(部编版)2020学年高中生物第1章第1节第1课时一对相对性状的杂交实验过程和解释学案新人教版必修3.pdf

精 品 试 卷 推 荐 下 载 第 1 课时 一对相对性状的杂交实验过程和解释 学习目标 1.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.掌握孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。3.理解孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。一、用豌豆做遗传实验的优点和杂交实验技术 1 用豌豆做遗传实验材料的优点 品种特点 相应优势 自花传粉和闭花受粉，自然状态下一般为纯种 实验结果可靠，容易分析 具有易于区分的相对性状且能稳定遗传 实验结果易于观察和分析 深化拓展 用玉米做遗传实验材料的特点(1)雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；(2)生长周期短，繁殖速度快；(3)相对性状差别显著，易于区分和观察；(4)产生的后代数量多，统计更准确。2 豌豆杂交实验(异花传粉过程)3 相关概念(1)去雄：除去未成熟花的全部雄蕊。(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型就叫做相对性状。例 1 下图表示孟德尔杂交实验操作过程，下列叙述正确的是()A 操作后要对 b 套上纸袋 B 和的操作不能同时进行 C a 为父本，b 为母本 精 品 试 卷 推 荐 下 载 D 和是在花开后进行的 答案 B 解析 图中为去雄，去雄后需套袋处理，为采集花粉，待雌蕊成熟后才进行过程，所以，需套上纸袋的是 a，而不是 b，A 错误；过程在过程之后，B 正确；a 接受花粉为母本，b 提供花粉为父本，C 错误；豌豆花开前就已经完成授粉过程，所以和不能等花开后才进行，D 错误。例 2 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 相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型。二、一对相对性状的杂交实验 1 实验过程 实验过程 相关说明 P(亲本)高茎矮茎 F1(子一代)高茎 F2(子二代)高茎矮茎 比例接近 3 1 P 具有相对性状 错误!F1全部表现为显性性状 F2出现性状分离现象，分离比为 3 1 2.写出下列各符号的含义 P：亲本；F1：子一代；F2：子二代；：杂交；：自交；：父本；：母本。例 3 对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验，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。例 4 一对相对性状的亲本杂交，子二代中()精 品 试 卷 推 荐 下 载 A 所有的统计结果都等于 3 1 B 统计的样本足够大时才符合 3 1 C 性状按 3 1 的比例出现 D 统计的样本越小越接近 3 1 答案 B 解析 孟德尔之后，科学家们在继续研究中发现，只有满足大样本即实验群体足够大时，才能够实现孟德尔统计的比例关系，越小越偏离，越大越接近。三、对分离现象的解释 1 孟德尔的假说(1)生物的性状是由遗传因子决定的，决定高茎和矮茎的遗传因子分别为：D、d。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的，F1体细胞中的遗传因子组成为 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，分别进入不同的配子中，F1产生配子的遗传因子组成及比例为 D d 1 1。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。2 遗传图解 (1)配子的结合方式：4 种。(2)遗传因子组成：3 种，分别为 DD、Dd、dd，其比例为 1 2 1。(3)产生后代的性状表现：2 种，分别为高茎、矮茎，其比例为 3 1。(4)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。例 5 在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对相对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图 精 品 试 卷 推 荐 下 载 是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)自交的实验结果示意图，根据孟德尔对分离现象的解释，下列说法正确的是()A 都是黄色子叶 B 的子叶颜色与 F1相同 C 和都是黄色子叶、是绿色子叶 D 和都是绿色子叶、是黄色子叶 答案 C 解析 根据孟德尔对分离现象的解释，题图 F2中的遗传因子组成分别是 Yy、Yy、yy。因为黄色(Y)对绿色(y)为显性，故和的子叶颜色为黄色，的子叶颜色为绿色。