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性状分离比的模拟实验及分离定律
一、性状分离比的模拟实验
1．实验目的
通过模拟实验，理解____________的分离、______________________的数量关系，体验孟德尔的假说。
2．实验原理
用具或操作 模拟对象或过程
甲、乙两个小桶 ________________
小桶内的彩球 ____________
不同彩球的随机组合 ____________的随机结合
遗传因子
配子的随机结合与性状之间
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子
3.操作步骤
4．分析结果，得出结论
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。
(2)彩球代表的显性与隐性类型的数量比：显性∶隐性≈__________。
1∶2∶1
3∶1
二、对分离现象解释的验证及分离定律
1．对分离现象解释的验证
(1)验证方法
____________法，即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)用孟德尔的假说进行演绎推理，预测实验结果
测交
D
d
Dd
dd
(3)真正进行实验的结果：测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近________。
(4)实验结论：验证了孟德尔的假说是____________的。
1∶1
正确
2．分离定律
遗传因子
配子
成对的遗传因子
配子
3．假说—演绎法
(1)研究程序：提出问题→____________→____________→实验验证→得出结论。
(2)对假说的判断：如果实验结果与预期结论相符，则说明假说是________的，反之，则说明假说是________的。
提出假说
演绎推理
正确
错误
知识应用·强化落实
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在性状分离比的模拟实验中，甲、乙两个小桶中放入两种彩球的总数必须相等。( )
(2)性状分离比的模拟实验中，每个桶内两种颜色的彩球的数量必须相同。( )
(3)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。( )
×
√
√
解析：因甲、乙两个小桶内的小球分别代表雌、雄配子，它们的数量可以不相等。
(4)每做一次模拟实验后，不需要将小球放回原来的小桶内，便可接着做下一次模拟实验。( )
(5)测交实验对推理过程中提出的假说进行了验证。( )
(6)孟德尔通过测交实验的结果推测出F1产生配子的种类和个数，从而验证其假说的正确与否。( )
×
√
×
解析：孟德尔通过测交实验的结果不能推测出F1产生配子的个数。
(7)孟德尔设计的测交实验只能用于检测F1的遗传因子组成。( )
(8)测定F1的遗传因子组成是根据测交所得后代种类反向推知的。( )
(9)病毒和原核生物的遗传均遵循分离定律。( )
×
解析：孟德尔设计的测交实验能用于检测F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类和比例。
√
×
解析：分离定律的适用范围：①真核生物有性生殖的细胞核遗传；②由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
(10)分离定律发生在配子形成过程中。( )
(11)符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。( )
(12)孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子”。( )
(13)孟德尔进行测交实验属于演绎过程。( )
√
√
×
解析：孟德尔所作假说的核心内容是“在形成配子时，成对的遗传因子发生分离”。
×
解析：孟德尔进行测交实验属于实验验证。
学习主题一 性状分离比的模拟实验
任务驱动
任务一 阅读教材P6“探究·实践”内容，分析并回答下列问题：
1．每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是：两种彩球分别模拟含有 、 两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等。
2．每个小桶内的两种彩球必须相等，原因是杂种F1(Dd)产生 。的两种配子。
显性
隐性
比例相等
3．分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起，模拟了 。形成和 的过程。
4．每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取，为了使代表 的两种彩球被抓出的机会相等。
5．理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
雌、雄配子
随机结合
雌、雄配子
提示：不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
任务二 实验分析，回答下列问题：
1．实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
提示：不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
2．将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
提示：合理。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个小桶内分別随机抓到一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的数量也足够大，出现了3∶1的比例。
师说解惑
1.图示实验过程
2．性状分离比模拟实验中的注意事项
(1)盛放彩球的容器最好为不透明的圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。
(3)两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。
(5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值。
过程评价单
1．在“性状分离比的模拟实验”中，老师准备了①～⑤五个小桶，在每个小桶中放置了10个小球，小球颜色表示不同遗传因子类型的配子，若某同学在进行“一对相对性状的杂交实验”中，模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为( )
A．雌①、雄② B．雌④、雄⑤
C．雌③、雄⑤ D．雌⑤、雄⑤
答案：D
解析：①中只有A，②中只有a，③中A∶a＝6∶4，④中B∶b＝7∶3，⑤中A∶a＝5∶5，由于F1产生两种比例相等的配子，故模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为雌⑤和雄⑤，D正确。
2．[2024·陕西咸阳高一期中]某同学模拟孟德尔杂交实验，在两个信封上分别写好“雄”“雌”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，分别从雄、雌信封内各取一张。下列叙述错误的是( )
A．两个信封模拟雌、雄个体的遗传因子组成都为Yy
B．每个信封中“黄Y”和“绿y”的卡片数必须相等
C．卡片每次取出后需要再放回信封
D．模拟实验只模拟了雌雄配子的结合，没有模拟遗传因子分离学习
答案：D
解析：两个信封上分别写好“雄”“雌”，即两个信封分别模拟雌、雄生殖器官；每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，“黄Y”“绿y”模拟配子，故两个信封模拟雌、雄个体的遗传因子组成都为Yy，A正确。“黄Y”“绿y”模拟配子，需要保证雌性生殖器官产生的两种配子数量相等，雄性生殖器官产生的两种类型的配子数量相等，故每个信封中“黄Y”和“绿y”的卡片数必须相等，B正确。卡片每次取出后需要再放回信封，保证每种卡片被抽取的概率相同，C正确。分别从雄、雌信封内各取一张模拟的是遗传因子的分离，将抽取的两张卡片结合到一起模拟的是雌雄配子的结合，故模拟实验既模拟了雌、雄配子的结合，又模拟了遗传因子分离，D错误。
主题二 对分离现象解释的验证
任务驱动
任务一 孟德尔在对分离现象的解释进行验证时，为什么让F1与隐性纯合子杂交？
提示：测交时隐性个体(纯合子)产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子，故后代的性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类和比例。
任务二 请总结测交实验的作用：
1．测定F1产生的配子的 。
2．测定F1的 。
3．预测F1在形成配子时，遗传因子的 。
