高中生物浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 孟德尔从一对相对性状的杂交实验中总结出分离定律第二课时学案设计

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第二课时　测交、显性的相对性和表型是基因型与环
境条件共同作用的结果
[学习目标]　1.阐明测交实验的实验目的，理解对分离定律的验证过程，弄清分离定律的内容。2.学会辨别显性的相对性。3.理解表型是基因型与环境条件共同作用的结果。4.举例说明有关的遗传学术语，充分理解遗传学中的概念。
知识点一　性状分离的原因是等位基因的相互分离
(利用测交法进行解释的验证)


1．验证的方法——测交法
(1)实验原理
①测交法：将F1(Pp)与隐性纯合子(白花亲本pp)进行杂交。
②测交后代的表现类型及其比例，可反映F1所产生的配子类型及其比例。
原因：F1可形成P型和p型两种配子且比例是1∶1，隐性亲本只产生p型配子，这种配子不会遮盖F1产生的配子的基因，反而能使F1的配子中含有的隐性基因在测交后代中表现出来。
(2)实验预期(测交实验的遗传图解)

(3)实验结果：F1×白花植株→85紫花∶81白花，接近1∶1的预期比例。
(4)实验结论：测交实验的结果与理论假设完全相符。这一事实有力地证明了孟德尔基因分离的假说是正确的，从而肯定了分离定律。
2．基因分离定律的内容
控制一对相对性状的等位基因互相独立、互不融合，在形成配子时彼此分离，分别进入到不同的配子中，结果一半的配子带有等位基因的一个，另一半的配子带有等位基因的另一个。

　测交时为什么用隐性纯合子与F1杂交？测交实验除测定F1的基因组成外，能否测定其他个体的基因组成？
提示：隐性纯合子与F1杂交，能使F1中各种基因控制的性状全部表现出来，从而推知F1中含有的基因种类。测交实验最初是为了测定F1的基因组成，后来经过推广，通过测交后代表现的性状及性状分离比可以测定任何个体的基因组成。

[例1]　豌豆的一对相对性状单因子杂交实验中，F1测交后代性状分离比1∶1反映的是(　　)
A．F1的基因型比例
B．F1的表型比例
C．F1产生的两种基因型的配子比例
D．F1产生的雌配子与雄配子的比例
解题分析　F1产生两种比值相等的配子，一种含有显性基因，另一种含有隐性基因；隐性纯合子只产生一种配子。F1与隐性纯合子交配，由于雌雄配子的随机结合，导致F1测交后代中的杂合子∶隐性纯合子＝1∶1。综上分析，F1测交后代性状分离比1∶1反映的是F1产生的两种基因型的配子比例。
答案　C
[例2]　下图是基因型为Aa的生物自交产生后代的过程，基因的分离定律发生于(　　)
Aa1A∶1a配子间的4种结合方式子代中3种基因型、2种表型
A．① B．②
C．③ D．①②
解题分析　基因的分离定律发生于产生配子的过程中，A正确。
答案　A

知识点二　基因的显隐性关系不是绝对的

1．显性现象的表现形式

分类
举例
过程图解
现象分析
完全显性
豌豆花色
P：紫花×白花
PP ↓pp
　 紫花
F1: Pp
具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现完全一致
不完全显性
金鱼草
花色
P：红花×白花
CC ↓cc
　粉红色
F1: Cc
具一对相对性状的两个纯合亲本杂交，所得F1表现为双亲的中间类型
共显性
人的
ABO
血型
P：A型×B型
IAIA ↓IBIB
　AB型
F1: IAIB
具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现双亲的性状