例 6 水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性遗传因子(E)控制。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是()A F1的遗传因子组成是 Ee，性状表现为晚熟 B F1自交时产生的雌雄配子数量之比为 1 1 C F1自交后得 F2，F2的遗传因子组成可能为 EE、Ee 和 ee，其比例为 1 2 1 D F2的性状表现为晚熟和早熟，其比例为 3 1 答案 B 解析 在数量上，雄配子数远大于雌配子数，但F1自交时产生的两种雄配子数量之比或两种雌配子数量之比均为1 1。精 品 试 卷 推 荐 下 载 1 判断正误(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，具有易于区分的相对性状()(2)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象()(3)豌豆的高茎和玉米的矮茎是一对相对性状()(4)杂合子自交后代一定是杂合子()(5)Dd豌豆产生含 D 的雌配子和含 d 的雄配子数目相同()答案(1)(2)(3)(4)(5)2 下列各组性状互为相对性状的是()A 人的白色皮肤和棕色头发 B 绵羊的白毛和黑毛 C 玉米的黄粒和圆粒 D 豌豆的高茎和豆荚绿色 答案 B 解析 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型，人的白色皮肤和棕色头发，一个是皮肤的颜色，一个是头发的颜色，它们不互为相对性状，A错误；绵羊的白毛和黑毛互为相对性状，B正确；玉米的黄粒和圆粒，一个是种子颜色，一个是种子形状，它们不互为相对性状，C 错误；豌豆的高茎和豆荚绿色，一个是茎的高度，一个是豆荚的颜色，都不是同一种性状，D 错误。3 下列叙述正确的是()A 生物体没有显现出来的性状称为隐性性状 B 亲本之中一定有一个表现为隐性性状 C 若子代中出现显性性状，则亲代中必有显性性状个体 D 在一对相对性状的遗传实验中，双亲只具有一对相对性状 答案 C 解析 隐性性状并非一直不能表现出来，只是在子一代中不能表现；亲本的表现类型可以都是显性，可以都是隐性，也可以是一显一隐；在一对相对性状的遗传实验中，双亲并非只具有一对相对性状，而是只研究其中的一对相对性状。4 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 仔的性状表现可能是()全部黑色 3 黑 1 白 1 黑 3 白 全部白色 精 品 试 卷 推 荐 下 载 A B C D 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结合(受精)形成的，是相互独立的。每一仔的性状都是34的概率为黑色，14的概率为白色。所以，在子代数量较少时各种概率都有可能出现。5 用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验，F1全为高茎，让 F1自交，获得 F2，共有 556株。请回答下列问题：(1)F2中纯合子大约_株。(2)F2中杂合子大约_株；F2高茎植株中，杂合子大约_株。(3)F2中矮茎植株全部为纯合子吗？_(填“是”或“否”)。(4)从 F2中取一高茎豌豆，请设计一个实验探究其遗传因子组成(用 D 和 d 表示该对遗传因子)。实验步骤：a 该高茎植株的幼苗生长至开花时，让该植株进行_，获得种子；b 将获得的所有种子种植得到子代植株，观察子代植株性状表现。结果与结论：a 若后代全部表现为高茎，则该植株的遗传因子组成为_；b 若后代植株中_，则该植株的遗传因子组成为_。答案(1)278(2)278 278(3)是(4)a.自交 a.DD b 既有高茎，也有矮茎 Dd 解析 由题干知，高茎对矮茎为显性，F1的遗传因子组成为 Dd，可知：(1)F2中纯合子占12，即 55612278(株)。(2)F2中杂合子占12，即 55612278(株)。高茎植株有两种类型 DD、Dd，分别占13、23，即杂合高茎植株占高茎植株的23，即 5563423278(株)。(3)矮茎为隐性性状，故全为纯合子。(4)F2中高茎植株可能为 DD(13)、Dd(23)，而且可用简单的自交法予以鉴别。对点训练 精 品 试 卷 推 荐 下 载 题组一 用豌豆做遗传实验的优点和杂交实验技术 1 下列选项中不是孟德尔选用豌豆作为实验材料并获得成功的原因是()A 豌豆是严格闭花受粉的植物 B 豌豆花比较大，易于做人工杂交实验 C 豌豆在杂交时，母本不需去雄 D 豌豆具有稳定的、容易区分的相对性状 答案 C 解析 豌豆是雌雄同体同花，所以在做杂交实验时，母本需要去雄，才能保证不会出现自花传粉，故 C 符合题意；其他三项都属于豌豆作为实验材料的优点。2 用豌豆进行遗传实验时，下列操作错误的是()A 杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊 B 自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去 C 杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雌蕊 D 人工授粉后，应套袋 答案 C 解析 豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物。