种类和比例
遗传因子组成
行为
任务三 杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途，请分析回答下列问题：
1．结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表。
目的 方法
确定个体的遗传因子组成 ________
判断显隐性 ________
提高纯合度 ________
判断纯合子和杂合子 ________
测交
杂交、自交
连续自交
测交、自交
2.已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，如何来确定二者的显隐性关系？
提示：用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交，子一代显现出来的性状是显性性状。
3．已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？
提示：让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子；若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。
4．羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合还是杂合？
提示：让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，如果子代出现黑毛羊，则该白毛公羊的遗传因子组成为杂合；若子代全为白毛羊，则该白毛公羊的遗传因子组成很大可能为纯合。
师说解惑
1.“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容
(1)属于假说的内容是“生物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”。
(2)属于演绎推理的内容是“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d＝1∶1)”。
(3)演绎推理过程不等于实际测交
①演绎推理：属于理论指导过程，“想”“推测”测交实验结果。根据假说进行演绎推理，让F1与隐性纯合子杂交(纸上谈兵)。
②测交实验：让F1与隐性纯合子杂交(实战训练)，属于实验过程，即“做”测交实验。
2．纯合子、杂合子的判断
(1)测交法(已知显、隐性性状)
②若后代有两种性状，则待测个体为杂合子
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)
(3)配子鉴定法
若某个体能产生两种类型的配子，则为杂合子；若只产生一种类型的配子，则为纯合子。
【特别提醒】 判断某个体是纯合子还是杂合子时，应根据生物的种类选择不同的方法：当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可，但自交法更简便。
过程评价单
1．具有一对相对性状的纯合亲本杂交，获得F1。让F1与隐性个体进行测交，通过该测交实验不能了解到( )
A.F1相关遗传因子的化学结构 B.F1产生配子的种类
C.F1的遗传因子组成 D.F1产生配子的比例
答案：A
解析：通过测交实验可以验证F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类及比例，但不能验证F1相关遗传因子的化学结构。
2．[2024·山东泰安高一月考]控制蛇皮颜色的一对遗传因子遵循分离定律，现进行下列杂交实验。根据该杂交实验可推知，下列结论中错误的是( )
A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B.黄斑是隐性性状
C.甲实验中，F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同
D.乙实验中，F2黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同
答案：D
解析：由于黑斑是显性性状，所以所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇，A正确；黑斑对黄斑为显性，即黄斑是隐性性状，B正确；甲实验中，F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同，都是杂合子，C正确；乙实验中，F2黑斑蛇遗传因子组成(AA和Aa)与亲本黑斑蛇遗传因子组成(Aa)不完全相同，D错误。
3．某植物的红花对白花为显性，且受一对遗传因子A和a控制。为确定某红花植株的遗传因子组成，让其与另一白花植株进行杂交，得到足够多的杂交后代。下列相关叙述不正确的是( )
A.待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交
B.如果后代均为红花，则待测红花植株的遗传因子组成为AA
C.如果后代出现白花，则待测红花植株的遗传因子组成为Aa
D.如果后代出现白花，则后代中白花植株的比例为1/4
答案：D
解析：待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交，A正确；如果测交后代均为红花，说明待测红花植株的遗传因子组成为AA，B正确；如果后代出现白花，说明待测红花植株的遗传因子组成为Aa，则与遗传因子组成为aa的植株杂交，后代中aa植株的比例为1/2，C正确，D错误。
学习主题三 分离定律的实质、验证方法
任务驱动
任务一 观察下列图示，请思考：
1．能正确揭示分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？
2．图示遗传因子分离过程适用范围如何？
提示：③可揭示分离定律的实质。
提示：该现象只发生于真核生物有性生殖时细胞核中遗传因子的遗传。
任务二 下列是孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中的几组比例：
①F2的性状分离比为3∶1
②F1产生不同类型配子的比例为1∶1
③F2遗传因子组成的比例为1∶2∶1
④测交后代的性状分离比为1∶1
上述比例中能说明分离定律实质的是 。
②
任务三 玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对遗传因子控制。现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒作为材料验证分离定律，请完善下列两种验证思路及预期结果。
思路1：将两种玉米分别 ，如果某些玉米子代会出现 ，说明遵循基因分离定律。
思路2：让饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒 ，如果 ， ，说明遵循基因分离定律。
自交
3∶1的性状分离比
杂交
子一代表现出两种性状
且比例为1∶1
任务四 孟德尔通过豌豆的“一对相对性状的杂交实验”，利用假说—演绎法，提出了分离定律。请将下列内容进行归类：
①生物的性状是由遗传因子决定的 ②体细胞中遗传因子成对存在 ③F1自交后代出现性状分离现象，且分离比为3∶1 ④进行测交实验，发现后代出现1∶1的性状比例 ⑤若F1与隐性纯合子杂交，后代的性状比例应为1∶1
观察现象阶段： 。
提出假说阶段： 。
演绎推理阶段： 。
验证假说阶段： 。
③
①②
⑤
④
师说解惑
1.分离定律的实质
在形成配子时，控制同一性状的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。
2．分离定律的适用范围
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
3．分离定律的验证方法
【特别提醒】 上述方法均可验证分离定律，但有的操作简便，如杂合子自交法；有的在短时间内可作出判断，如花粉鉴定法；对于动物，常用测交法，因此要根据实际情况选择合理的实验方案。
4．澄清对分离定律理解及应用的两个易错点
(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(2)遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比的原因(针对完全显性)
①F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，则不一定符合预期的分离比。
②致死现象可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、显性致死等。
过程评价单
1．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了分离定律。下列几组比例，最能直接说明分离定律实质的是( )
A．F2的性状表现类型比为3∶1
B．F1产生配子类型的比为1∶1
C．F2的遗传因子组成比为1∶2∶1
D．测交后代的性状分离比为1∶1
答案：B
