高中生物学人教版（2019）必修二1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）学案（含答案）

1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）学案
一学科核心素养
生命观念目标
(1)明确孟德尔进行两对相对性状的杂交实验过程，形成生命观念。
(2)通过分析孟德尔豌豆杂交实验的具体过程和步骤,探究孟德尔的自由组合定律，掌握相关生物学知识，形成生命观念，理解自由组合定律的实质，并联想所学的数学知识，进行推理与计算。
科学思维目标
(1)通过对实验过程的分析和探究，明确通过提出假说、分析过程、科学演绎的方式进行科学思维，掌握探究问题的方法，学会科学思维，培养科学素养。
(2)在学习过程中灵活应用自由组合定律来分析遗传现象，学会计算概率。
科学探究目标
通过对实验的探究，从中体会学科知识间融会贯通的重要性，在实践参与中形成自己的学习体验，敢于质疑、勇于创新、勇于实践，养成严谨、求实的科学态度和科学精神。
社会责任目标
通过应用自由组合定律解决生活中的问题，培养社会责任感。
二学习重难点
重点：“自由组合定律”。
难点：杂种F产生的4种配子的比例。
三课前预习
1．孟德尔的豌豆杂交实验
【实验方法】___________________________
【实验材料】
选择豌豆作实验材料的优点：___________________________________。
【实验步骤】
①两性花（如豌豆）人工杂交的步骤：________________________________。
②单性花（如玉米）人工杂交的步骤：__________________________________。
一对相对性状杂交实验
[发现问题]___________
[提出假说]___________
[演绎推理]_________
[实验验证]________
[得出结论]_____________
两对相对性状的杂交实验
[发现问题]_____
[提出假说]_______
[演绎推理]__________
[实验验证]______
[得出结论]________________
【相关概念】
相对性状：_______________。
性状分离：_______________。
【易错易考】
①孟德尔并未提“基因”、“染色体”，提的是“遗传因子”。
②分离定律的实质：________________________________。
③自由组合定律的实质：_________________________________。
2．请参照表中内容完成下表：
比较项目 分离定律 自由组合定律
适用的相对性状对数 （1）__________ （2）__________
等位基因对数 （3）__________ （4）__________
等位基因与染色体的位置关系 （5）__________ （6）2对或2对以上等位基因__________
3．（1）孟德尔第二定律也叫做自由组合定律，控制不同性状的遗传因子的_____和_____是互不干扰的，在形成配子时，决定_____的遗传因子彼此分离，决定_____的遗传因子自由结合。
（2）①孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1（YyRr）在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有4种，分别是 _____，数量比例是：_____。
②受精时，雌雄配子的结合是_____的，雌、雄配子结合的方式有_____种，遗传因子的组合形式有_____种，性状表现是_____种，这些性状分别是_____，它们之间的数量比是_____。
4．（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由________________所构成。
（2）细胞核是遗传信息库，是细胞________的控制中心。
（3）同无机催化剂相比，酶____________的作用更显著，因而催化效率更高。
（4）基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，________________自由组合。
（5）遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，碱基排列顺序的千变万化和碱基特定的排列顺序，分别构成了DNA分子的_________________性。
5．孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1(YyRr)在产生配子时，每对遗传因子彼此_____，不同对的遗传因子可以_____。F1产生的雌配子和雄配子各有4种：_____，数量比例是：______。受精时，雌雄配子的结合是_____的，雌、雄配子结合的方式有_____种，遗传因子的结合形式有_____种，性状表现有____种：____，它们之间的数量比是___。
6．（1）控制不同性状的遗传因子的______________是互不干扰的；在__________时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
（2）糖类是主要的能源物质，_____________是细胞内良好的储能物质，直接给细胞的生命活动提供能量的物质是___________。
（3）从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要__________的协助，同时还需要消耗细胞内________所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
（4）光合作用生成葡萄糖的总反应式：___________________________________________________。
无氧呼吸酒精途径的总反应式：_________________________________________________。
（5）在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生___________的过程，叫做细胞分化。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫做______________。
7．孟德尔获得成功的原因
（1）正确选用_________( )是成功的首要条件。
（2）在对生物的性状分析时，首先针对________相对性状进行研究，再对____________进行研究。
（3）对实验结果进行________分析。
（4）________地设计了实验的程序。
8．孟德尔选用豌豆做杂交实验的材料是因为：①豌豆是__________的植物。②豌豆植株具有____________________。孟德尔运用__________，对F2中不同性状个体的数量进行分析，发现F2中高茎与矮茎的数量比为3:1.孟德尔对分离现象做出了解释，并设计了__________实验进行验证。在研究过程中，孟德尔运用了__________方法。
四自我检测
1．燕麦籽粒的红色与白色性状由多对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律，红色深浅程度由控制红色的基因数目决定，而与基因的种类无关。下图为燕麦籽粒颜色遗传图谱，考虑红色深浅程度，下列分析错误的是（ ）
A．F2红粒中表现型有六种
B．F1红粒与亲本红粒表现型一样
C．根据遗传图谱可推出燕麦籽粒颜色涉及三对等位基因
D．将F1红粒进行测交，测交后代的表现型比例为1 ：3：3： 1
2．某二倍体植物的抗虫与不抗虫性状受位于两对同源染色体上的等位基因M/m和N/n控制。已知两对等位基因中只要存在一个显性基因植物就表现出抗虫性状，基因M会使花粉育性降低50%，基因N存在纯合致死现象。现用若干植株甲（Mmnn，♀）与植株乙（mmNn，♂）杂交得到F1。下列说法错误的是（　　）