自然状态下自交，是纯种。杂交时，要在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊，保留其雌蕊并套袋，然后对其进行人工授粉，授粉后为避免外来花粉的干扰，应对其继续做套袋处理。3 下列各项中属于相对性状的是()A 水稻的早熟和晚熟 B 眼大和眼角上翘 C 桃树的红花和绿叶 D 豌豆的高茎和水稻的矮茎 答案 A 解析 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型，眼大和眼角上翘不是同一种性状，所以 B 项不符合；C 项也不符合同一种性状的不同表现类型的要求；D 项不是同一物种的性状。4 如图是豌豆植株人工杂交的示意图，下列相关说法中错误的是()A 分别表示父本和母本 B 操作表示去雄 精 品 试 卷 推 荐 下 载 C 操作表示传粉 D 操作后需要对雌蕊进行套袋 答案 A 解析 提供花粉的是父本，接受花粉的是母本，A 项错误；分别表示去雄和传粉，B、C 项正确；传粉后为了避免外来花粉的干扰，应及时对雌蕊进行套袋处理，D 项正确。题组二 一对相对性状的杂交实验 5 下列有关遗传学概念的叙述，错误的是()A 性状是指生物的任何可以鉴别的形态或生理的特征 B 相对性状是指同种生物的不同性状 C 显性性状是指杂合子显现出来的性状 D 隐性性状是指在杂合子中未显现出来的性状 答案 B 解析 相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型，B 错误。6(2018宜昌月考)下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是()A F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆 B F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔 C 花斑色茉莉花自交，后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花 D 黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代均是白色长毛兔 答案 D 解析 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。黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代均是白色长毛兔，并没有出现性状分离。7(2017昆明高一检测)玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。某一品系 X为黄粒玉米，若自花传粉，后代全为黄粒；若接受另一品系 Y 紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒。下列有关分析正确的是()A 紫粒是显性性状 B 黄粒是显性性状 C 品系 X 是杂合子 D 品系 Y 是纯合子 答案 A 解析 品系 X 自花传粉后代全为黄粒，说明品系 X 是纯合子，接受品系 Y 紫粒玉米花粉，后代有黄粒和紫粒，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，品系 Y 是杂合子。8杂合子高茎豌豆自交，后代中已有 15 株高茎，第 16 株豌豆的表现型()A 一定为矮茎 B 一定为高茎 C 是矮茎的可能性大 D 是高茎的可能性大 精 品 试 卷 推 荐 下 载 答案 D 解析 杂合子高茎豌豆自交，后代表现型理论值是高茎矮茎3 1，即高茎的可能性为 75%，又因为自交后代彼此独立，互不影响，故第 16 株豌豆为高茎的可能性也为 75%，大于为矮茎的可能性。题组三 对分离现象的解释 9 下列为一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的假设性解释，其中错误的是()A 生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的 B 体细胞中的遗传因子成对存在，互不融合 C 在配子中只含有每对遗传因子中的一个 D 生物的雌雄配子数量相等，且随机结合 答案 D 解析 高等生物的雄配子数一般远远大于雌配子数。10下列关于纯合子与杂合子的叙述，正确的是()A 纯合子自交，后代不发生性状分离 B 杂合子杂交，后代不发生性状分离 C 纯合子自交，后代发生性状分离 D 杂合子自交，后代不发生性状分离 答案 A 解析 纯合子自交，后代全是纯合子，不会发生性状分离；杂合子自交的后代既有纯合子也有杂合子，会发生性状分离现象。11用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交，得到的 F1全为高茎(Dd)，种下 F1让其自交得到 F2，种下 F2豌豆种子，发现 F2豌豆植株有高茎和矮茎两种，且高茎矮茎3 1。