解析：F2性状表现类型的比为3∶1，是性状分离比，不能体现分离定律的实质，A错误；F1产生配子的比为1∶1，这能直接说明分离定律的实质，B正确；F2遗传因子组成的比为1∶2∶1，是产生的配子随机结合形成的，只能体现子二代的遗传因子组成的种类和比例，不能直接体现分离定律的实质，C错误；测交后代性状分离比为1∶1，可以检测F1的遗传因子组成，但不能直接说明分离定律的实质，D错误。
2．下列有关分离定律的叙述，正确的是( )
A．分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的
B．在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合
C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律
D．在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代
答案：D
解析：孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序为杂交实验和观察到的实验现象(提出问题)→对实验现象进行分析(提出解释问题的假说)→设计测交实验(演绎推理)→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(得出结论)，A错误；在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，不会相互融合，B错误；分离定律的实质是在形成配子时，控制同一性状的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，C错误，D正确。
3．孟德尔运用“假说—演绎法”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述，不正确的是( )
A．孟德尔所作假说内容之一是“体细胞中遗传因子是成对存在的”
B．F1高茎豌豆测交时，会出现1∶1的实验结果，属于“演绎推理”
C．受精时雌雄配子的结合如果不是随机的，不会影响对实验现象的解释
D．运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符
答案：C
解析：“体细胞中遗传因子是成对存在的”，是孟德尔所作假说内容之一，A正确；F1高茎豌豆测交时，会出现1∶1的实验结果，是孟德尔对所设计的测交实验的预测，属于“演绎推理”的内容，B正确；受精时雌雄配子的结合如果不是随机的，会影响对实验现象的解释，C错误；运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符，若子代数目较少，实验结果不一定与预期结果相符，D正确。
网络建构
1.测交法是让F1与隐性纯合子杂交。
2．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．假说—演绎法的一般程序是提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
1．孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是( )
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．基因在体细胞中成对存在
C．配子中只含有每对遗传因子中的一个
D．受精时，雌雄配子的结合是随机的
答案：B
解析：孟德尔没有提出基因的概念，B符合题意。
2．下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述，错误的是( )
A．甲×乙→只有甲→甲为显性性状
B．甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状
C．甲×乙→甲∶乙＝1∶1→甲为显性性状
D．花粉鉴定法：只有一种花粉→纯合子；至少两种花粉→杂合子
答案：C
解析：甲×乙→只有甲→甲为显性性状，这是显性性状的概念，A正确。甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状，用性状分离的概念可判断显隐性，B正确。测交实验无法判断显隐性关系，C错误。花粉鉴定法为只有一种花粉→纯合子；至少两种花粉→杂合子，用配子法判断纯合子与杂合子，D正确。
3．“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( )
A．让F1测交，结果产生了两种性状的子代，比例接近1∶1
B．由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1
答案：C
解析：“让F1测交，结果产生了两种性状的子代，比例接近1∶1”这属于验证内容，A不符合题意；由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离，这属于假说内容，B不符合题意；演绎推理内容是若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1，C符合题意；若F1产生配子时成对遗传因子分离，雌雄配子随机组合，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1，这属于假说内容，D不符合题意。
4．[2024·江西南昌莲塘一中高一期中]某班学生做性状分离比模拟实验，甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官，若干D或d小球代表配子，球混匀后从两桶内各随机抓取一个小球组合，记录结果后放回原桶内，重复以上操作多次。下列叙述错误的是( )
A．D、d小球的组合代表遗传因子组成
B．两个小桶内的小球总数可以不相同
C．一个小桶内D、d的小球数应相等
D．实际上小球组合为Dd的比例必为1/2
答案：D
解析：甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官，其中的小球代表雌雄配子，把分别从两个小桶内抓取的小球放在一起模拟雌雄配子随机结合的过程，D、d小球的组合代表遗传因子组成，A正确；每只小桶内两种小球的数量必须相等，表示成对的遗传因子彼此分离，因而两种配子的比例是1∶1，但生物的雌雄配子数量一般不相同，因此每只小桶内小球的总数不一定要相等，B、C正确；在做性状分离比的模拟实验时，重复多次抓取后，理论上Dd的比例为1/2，但未必与事实相符，D错误。
5．[2024·山东济宁高一期末]某生物兴趣小组对果蝇的长翅和残翅这一相对性状进行了研究，其结果如表所示，相应遗传因子用A、a表示。回答下列问题：
组合 亲本性状 子一代性状
1 残翅×残翅 残翅
2 长翅×残翅 长翅、残翅
3 长翅×长翅 长翅、残翅
(1)根据组合________，可以判断________是隐性性状。组合2的杂交方式称为________，可验证分离定律。
(2)组合3的子一代长翅果蝇中，纯合个体所占的比例是________。
(3)为判断某长翅雄果蝇的遗传因子组成，可将该长翅雄果蝇与________果蝇进行杂交，观察记录杂交后代的表现类型，预期结果得出相应结论：
①若杂交后代全为长翅，则其遗传因子组成为________；
②若杂交后代出现残翅，则其遗传因子组成为________。
3
残翅
测交
1/3
残翅雌
AA
Aa
解析：(1)在组合3中，亲本为长翅×长翅，子代中有残翅的出现，说明残翅是隐性性状，长翅是显性性状。测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，组合2亲代性状为长翅×残翅，子一代性状为长翅和残翅，杂交方式称为测交，可验证分离定律。(2)残翅是隐性性状，由遗传因子a控制，长翅是显性性状，由遗传因子A控制。在组合3中，亲本为长翅(A_)×长翅(A_)，子代中出现了残翅(aa)，说明亲本的遗传因子组成是Aa×Aa，则子一代长翅果蝇(A_)中，AA果蝇个体所占的比例是1/3。(3)为判断某长翅(A_)雄果蝇的遗传因子组成，某同学将该长翅(A_)雄果蝇与残翅(aa)雌果蝇进行杂交，观察后代的表现类型，①若杂交后代全为长翅(Aa)，则其遗传因子组成为AA。②若杂交后代出现残翅(aa)，则其遗传因子组成为Aa。
探究·实践
1．提示：与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预期的结果，即彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3∶1。因为实验个体数量越大，越符合统计规律。如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。
2．提示：模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是在模拟雌、雄配子的随机结合，统计的数量也足够多，出现了3∶1的结果。但证明某一假说是否合理还需实验验证。
思维训练
