《创新课堂》第1章第1节 第2课时 分离定律的模拟、验证及应用 讲义（教师版）-高中生物学必修2（人教版）同步讲练测

第2课时　分离定律的模拟、验证及应用
[课标内容]
1．采用演绎与推理的方法，阐明如何设计测交实验，验证孟德尔的假说。　2.通过性状分离比的模拟实验，体验孟德尔的假说。　3.运用分离定律原理，解释一些生活中的遗传现象。
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、________的随机结合与________之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2．模拟内容
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
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)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性性状∶隐性性状≈________。
二、对分离现象解释的验证
1．演绎推理：测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1∶1。
2．实验验证
(1)方法：测交实验，即让______与____________杂交。
　　　　　　 INCLUDEPICTURE "箭头B1.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头B1.TIF" \* MERGEFORMAT 杂合子与隐性纯合子之间的一种特殊的方式的杂交
(2)过程
INCLUDEPICTURE "lt3B学.tif" INCLUDEPICTURE "lt3B学.tif" \* MERGEFORMAT
(3)结果：杂种子一代产生________和__________两种配子，比例接近________。
3．得出结论：验证了孟德尔的假说是正确的。
三、分离定律
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[答案自填] 遗传因子　配子　性状　雌、雄生殖器官　雌、雄配子　雌、雄配子　1∶2∶1　3∶1　F1　隐性纯合子　1∶1
D　d　1∶1　遗传因子　配子　成对
成对的遗传因子　配子
INCLUDEPICTURE "自查自纠LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自查自纠LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)运用假说—演绎法验证的实验结果总是与预期相符。(　　)
(2)孟德尔巧妙地设计的测交实验可用于检测F1的遗传因子的组成。(　　)
(3)符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。(　　)
(4)孟德尔得到的高茎∶矮茎＝87∶79属于“演绎”的内容。(　　)
(5)分离定律发生在配子形成过程中。(　　)
(6)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。(　　)
提示：(1)×　运用假说—演绎法验证的实验结果不一定与预期相符。
(2)√　(3)√
(4)×　孟德尔得到的高茎∶矮茎＝87∶79属于测交实验结果，并不属于“演绎”的内容。
(5)√
(6)×　假说的核心内容是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，配子中只含有每对遗传因子中的一个。
【知识框架】
INCLUDEPICTURE "课堂合作探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂合作探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
核心点一　性状分离比的模拟实验[学生用书P8]
INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
下图是性状分离比的模拟实验示意图，回答下列问题。
(1)为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？
(2)为了保证不同配子间结合机会均等，且所得结果与理论值相近，在实验过程中应注意哪些问题？
(3)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存在问题？
提示：(1)杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
(2)抓取小球时应随机抓取；双手同时进行，且闭眼；应将抓取后的小球放回原桶，并摇匀；重复多次实验。
(3)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。
INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(2024·河北石家庄高一月考)在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子内的小球数量(D∶d＝1∶1)增加到乙袋子内的小球数量(D∶d＝1∶1)的10倍，之后进行上百次模拟实验，则下列说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官
B．该变化脱离了模拟雌、雄配子随机结合的实际情况
C.最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近1∶2∶1
D．袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取
解析：选B。甲、乙两个袋子分别代表雄、雌生殖器官，甲、乙两个袋子中的彩球分别代表雄、雌配子，A正确；每个袋子中不同颜色(D、d)的小球数量一定要相等，但甲袋内小球总数量和乙袋内小球总数量不一定相等，所以将甲袋子内的小球数量(D∶d＝1∶1)增加到乙袋子内的小球数量(D∶d＝1∶1)的10倍，不影响实验结果，B错误；由于两个袋子内的小球都是D∶d＝1∶1，所以最终的模拟结果是 DD∶Dd∶dd接近 1∶2∶1，C正确；为了保证每个小球被抓取的概率相等，袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子并将袋内的小球充分混合后再进行下一次抓取，D正确。
2．(教材P6“探究·实践”改编)有位同学做“性状分离比的模拟实验”时，以下操作正确的是(　　)
A．小桶内用球的大小代表显隐性，大球代表D，小球代表d
B．每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始
C．桶内两种球的数量必须相等，即标记D、d的球数量必须为1∶1
D．连续抓取了3次DD组合，应舍去2次，只统计1次
解析：选C。选择的球的大小、质地要统一，A错误；每次抓出的两个球统计后必须放回原来的小桶内，B错误；桶内两种球的数量必须相等，即标记D、d的球数量必须为1∶1，C正确；实验中出现连续几次遗传因子组成相同的情况属于正常现象，随着抓取次数增多，会逐渐接近理论值，D错误。
核心点二　对分离现象解释的验证[学生用书P9]
INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
[探究1] 测交、杂交和自交在遗传中各有不同的用途，请分析回答下列问题：
(1)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_____________________。
(2)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？
(3)羊的白毛对黑毛为显性，现有一只白毛公羊，如何鉴定其是纯合子还是杂合子？
提示：(1)①种类和比例　②遗传因子组成　③行为