A．该植物中抗虫植株有5种基因型
B．F1抗虫植株中同时含有两种抗虫基因的个体占1/3
C．让F1中同时含两种抗虫基因的植株杂交，F2中不抗虫植株占1/12
D．欲利用一次杂交实验验证含基因M的花粉育性降低50%，可选择基因型为Mmnn的植株作父本与基因型为mmnn的植株杂交
3．豌豆子叶的黄色对绿色为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，并且两对性状独立遗传。以1株黄色圆粒和1株绿色皱粒的豌豆作为亲本，杂交得到F1，其自交得到的F2中黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9：3：15：5，则黄色圆粒的亲本产生的配子种类有
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
4．玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变）。研究人员进行以下两组实验，有关说法错误的是（ ）
组别 亲代 F1
实验一 紫色×紫色 白色∶紫色＝7∶9
实验二 紫色×白色 白色∶紫色＝5∶3
A．籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植的基因型均为AaBb
B．实验一F1中白色个体随机传粉，子代的表现型比例为紫色∶白色＝8∶41
C．实验二亲代白色个体的基因型可能有2种，子代紫色个体中没有纯合子
D．实验二的F1中紫色个体自交，其后代中粒为紫色个体的比例为
5．一对A血型和B血型的夫妇，生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于
A．完全显性 B．不完全显性 C．共显性 D．性状分离
6．某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色（红色和黄色）受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对等位基因独立遗传。下列有关叙述错误的是（ ）
A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表现型有3种，基因型有4种
B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表现型
C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中纯合子约占1/4
D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代中红色花瓣的植株占3/8
7．如图为某生物细胞中 2 对同源染色体上 4 对等位基因的分布情况。下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（ ）
A．和 B．和
C．和 D．和
8．蝴蝶的翅形（正常翅对残缺翅为显性）和翅长（长翅对短翅为显性）分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死，基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1，F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅：正常短翅：残缺长翅：残缺短翅为
A．6：2：3：1 B．15：5：6：2 C．9：3：3：1 D．15：2：6：1
9．蜜蜂中，雌蜂是由受精卵发育来的个体，雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的。某对蜜蜂所产生的子代中，雌蜂的基因型是AaBb、aaBb，雄蜂的基因型是Ab、ab。这对蜜蜂产生的卵细胞与精子基因型分别是（ ）
A．卵细胞：AB、aB；精子：ab B．卵细胞：Ab、ab；精子：aB
C．卵细胞：aB、ab；精子：Ab D．卵细胞：aB；精子：AB、ab
10．某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合成紫色素，此过程由A、a和B、b两对等位基因共同控制（如图所示）。其中具有紫色素的植株开紫花，不能合成紫色素的植株开白花。据图所作的推测不正确的是（ ）
A．只有基因A和基因B同时存在，该植株才能表现紫花性状，AaBb自交，后代性状分离比为9：7
B．基因型为aaBb的植株不能利用前体物质合成中间物质，所以不能产生紫色素
C．AaBb×aabb的子代中，紫花植株与白花植株的比例为1：3
D．基因型为Aabb的植株自交后代必定发生性状分离
参考答案：
三课前预习
1． 假说演绎法 花大易操作、自花传粉闭花授粉自然条件下为纯种、易于区分的相对性状 去雄→套袋→人工授粉→套袋 套袋→人工授粉→套袋 测交后代高茎：矮茎≈1:1，与预期结果相符 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融和；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 ①提出假说
a、两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b、F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
c、F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比相等。
d、受精时，雌雄配子的结合是随机的。
②遗传图解
测交后代黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒≈1:1:1:1，与预期结果相符 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合 同种生物同一性状的不同表现形式 杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象 等位基因随同源染色体的分开而分离，进入到不同的配子中 同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合
2． 1对 2对或2对以上 1对 2对或2对以上 等位基因位于同源染色体上 位于非同源染色体上（或分别位于2对或2对以上的同源染色体上）
3． 分离 自由组合 同一（相同）性状 不同性状 YR、Yr、yR、yr 1:1:1:1 随机 16 9 4 黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形 9:3:3:1
4． 细胞和细胞产物 代谢和遗传 降低活化能 非同源染色体上的非等位基因 多样性和特异性
5． 分离 自由组合 YR、Yr、yR、yr 1：1：1： 随机 16 9 4 黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒 9：3：3：1
6． 分离和组合 形成配子 脂肪 ATP 载体蛋白 化学反应 CO2+H2O →（CH2O）+O2 C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+少量能量 稳定性差异 细胞凋亡
7． 实验材料 豌豆 一对 两对或多对性状 统计学 科学
8． 自花传粉，闭花受粉（或只答闭花受粉或严格的自花传粉） 多对易于区分的（相对）性状 统计学原理 测交 假说—演绎法
四自我检测
1．B
2．C
3．B
4．D
5．C
6．B
7．A
8．D
9．B
10．D
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