提示：将获得的开紫花的植株连续自交几代，即将每次自交后代的开紫花的植株选育出来，单株种植后再进行自交，直至自交后代不再出现开白花的植株为止。
练习与应用
一、概念检测
1．(1)× 提示：具有相对性状的两个纯合亲本杂交，F1未显现出来的亲本性状叫隐性性状，隐性性状不是不能表现出来的性状。
(2)× 提示：杂合子的自交后代能出现纯合子。如Dd个体自交后代中会出现DD个体和dd个体。
2．A 提示：设人眼虹膜的褐色和蓝色分别由遗传因子A和a控制，根据题意可知，这个褐眼女人的遗传因子组成为Aa，蓝眼男人的遗传因子组成为aa，他们结婚所生的后代为蓝眼(aa)的可能性是1/2。
3．(1)白色 黑色 (2)性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子的自交后代会出现性状分离现象
二、拓展应用
1．提示：(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中。含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1∶1。
(2)验证了孟德尔的分离定律，即在F1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。
(3)2
2．提示：(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个配种季节里产生多匹杂交后代。
(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
3．提示：选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功。这是因为豌豆具有适于进行杂交实验的特点，例如，豌豆自花传粉，在自然状态下一般都是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花比较大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的、易于区分的性状，易于观察和统计实验结果。
4．提示：凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说—演绎法得出结论的。19世纪以前，科学家对遗传学的研究，多从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的发展，使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。
1．下列不是孟德尔进行测交实验目的的是( )
A.检测F1的遗传因子组成
B.验证孟德尔所提假说的正确性
C.验证孟德尔的分离定律
D.检测亲本的遗传因子组成
答案：D
解析：孟德尔进行的测交实验是让F1与隐性纯合子杂交，以测定F1的遗传因子组成，A正确，D错误；孟德尔设计测交实验的主要目的是验证其所提假说的正确性，从而验证分离定律，B、C正确。
2．金鱼躯体的透明程度受一对遗传因子控制，完全透明与不透明的金鱼杂交，F1都表现为半透明。让F1与完全透明的金鱼杂交，后代表现为( )
A.半透明 B．完全透明和半透明
C.完全透明 D．完全透明和不透明
答案：B
解析：假设决定不透明的遗传因子为A，决定透明的遗传因子为a，根据题意，不透明金鱼(AA)和透明金鱼(aa)杂交，F1(Aa)都表现为半透明。让F1与完全透明的金鱼杂交，即Aa×aa→1Aa(半透明金鱼)∶1aa(完全透明金鱼)。假设决定透明和不透明的遗传因子分别为A和a，得到的结论相同。
3．孟德尔验证“分离定律”假说的证据是( )
A.亲本产生配子时，成对的遗传因子发生分离
B.杂合子自交产生3∶1的性状分离比
C.受精时，雌雄配子的结合是随机的
D.杂合子与隐性亲本杂交，两种后代的数量比是1∶1
答案：D
解析：测交实验是验证“分离定律”假说的方法，D正确。
4．在进行“性状分离比的模拟实验”时，某实验小组的数据和比例严重偏离了一对相对性状的分离比(3∶1)。下列有关偏离原因的讨论，错误的是( )
A.一个小桶中小球总数比另一个小桶中小球总数多
B.实验过程中桶内的两种小球没有混合均匀
C.其中一个小桶中D小球的数目比d小球的数目要多
D.可能该小组重复实验获得的实验数据太少
答案：A
解析：由于雌雄配子数量一般不相等，因此一个小桶中小球总数比另一个小桶中小球总数多不会导致偏离，A错误；实验过程中桶内的两种小球没有混合均匀会导致误差较大，结果发生偏离，B正确；每个小桶中两种小球数量要相等，否则会导致结果出现偏离，C正确；实验数据太少时存在偶然性，会导致结果出现偏离，D正确。
5．酒窝在古代也被称为笑靥，是由人类常染色体的显性遗传因子所决定。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性，丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述错误的是( )
A.若甲与丙结婚，生出的孩子可能无酒窝
B.若乙与丙结婚，生出的孩子可能都有酒窝
C.若乙与丁结婚，生出的所有孩子都无酒窝
D.若甲与丁结婚，生出一个无酒窝的女孩，则甲是纯合子
答案：D
解析：假设有、无酒窝的遗传因子分别为A、a。结合题意可知，甲为有酒窝男性，遗传因子组成为AA或Aa，丙为有酒窝女性，遗传因子组成为AA或Aa，若两者均为Aa，则生出的孩子遗传因子组成可能为aa，表现为无酒窝，A正确。乙为无酒窝男性，遗传因子组成为aa，丙为有酒窝女性，遗传因子组成为AA或Aa，两者结婚，若女性遗传因子组成为AA，则生出的孩子均为有酒窝；若女性遗传因子组成为Aa，则生出的孩子有酒窝的概率为1/2，B正确。
丁为无酒窝女性，遗传因子组成为aa，乙(aa)与丁(aa)结婚，生出的孩子遗传因子组成均为aa，表现为无酒窝，C正确。甲的遗传因子组成为AA或Aa，丁的遗传因子组成为aa，两者结婚生出一个无酒窝的女孩(aa)，则甲的遗传因子组成只能为Aa，是杂合子，D错误。
6．[2024·安徽六安高一月考]下列各项采取的实验方法分别是( )
①鉴别一只兔子是否为纯合子 ②鉴别一对相对性状的显隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯度
A.杂交、测交、自交 B．杂交、自交、测交
C.自交、测交、杂交 D．测交、杂交、自交
答案：D
解析：①鉴别动物是否为纯合子的方法是测交；②鉴别一对相对性状的显隐性的方法是杂交；③不断提高小麦抗病品种的纯度，则采用自交法。综上所述，D正确。
7．[2024·四川南充高级中学高一月考]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)，下列不能用于验证分离定律的是( )
A.用碘液检测遗传因子组成为Bb的植株产生的花粉，结果是一半显蓝色，一半显棕色
B.遗传因子组成为Dd的植株自交，产生的子代中高茎和矮茎之比为3∶1
C.杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代性状的比例为1∶1
D.纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎
答案：D
解析：用碘液检测遗传因子组成为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与b分离，产生的两种配子比例＝1∶1，能用于验证分离定律，A不符合题意；遗传因子组成为Dd的植株自交，产生的子代中矮茎植株占1/4，说明D与d分离，产生的两种配子比例＝1∶1，矮茎植株dd占1/2×1/2＝1/4，能用于验证分离定律，B不符合题意；杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代性状的比例为1∶1，属于测交，由于dd只能产生一种配子，因此可说明杂合植株中D与d分离，产生的两种配子比例＝1∶1，能用于验证分离定律，C不符合题意；纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎，只能说明高茎对矮茎为显性，不能用于验证分离定律，D符合题意。
8．下列关于一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”的说法，错误的是( )
A.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
B.孟德尔在一对相对性状的遗传实验中提出了性状是由染色体上的遗传因子控制的假说
C.孟德尔的遗传实验运用的假说—演绎法中的“演绎”过程指的是对测交过程的演绎
D.“体细胞中遗传因子成对存在”属于假说内容
答案：B
解析：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，A正确；孟德尔在一对相对性状的遗传实验中提出了性状是由细胞中的遗传因子决定的，没有提及遗传因子位于染色体上，B错误；实验中运用了假说—演绎法，“演绎”过程指的是对测交过程的演绎，C正确；“体细胞中遗传因子成对存在”属于假说内容，D正确。