关于实现 F2中高茎矮茎3 1的条件的叙述，正确的是()在 F1形成配子时，成对的遗传因子分离，形成两种配子 含不同遗传因子的雌、雄配子随机结合 含不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件 只需要项条件，而不需要项条件 A B C D 答案 C 解析 若含不同遗传因子的雌雄配子不能随机结合，或者一些种子由于条件不适宜不能萌发或正常生长，则会影响到最后的统计结果，使得实验很难出现 3 1 的比例。精 品 试 卷 推 荐 下 载 12.两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的遗传因子组成可表示为()A GGgg B GGGg C GgGg D gggg 答案 C 解析 由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中，高茎矮茎3 1，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本遗传因子组成为 GgGg。综合强化 13如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅图后回答下列问题：(1)该实验的亲本中，父本是_，母本是_。(2)操作叫做_，操作叫做_；为了确保杂交实验成功，的操作过程中应注意，时间上_，操作过程中_，操作后_。(3)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为_色。(4)若 P皆为纯合子，让 F1进行自交，F2的性状中，红花与白花之比为_，F2的遗传因子组成有_，且比值为_。生物体的这种现象称为_。答案(1)白花豌豆 红花豌豆(2)去雄 传粉 要在花粉成熟之前进行 要干净、全部、彻底 要外套罩子(袋子)(3)红(4)31 AA、Aa、aa 1 2 1 性状分离 解析(1)(2)涉及植物杂交实验方法，要注意的重点是豌豆是天然的自花传粉、闭花受粉植物，必须适时用合适的方法去雄。(3)中得到的后代性状仍为显性。(4)可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。14玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花，玉米黄粒和白粒是一对相对性状(由基因 Y和 y控制)，将纯种黄粒和白粒玉米间行种植(如图)，收获时所得玉米粒如下表：精 品 试 卷 推 荐 下 载 精 品 试 卷 推 荐 下 载 所结玉米粒 白粒 黄粒 白粒玉米果穗上所结的玉米粒 有 有 黄粒玉米果穗上所结的玉米粒 无 有 (1)在玉米中，黄粒对白粒是_性，在黄粒玉米果穗上，黄粒玉米中胚的遗传因子组成是_；白粒玉米果穗上黄粒胚的遗传因子组成是_。(2)某同学为了获得杂种 F1来验证孟德尔基因分离定律，为准确起见，他应选用上述_玉米果穗上结的_玉米粒来进行播种。杂交实验中，对母本的处理是_。(3)图中_(填标号)类型的授粉方式的长期进行对植株有利，其原因是_。(4)玉米作为遗传实验材料有哪些优点？(至少答两点)_。答案(1)显 YY 或 Yy Yy(2)白粒 黄粒 套袋、传粉、套袋(3)和 异花授粉，后代具有更大的变异性和生活力(4)雌雄同株单性花，避免人工去雄等繁杂的操作；后代数量较多，便于统计学处理；玉米生长期较短，繁殖速度较快；具有稳定的易于区分的相对性状 解析(1)由图可知，玉米既可自花传粉，也可异花传粉。由表可知，不论如何传粉，黄粒玉米果穗上没有白粒玉米，白粒玉米果穗上有黄粒玉米，说明黄粒为显性，黄粒玉米植株自花传粉，后代每粒胚的遗传因子组成为 YY，异花传粉则为 Yy，而白粒玉米果穗上黄粒玉米胚的遗传因子组成为 Yy。(2)验证基因的分离定律用杂合子 Yy 测交或自交，即用白粒玉米植株上的黄粒玉米来进行播种，这个黄粒一定为杂合子。15某农场放养的羊群中有黑、白两种毛色的羊。已知毛色受一对遗传因子 A、a控制。牧民让两只白色羊交配，后代中既有白羊，也有黑羊。请分析回答下列问题：(1)上述羊毛的黑色和白色中，显性性状的毛色为_。(2)上述两只白羊的遗传因子组成是_，它们生下的小羊的遗传因子组成可能为_。(3)两只白羊交配产生的后代中出现了白羊和黑羊，这种现象在遗传学上称为_，产生这种现象的根本原因是_。(4)上述两只白羊再生一只黑色母羊的概率是_；若上述两只白羊又生了一只白色子羊，该羊是纯合子的可能性是_。答案(1)白色(2)均为 Aa AA 或 Aa 或 aa(3)性状分离 在产生生殖细胞时，成对的遗传因子分别进入不同的生殖细胞(4)18 13 解析(1)白羊的后代出现了黑羊，可判断白色为显性，黑色为隐性，且亲本两只白羊都为杂合子(Aa)。(2)两杂合子(Aa)白羊交配产生的后代，遗传因子组成可能为 AA 或 Aa 或 aa。(3)性状分离的根本原因是在产生生殖细胞时，精 品 试 卷 推 荐 下 载 成对的遗传因子分别进入不同的生殖细胞。(4)上述两只白羊再生一只黑色母羊的概率是141218。白色子羊中 AAAa1 2，故白色子羊中是纯合子的可能性是13。