為_。答案(1)分離(2)紫花植株自交(3)雜合子DD或ddDDdd解析根據(jù)實驗結(jié)果預測中的題干可知，第一步是讓紫花植株自交，根據(jù)后代是否出現(xiàn)性狀分離判斷紫花是否純合。如果紫花植株的遺傳因子組成是DD或dd，則后代全部為紫花；如果紫花植株的遺傳因子組成是Dd，則后代出現(xiàn)性狀分離。再根據(jù)實驗結(jié)果預測可知，第二步是將紫花植株與紅花植株雜交，如果后代全為紫花，則紫花植株的遺傳因子組成為DD；如果全為紅花或出現(xiàn)紅花，則紫花植株的遺傳因子組成為dd。13