9．(11分)已知豌豆种子中子叶的黄色与绿色是由一对遗传因子Y、y控制的，现用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下：
请分析回答以下问题：
(1)用豌豆作遗传实验容易取得成功的原因之一是豌豆是自花传粉植物。故自然状态下一般都是____________。
(2)从实验________可判断这对相对性状中________是隐性性状。
(3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1，主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为____________。
纯种(纯合子)
二
绿色
Y∶y＝1∶1
(4)实验二黄色子叶戊的遗传因子组成为________，其中杂合子占________。若黄色子叶戊植株自交，所获得的子代中绿色子叶植株占________。
(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交，所获得的子代中黄色子叶植株占________。
YY或Yy
2/3
1/6
5/6
解析：(1)豌豆花为两性花，豌豆进行自花传粉，故自然状态下一般都是纯种，这是其常被用作遗传实验材料的原因之一。(2)依据实验结果可知，实验二中黄色子叶植株自交后代出现性状分离，由此可判断这对相对性状中绿色是隐性性状，黄色是显性性状。(3)绿色是隐性性状，黄色是显性性状，依据实验结果可知，实验一为测交，根据子代性状表现，即黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1，可推知亲本黄色子叶甲的遗传因子组成为Yy，其产生配子的种类及比例为Y∶y＝1∶1。
(4)根据实验二中亲子代的性状表现可知，黄色子叶戊的遗传因子组成为YY或Yy，且比例为1∶2可知，杂合子占2/3。若黄色子叶戊植株自交，即YY、Yy分别自交，可得子代中绿色子叶植株所占比例为2/3×1/4＝1/6。(5)依据性状显隐性及子代性状表现可知，实验一中黄色子叶丙的遗传因子组成为Yy，实验二中黄色子叶戊的遗传因子组成为1/3YY、2/3Yy，二者杂交，所获得的子代中黄色子叶个体占1/3×1＋2/3×3/4＝5/6。
10．[2024·四川南充高级中学高一月考]马的体色黑色与棕色是一对相对性状，现有不同组合交配及结果如下：
①黑×棕→1匹黑 ②黑×黑→1匹黑＋1匹棕
③棕×棕→3匹棕 ④黑×棕→1匹黑＋1匹棕
根据上面的结果，下列说法正确的是( )
A.组合②中亲代和子代的黑色个体遗传因子组成相同
B.组合④中亲代和子代的黑色个体遗传因子组成不相同
C.不同组合交配中的黑马和棕马肯定都是纯合子
D.组合①中的子代个体一定是杂合子
答案：D
解析：组合②“黑×黑→1匹黑＋1匹棕”可知，棕色为隐性性状，黑色为显性性状，亲代黑色马一定为杂合子，子代黑色马可能为纯合子，也可能为杂合子，A错误；组合④中后代同时出现黑色和棕色，说明亲本中黑色个体为杂合子，即亲代和子代的黑色个体遗传因子相同，B错误；四种交配组合中，黑色马有的可能是纯合子，如组合①，也有的是杂合子，如组合②，C错误；根据组合②“黑×黑→1匹黑＋1匹棕”分析，黑对棕为显性，所以组合①“黑×棕→1匹黑”中子代黑色马一定为杂合子，D正确。
11．已知小鼠的灰色与白色是一对相对性状，由一对遗传因子控制。如图为小鼠毛色的遗传图解，则下列判断不正确的是( )
A.小鼠的灰色为显性性状，白色为隐性性状
B.1、2、4、5的遗传因子组成都相同的概率为2/3
C.若3与4杂交，子代为白色的概率为1/2
D.F1、F2的结果都表明发生了性状分离
答案：B
解析：1号和2号均为灰色，杂交得到3号为白色，说明灰色对白色为显性，A正确；由于灰色(A)对白色(a)为显性，1号和2号杂交得到3号白色(aa)，故1号和2号的遗传因子组成均为Aa，同样4号和5号杂交得到6号为白色(aa)，4号和5号的遗传因子组成也均为Aa，所以1、2、4、5的遗传因子组成都相同的概率为1，B错误；3号遗传因子组成为aa，4号遗传因子组成为Aa，若3与4杂交，子代为白色的概率为1/2，C正确；杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫做性状分离。F1、F2同时出现灰色和白色的结果表明发生了性状分离，D正确。
12．玉米(雌雄同株，单性花)和豌豆都是常用的遗传实验材料。现有玉米种子和豌豆种子若干，两种种子中均无隐性纯合子(只考虑一对遗传因子)，杂合子都占1/3，把种子都播种在大田中，开花后进行有关遗传学实验。下列有关叙述正确的是( )
A.若所有玉米自交，则F1中杂合子占1/4
B.若所有豌豆自交，则F1中隐性纯合子占1/8
C.上述玉米产生的所有配子中，含隐性遗传因子的占1/6
D.自然状态下上述豌豆只能进行自花传粉，不会发生性状分离
答案：C
解析：根据题干信息，假设这对遗传因子为D、d，亲本中DD∶Dd＝2∶1，若所有玉米自交，F1中杂合子为1/3×1/2＝1/6，A错误；亲本中DD∶Dd＝2∶1，若所有豌豆自交，F1中隐性纯合子为1/3×1/4＝1/12，B错误；亲本中DD∶Dd＝2∶1，上述玉米产生的所有配子中，只有杂合子能产生含隐性遗传因子的配子，故含隐性遗传因子的占1/3×1/2＝1/6，C正确；豌豆是自花传粉植物，杂合子自交后代会出现性状分离，D错误。
13．南瓜的花色是由一对遗传因子(A和a)控制的，用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交，子代(F1)既有开黄花的，也有开白花的。让F1自交产生F2，表现类型如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由①过程不可推知花色的显隐性关系
B.由③过程可知白花是显性性状
C.F1中白花的遗传因子组成是Aa
D.F2中开白花与开黄花的南瓜的理论比是5∶3
答案：D
解析：③过程中，白花南瓜自交后代发生性状分离，说明该白花的遗传因子组成是Aa，同时可知白花是显性性状，黄花是隐性性状，A、B、C正确；在F2中开白花所占的比例为1/2×3/4＝3/8，开黄花所占的比例为1/2＋1/2×1/4＝5/8，所以开黄花与开白花的理论比为5∶3，D错误。
14．(12分)某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色的遗传方式进行探究。请根据实验结果进行分析。
第一组：取90对亲本进行实验 第二组：取绿茎和紫茎的植株各1株
杂交组合 F1性状表现 杂交组合 F1性状表现
A：30对亲本 红花×红花 36红花∶1白花 D：绿茎×紫茎 绿茎∶紫茎＝1∶1
B：30对亲本 红花×白花 5红花∶1白花 E：紫茎自交 全为紫茎
C：30对亲本 白花×白花 全为白花 F：绿茎自交 由于虫害，植株死亡
(1)从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为________，最可靠的判断依据是________组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代性状表现的情况是____________________________________。
(3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为__________________。
白色
A
全为红花或红花∶白花＝3∶1
2∶1
(4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为________，判断依据是________组。
(5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代性状表现的情况是____________________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释原因：__________________________________________________________。
紫茎
D、E
绿茎∶紫茎＝3∶1
红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此，后代没有出现特定的分离比
15．(14分)某农场主要有以下动植物：水稻、豌豆和牛。水稻的非糯性对糯性是显性(非糯性花粉遇碘液呈蓝黑色，糯性花粉遇碘液呈橙红色)，豌豆的高茎对矮茎是显性，牛毛色的黑色对棕色是显性。如果请你设计实验方案鉴定一株非糯性水稻、一株高茎豌豆和一头黑色牛是纯合子还是杂合子，请回答：
(1)可借助显微镜进行直接鉴定的是______________，观察的材料是________。
(2)鉴定步骤比较简便的是________，只要直接种植，然后观察后代是否发生________即可。
非糯性水稻
花粉
高茎豌豆
性状分离
(3)在正常情况下，一头母牛一次只能生一头小牛，为了在一个配种季节里完成鉴定，应该选择一头________。
①实验方案：______________________________________。