(2)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。
(3)让该白毛公羊与多只黑毛母羊交配，如果子代出现黑毛羊，则该白毛公羊是杂合子；若子代全为白毛羊，则该白毛公羊是纯合子。
[探究2] 水稻的非糯性对糯性为显性，非糯性水稻的花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘液呈蓝黑色，而糯性水稻的花粉中所含的是支链淀粉，遇碘液呈橙红色。能否利用花粉来鉴定一株水稻是纯合子还是杂合子？如果能，应如何鉴定？
提示：能。取某一株水稻的花粉，用碘液染色，然后借助显微镜观察花粉的颜色，来鉴定水稻是否为纯合子。如果花粉全呈蓝黑色，表明该水稻是非糯性纯合子；如果花粉全呈橙红色，表明该水稻是糯性纯合子；如果花粉有蓝黑色和橙红色，表明该水稻是非糯性杂合子。
INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．巧判纯合子和杂合子
(1)测交法(已知显、隐性性状)
　　 INCLUDEPICTURE "箭头E.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头E.TIF" \* MERGEFORMAT
动物常采用此方法，植物也可
①若后代只有一种性状，则待测个体为纯合子；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)
　　 INCLUDEPICTURE "箭头E.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头E.TIF" \* MERGEFORMAT
植物常采用此方法
2．分离定律的验证方法
INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．下列有关一对相对性状杂交实验的几组比例，最能直接体现分离定律实质的是(　　)
A．F2中表现出来的性状的比例为3∶1
B．F1产生配子的比例为1∶1
C．F2遗传因子组成的比例为1∶2∶1
D．测交后代中表现出来的性状的比例为1∶1
解析：选B。F2中表现出来的性状的比例为3∶1是性状分离比，不能说明分离定律的实质；F1产生配子的比例为1∶1，最能说明分离定律的实质；F2遗传因子组成的比例为1∶2∶1，只能体现F2的遗传因子组成种类及比例，不能说明分离定律的实质；测交后代中表现出来的性状的比例为1∶1，说明F1产生配子的比例为 1∶1，可间接说明分离定律的实质。
2．(教材P8“拓展应用”T2改编)某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，为了在一个配种季节里最大可能地完成对这匹公马是纯合子还是杂合子的鉴定任务(就毛色而言)，理论上最合适的配种方案是(在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马)(　　)
A．该栗色公马与一匹栗色母马交配
B．该栗色公马与多匹栗色母马交配
C．该栗色公马与一匹白色母马交配
D．该栗色公马与多匹白色母马交配
解析：选D。马的毛色栗色对白色为显性，要鉴定一匹健壮的栗色公马是纯合子还是杂合子，可采用测交法，即让该栗色公马与多匹白色母马交配，再根据子代的情况作出判断，若子代均为栗色，则该栗色公马为纯合子；若子代出现白色，则该栗色公马为杂合子，D符合题意。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5([学生用书P10]))
1．下列有关“性状分离比的模拟实验”的说法正确的是(　　)
A．本实验中两个小桶的小球总数要相等
B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种小球
C．可从同一个小桶内一次抓取两个小球，组合在一起
D．统计40次，小球组合中DD、Dd、dd的数量不一定为10、20、10
解析：选D。本实验模拟的是生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合以及产生后代的性状比例关系，只需要保证每个小桶中两种颜色的小球数量相同，A错误；小球大小应该相等，B错误；应分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，C错误；小球的组合统计的次数足够多时DD∶Dd∶dd才接近1∶2∶1，因此，统计40次小球组合中DD、Dd、dd的数量不一定为10、20、10，D正确。
2．番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是(　　)
A．让该紫茎番茄自交
B．与绿茎番茄杂交
C．与纯合紫茎番茄杂交
D．与杂合紫茎番茄杂交
解析：选C。紫茎为显性性状，让该紫茎番茄自交，若其为纯合子，则子代全为紫茎，若其为杂合子，则子代会发生性状分离，出现绿茎，A不符合题意；该紫茎番茄与纯合绿茎番茄杂交，如果后代都是紫茎，则其为纯合子，如果后代有紫茎也有绿茎，则其为杂合子，B不符合题意；该紫茎番茄与纯合紫茎番茄杂交，后代都是紫茎，故不能通过与纯合紫茎番茄杂交进行鉴定，C符合题意；该紫茎番茄与杂合紫茎番茄杂交，如果后代都是紫茎，则其为纯合子，如果后代有紫茎也有绿茎，则其为杂合子，D不符合题意。
3．某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是(　　)
A．让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变
B．让该黑色公猪与多头黑色母猪(BB)交配
C．让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配
D．从该黑色公猪的性状表现即可分辨
答案：C
4．(2024·广东珠海高一期中)下列有关孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，错误的是(　　)
A．应用统计学方法对实验结果进行分析是孟德尔成功的原因之一
B．杂交实验时应去除母本未成熟花的全部雄蕊
C．进行测交实验是假说—演绎法的演绎推理过程
D.“体细胞中的遗传因子成对存在，形成配子时成对的遗传因子彼此分离”属于假说的内容
解析：选C。孟德尔成功的原因之一是应用统计学方法对实验结果进行分析，A正确；杂交实验时应去除母本未成熟花的全部雄蕊，B正确；进行测交实验是假说—演绎法的验证过程，C错误；“体细胞中的遗传因子成对存在，形成配子时成对的遗传因子彼此分离”属于假说的内容，D正确。
5．(教材P8“拓展应用”T1改编)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，F1全为非糯性，F1自交得到F2。取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。下列有关说法错误的是(　　)
A．非糯性为显性性状，糯性为隐性性状
B．如果让F1自交，产生的花粉有2种类型
C．取F2花粉加碘液染色，在显微镜下观察，看到的颜色只有蓝黑色
D．该实验结果验证了孟德尔分离定律的正确性
解析：选C。用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，得到的F1全为非糯性，则非糯性为显性性状，糯性为隐性性状，A正确；假设水稻的非糯性和糯性受A、a这一对遗传因子控制，即F1的遗传因子组成为Aa，产生的花粉有2种类型，即A、a，B正确；F2的遗传因子组成及比例为 AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，可产生2种类型的花粉，即A、a，故在显微镜下观察到的颜色有蓝黑色和橙红色，C错误；孟德尔分离定律的实质是在形成配子时，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，该实验结果验证了孟德尔分离定律的正确性，D正确。