②预测实验结果：
____________________________________________________________。
黑色公牛
让这头黑色公牛与多头棕色母牛交配
后代全部为黑色牛，说明被鉴定的黑色公牛可能是纯合子；后代中既有黑色牛，又有棕色牛，说明被鉴定的黑色公牛是杂合子第1节 第2课时 性状分离比的模拟实验及分离定律
【学习目标】 1.完成性状分离比的模拟实验，加深对分离现象解释的理解。
2．分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。
3．归纳总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。
夯基提能·分层突破
学习主题一 性状分离比的模拟实验
任务驱动
任务一 阅读教材P6“探究·实践”内容，分析并回答下列问题：
1．每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是：两种彩球分别模拟含有 、 两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等。
2．每个小桶内的两种彩球必须相等，原因是杂种F1(Dd)产生 的两种配子。
3．分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起，模拟了 形成和 的过程。
4．每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取，为了使代表 的两种彩球被抓出的机会相等。
5．理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
任务二 实验分析，回答下列问题：
1．实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
2．将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
师说解惑
1.图示实验过程
2．性状分离比模拟实验中的注意事项
(1)盛放彩球的容器最好为不透明的圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。
(3)两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。
(5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值。
过程评价单
1．在“性状分离比的模拟实验”中，老师准备了①～⑤五个小桶，在每个小桶中放置了10个小球，小球颜色表示不同遗传因子类型的配子，若某同学在进行“一对相对性状的杂交实验”中，模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为( )
A．雌①、雄② B．雌④、雄⑤
C．雌③、雄⑤ D．雌⑤、雄⑤
2．[2024·陕西咸阳高一期中]某同学模拟孟德尔杂交实验，在两个信封上分别写好“雄”“雌”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，分别从雄、雌信封内各取一张。下列叙述错误的是( )
A．两个信封模拟雌、雄个体的遗传因子组成都为Yy
B．每个信封中“黄Y”和“绿y”的卡片数必须相等
C．卡片每次取出后需要再放回信封
D．模拟实验只模拟了雌雄配子的结合，没有模拟遗传因子分离学习
主题二 对分离现象解释的验证
任务驱动
任务一 孟德尔在对分离现象的解释进行验证时，为什么让F1与隐性纯合子杂交？
任务二 请总结测交实验的作用：
1．测定F1产生的配子的 。
2．测定F1的 。
3．预测F1在形成配子时，遗传因子的 。
任务三 杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途，请分析回答下列问题：
1．结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表。
目的 方法
确定个体的遗传因子组成 ________
判断显隐性 ________
提高纯合度 ________
判断纯合子和杂合子 ________
2.已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，如何来确定二者的显隐性关系？
3．已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？
4．羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合还是杂合？
师说解惑
1.“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容
(1)属于假说的内容是“生物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”。
(2)属于演绎推理的内容是“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d＝1∶1)”。
(3)演绎推理过程不等于实际测交
①演绎推理：属于理论指导过程，“想”“推测”测交实验结果。根据假说进行演绎推理，让F1与隐性纯合子杂交(纸上谈兵)。
②测交实验：让F1与隐性纯合子杂交(实战训练)，属于实验过程，即“做”测交实验。
2．纯合子、杂合子的判断
(1)测交法(已知显、隐性性状)
②若后代有两种性状，则待测个体为杂合子
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)
(3)配子鉴定法
若某个体能产生两种类型的配子，则为杂合子；若只产生一种类型的配子，则为纯合子。
【特别提醒】 判断某个体是纯合子还是杂合子时，应根据生物的种类选择不同的方法：当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可，但自交法更简便。
过程评价单
1．具有一对相对性状的纯合亲本杂交，获得F1。让F1与隐性个体进行测交，通过该测交实验不能了解到( )
A.F1相关遗传因子的化学结构
B.F1产生配子的种类
C.F1的遗传因子组成
D.F1产生配子的比例
2．[2024·山东泰安高一月考]控制蛇皮颜色的一对遗传因子遵循分离定律，现进行下列杂交实验。根据该杂交实验可推知，下列结论中错误的是( )
A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B.黄斑是隐性性状
C.甲实验中，F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同
D.乙实验中，F2黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同
3．某植物的红花对白花为显性，且受一对遗传因子A和a控制。为确定某红花植株的遗传因子组成，让其与另一白花植株进行杂交，得到足够多的杂交后代。下列相关叙述不正确的是( )
A.待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交
B.如果后代均为红花，则待测红花植株的遗传因子组成为AA
C.如果后代出现白花，则待测红花植株的遗传因子组成为Aa
D.如果后代出现白花，则后代中白花植株的比例为1/4
学习主题三 分离定律的实质、验证方法
任务驱动
任务一 观察下列图示，请思考：
1．能正确揭示分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？
2．图示遗传因子分离过程适用范围如何？
任务二 下列是孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中的几组比例：
①F2的性状分离比为3∶1 ②F1产生不同类型配子的比例为1∶1 ③F2遗传因子组成的比例为1∶2∶1
④测交后代的性状分离比为1∶1
上述比例中能说明分离定律实质的是 。
任务三 玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对遗传因子控制。现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒作为材料验证分离定律，请完善下列两种验证思路及预期结果。
思路1：将两种玉米分别 ，如果某些玉米子代会出现 ，说明遵循基因分离定律。
思路2：让饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒 ，如果 ， ，说明遵循基因分离定律。
任务四 孟德尔通过豌豆的“一对相对性状的杂交实验”，利用假说—演绎法，提出了分离定律。请将下列内容进行归类：
①生物的性状是由遗传因子决定的 ②体细胞中遗传因子成对存在 ③F1自交后代出现性状分离现象，且分离比为3∶1 ④进行测交实验，发现后代出现1∶1的性状比例 ⑤若F1与隐性纯合子杂交，后代的性状比例应为1∶1
观察现象阶段： 。
提出假说阶段： 。
演绎推理阶段： 。
验证假说阶段： 。
师说解惑
1.分离定律的实质
在形成配子时，控制同一性状的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。
2．分离定律的适用范围
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
3．分离定律的验证方法
【特别提醒】 上述方法均可验证分离定律，但有的操作简便，如杂合子自交法；有的在短时间内可作出判断，如花粉鉴定法；对于动物，常用测交法，因此要根据实际情况选择合理的实验方案。
4．澄清对分离定律理解及应用的两个易错点
(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(2)遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比的原因(针对完全显性)
①F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，则不一定符合预期的分离比。
②致死现象可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、显性致死等。
过程评价单
1．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了分离定律。下列几组比例，最能直接说明分离定律实质的是( )
A．F2的性状表现类型比为3∶1
B．F1产生配子类型的比为1∶1
C．F2的遗传因子组成比为1∶2∶1
D．测交后代的性状分离比为1∶1
2．下列有关分离定律的叙述，正确的是( )
A．分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的
B．在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合
C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律
D．在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代
3．孟德尔运用“假说—演绎法”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述，不正确的是( )
A．孟德尔所作假说内容之一是“体细胞中遗传因子是成对存在的”
B．F1高茎豌豆测交时，会出现1∶1的实验结果，属于“演绎推理”
C．受精时雌雄配子的结合如果不是随机的，不会影响对实验现象的解释
D．运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符
强化落实·学业达标
网络建构
主干落实
1.测交法是让F1与隐性纯合子杂交。
2．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．假说—演绎法的一般程序是提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
高效课堂·实践运用
1．孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是( )
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．基因在体细胞中成对存在
C．配子中只含有每对遗传因子中的一个
D．受精时，雌雄配子的结合是随机的
2．下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述，错误的是( )
A．甲×乙→只有甲→甲为显性性状
B．甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状
C．甲×乙→甲∶乙＝1∶1→甲为显性性状
D．花粉鉴定法：只有一种花粉→纯合子；至少两种花粉→杂合子
3．“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( )
A．让F1测交，结果产生了两种性状的子代，比例接近1∶1
B．由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1
4．[2024·江西南昌莲塘一中高一期中]某班学生做性状分离比模拟实验，甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官，若干D或d小球代表配子，球混匀后从两桶内各随机抓取一个小球组合，记录结果后放回原桶内，重复以上操作多次。下列叙述错误的是( )
A．D、d小球的组合代表遗传因子组成
B．两个小桶内的小球总数可以不相同
C．一个小桶内D、d的小球数应相等
D．实际上小球组合为Dd的比例必为1/2
5．[2024·山东济宁高一期末]某生物兴趣小组对果蝇的长翅和残翅这一相对性状进行了研究，其结果如表所示，相应遗传因子用A、a表示。回答下列问题：
组合 亲本性状 子一代性状
1 残翅×残翅 残翅
2 长翅×残翅 长翅、残翅
3 长翅×长翅 长翅、残翅
(1)根据组合________，可以判断________是隐性性状。组合2的杂交方式称为________，可验证分离定律。
(2)组合3的子一代长翅果蝇中，纯合个体所占的比例是________。
(3)为判断某长翅雄果蝇的遗传因子组成，可将该长翅雄果蝇与________果蝇进行杂交，观察记录杂交后代的表现类型，预期结果得出相应结论：
①若杂交后代全为长翅，则其遗传因子组成为________；
②若杂交后代出现残翅，则其遗传因子组成为________。
疑难解答·全程培优
探究·实践
1．提示：与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预期的结果，即彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3∶1。因为实验个体数量越大，越符合统计规律。如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。
2．提示：模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是在模拟雌、雄配子的随机结合，统计的数量也足够多，出现了3∶1的结果。但证明某一假说是否合理还需实验验证。
思维训练
提示：将获得的开紫花的植株连续自交几代，即将每次自交后代的开紫花的植株选育出来，单株种植后再进行自交，直至自交后代不再出现开白花的植株为止。
练习与应用
一、概念检测
1．(1)× 提示：具有相对性状的两个纯合亲本杂交，F1未显现出来的亲本性状叫隐性性状，隐性性状不是不能表现出来的性状。
(2)× 提示：杂合子的自交后代能出现纯合子。如Dd个体自交后代中会出现DD个体和dd个体。
2．A 提示：设人眼虹膜的褐色和蓝色分别由遗传因子A和a控制，根据题意可知，这个褐眼女人的遗传因子组成为Aa，蓝眼男人的遗传因子组成为aa，他们结婚所生的后代为蓝眼(aa)的可能性是1/2。
3．(1)白色 黑色 (2)性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子的自交后代会出现性状分离现象
二、拓展应用
1．提示：(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中。含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1∶1。
(2)验证了孟德尔的分离定律，即在F1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。
(3)2
2．提示：(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个配种季节里产生多匹杂交后代。
(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
3．提示：选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功。这是因为豌豆具有适于进行杂交实验的特点，例如，豌豆自花传粉，在自然状态下一般都是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花比较大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的、易于区分的性状，易于观察和统计实验结果。
4．提示：凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说—演绎法得出结论的。19世纪以前，科学家对遗传学的研究，多从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的发展，使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。
第2课时 性状分离比的模拟实验及分离定律
夯基提能·分层突破
学习主题一
【任务驱动】
任务一
1．显性 隐性
2．比例相等
3．雌、雄配子 随机结合
4．雌、雄配子
5．提示：不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
任务二
1．提示：不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
2．提示：合理。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个小桶内分別随机抓到一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的数量也足够大，出现了3∶1的比例。
【过程评价单】
1．解析：①中只有A，②中只有a，③中A∶a＝6∶4，④中B∶b＝7∶3，⑤中A∶a＝5∶5，由于F1产生两种比例相等的配子，故模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为雌⑤和雄⑤，D正确。
答案：D
2．解析：两个信封上分别写好“雄”“雌”，即两个信封分别模拟雌、雄生殖器官；每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，“黄Y”“绿y”模拟配子，故两个信封模拟雌、雄个体的遗传因子组成都为Yy，A正确。“黄Y”“绿y”模拟配子，需要保证雌性生殖器官产生的两种配子数量相等，雄性生殖器官产生的两种类型的配子数量相等，故每个信封中“黄Y”和“绿y”的卡片数必须相等，B正确。卡片每次取出后需要再放回信封，保证每种卡片被抽取的概率相同，C正确。分别从雄、雌信封内各取一张模拟的是遗传因子的分离，将抽取的两张卡片结合到一起模拟的是雌雄配子的结合，故模拟实验既模拟了雌、雄配子的结合，又模拟了遗传因子分离，D错误。
答案：D
学习主题二
【任务驱动】
任务一
提示：测交时隐性个体(纯合子)产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子，故后代的性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类和比例。
任务二
1．种类和比例
2．遗传因子组成
3．行为
任务三
1．测交 杂交、自交 连续自交 测交、自交
2．提示：用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交，子一代显现出来的性状是显性性状。
3．提示：让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子；若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。
4．提示：让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，如果子代出现黑毛羊，则该白毛公羊的遗传因子组成为杂合；若子代全为白毛羊，则该白毛公羊的遗传因子组成很大可能为纯合。
【过程评价单】
1．解析：通过测交实验可以验证F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类及比例，但不能验证F1相关遗传因子的化学结构。
答案：A
2．解析：由于黑斑是显性性状，所以所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇，A正确；黑斑对黄斑为显性，即黄斑是隐性性状，B正确；甲实验中，F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同，都是杂合子，C正确；乙实验中，F2黑斑蛇遗传因子组成(AA和Aa)与亲本黑斑蛇遗传因子组成(Aa)不完全相同，D错误。
答案：D
3．解析：待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交，A正确；如果测交后代均为红花，说明待测红花植株的遗传因子组成为AA，B正确；如果后代出现白花，说明待测红花植株的遗传因子组成为Aa，则与遗传因子组成为aa的植株杂交，后代中aa植株的比例为1/2，C正确，D错误。
答案：D
学习主题三
【任务驱动】
任务一
1．提示：③可揭示分离定律的实质。
2．提示：该现象只发生于真核生物有性生殖时细胞核中遗传因子的遗传。
任务二
②
任务三
自交 3∶1的性状分离比 杂交 子一代表现出两种性状 且比例为1∶1
任务四
③ ①② ⑤ ④
【过程评价单】
1．解析：F2性状表现类型的比为3∶1，是性状分离比，不能体现分离定律的实质，A错误；F1产生配子的比为1∶1，这能直接说明分离定律的实质，B正确；F2遗传因子组成的比为1∶2∶1，是产生的配子随机结合形成的，只能体现子二代的遗传因子组成的种类和比例，不能直接体现分离定律的实质，C错误；测交后代性状分离比为1∶1，可以检测F1的遗传因子组成，但不能直接说明分离定律的实质，D错误。
答案：B
2．解析：孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序为杂交实验和观察到的实验现象(提出问题)→对实验现象进行分析(提出解释问题的假说)→设计测交实验(演绎推理)→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(得出结论)，A错误；在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，不会相互融合，B错误；分离定律的实质是在形成配子时，控制同一性状的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，C错误，D正确。
答案：D
3．解析：“体细胞中遗传因子是成对存在的”，是孟德尔所作假说内容之一，A正确；F1高茎豌豆测交时，会出现1∶1的实验结果，是孟德尔对所设计的测交实验的预测，属于“演绎推理”的内容，B正确；受精时雌雄配子的结合如果不是随机的，会影响对实验现象的解释，C错误；运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符，若子代数目较少，实验结果不一定与预期结果相符，D正确。
答案：C
高效课堂·实践运用
1．解析：孟德尔没有提出基因的概念，B符合题意。
答案：B
2．解析：甲×乙→只有甲→甲为显性性状，这是显性性状的概念，A正确。甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状，用性状分离的概念可判断显隐性，B正确。测交实验无法判断显隐性关系，C错误。花粉鉴定法为只有一种花粉→纯合子；至少两种花粉→杂合子，用配子法判断纯合子与杂合子，D正确。
答案：C
3．解析：“让F1测交，结果产生了两种性状的子代，比例接近1∶1”这属于验证内容，A不符合题意；由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离，这属于假说内容，B不符合题意；演绎推理内容是若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1，C符合题意；若F1产生配子时成对遗传因子分离，雌雄配子随机组合，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1，这属于假说内容，D不符合题意。
答案：C
4．解析：甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官，其中的小球代表雌雄配子，把分别从两个小桶内抓取的小球放在一起模拟雌雄配子随机结合的过程，D、d小球的组合代表遗传因子组成，A正确；每只小桶内两种小球的数量必须相等，表示成对的遗传因子彼此分离，因而两种配子的比例是1∶1，但生物的雌雄配子数量一般不相同，因此每只小桶内小球的总数不一定要相等，B、C正确；在做性状分离比的模拟实验时，重复多次抓取后，理论上Dd的比例为1/2，但未必与事实相符，D错误。
答案：D
5．解析：(1)在组合3中，亲本为长翅×长翅，子代中有残翅的出现，说明残翅是隐性性状，长翅是显性性状。测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，组合2亲代性状为长翅×残翅，子一代性状为长翅和残翅，杂交方式称为测交，可验证分离定律。(2)残翅是隐性性状，由遗传因子a控制，长翅是显性性状，由遗传因子A控制。在组合3中，亲本为长翅(A_)×长翅(A_)，子代中出现了残翅(aa)，说明亲本的遗传因子组成是Aa×Aa，则子一代长翅果蝇(A_)中，AA果蝇个体所占的比例是1/3。(3)为判断某长翅(A_)雄果蝇的遗传因子组成，某同学将该长翅(A_)雄果蝇与残翅(aa)雌果蝇进行杂交，观察后代的表现类型，①若杂交后代全为长翅(Aa)，则其遗传因子组成为AA。②若杂交后代出现残翅(aa)，则其遗传因子组成为Aa。
答案：(1)3 残翅 测交 (2)1/3 (3)残翅雌 ①AA ②Aa
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