2．显性性状的表现既是等位基因相互作用的结果，又是基因与内外环境条件共同作用的结果。
3．表型是基因型与环境条件共同作用的结果
(1)生物体的内在因素，如年龄、性别、生理与营养状况等，都会影响显性性状的表现。
实例：中年人秃顶是由一对基因(B，b)控制的，秃顶基因的纯合子(BB)，无论男女，都表现为秃顶；基因型为bb，无论男女，均表现正常。但对于杂合子(Bb)，如果是男性，则表现为秃顶；如果是女性，则表现正常。
(2)外界环境，如温度、光照、水分、营养条件等，也会影响显性性状的表现。
实例：观赏植物藏报春(Primula sinensis)，如果让基因型为AA的植株在20～25 ℃的环境条件下生长，植株开红花；如果让它在30 ℃的环境条件下生长，则开白花。

　完全显性时F2的性状分离比是3∶1，而不完全显性、共显性时，F2的性状分离比不是3∶1，是不是不完全显性和共显性遗传不遵循基因的分离定律？
提示：三者均遵循基因的分离定律。分离定律研究的是形成配子时，一对等位基因的分离行为，三者遗传时，等位基因的行为是一致的。

[例1]　某物种的两个纯种亲本杂交如图所示，若该对性状的遗传属于不完全显性，则最符合F1表型的图形是(　　)

A. B. C. D.
解题分析　的性状与亲本之一性状相同，属于完全显性，A错误；的性状与亲本之一性状相同，属于完全显性，B错误；的性状为亲本性状的中间类型，属于不完全显性，C正确；的性状兼具两个亲本的性状，属于共显性，D错误。
答案　C
[例2]　下列关于人类ABO血型遗传的叙述中，错误的是(　　)
A．IA与IB互为等位基因
B．IA对i完全显性
C．IA与IB为共显性关系
D．ABO血型遗传不符合基因分离定律
解题分析　由于该复等位基因位于一对同源染色体上，因此ABO血型遗传符合基因分离定律，D错误。
答案　D
[例3]　金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花，这个事实说明(　　)
A．环境影响了基因型，进一步影响了表型
B．表型一定，基因型可以转化
C．表型是基因型与环境共同作用的结果
D．表型相同，基因型一定相同
解题分析　金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交得F1(基因型均相同)，同一基因型的个体在强光、低温条件下开红花，在遮阳、高温条件下则开白花，说明环境可以影响生物的表型，即生物的表型是基因型和环境共同作用的结果。
答案　C


知识点三　几种交配方式的比较




含义
作用
杂交
基因型不同的生物体之间相互交配
①探索控制生物性状的基因的传递规律；
②显隐性性状判断
自交
①植物的自花(或同株异花)授粉；
②基因型相同的动物个体间的交配
①可不断提高种群中纯合子的比例；
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
杂合子与隐性纯合子相交，是一种特殊方式的杂交
①验证遗传基本规律理论解释的正确性；
②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交与反交
是相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方
检验是否遵守分离定律

　鉴定一株显性性状的植物个体基因型，最简便的方法是什么？
提示：自交或测交，如果该植物是雌雄同株的植物则最简便的方法是自交，因为测交需找一株隐性性状的个体；如果该植物是雌雄异株的植物，其不能进行自交，则最简便的方法是测交。
　鉴定一个显性性状的雄性动物个体基因型，请描述鉴定过程？
提示：将该雄性个体与多只隐性性状的雌性个体进行测交，获得多个子代。

[例]　下列各项实验中应采取的最佳交配方法分别是(　　)
①鉴别一只白兔是否为纯合子　②鉴别一株小麦是否为纯合子　③不断提高水稻品种的纯合度　④鉴别一对相对性状的显隐性关系
A．杂交、测交、自交、测交 B.测交、自交、自交、杂交
C．杂交、测交、自交、杂交 D．测交、测交、杂交、自交
解题分析　兔子能够生育多次，可以利用测交鉴别是否纯合；小麦自交可以自然进行，若为杂合子，子代会出现性状分离，很容易鉴别，若测交需要人为操作，显然自交比测交方案更好；由于纯合子自交能稳定遗传，杂合子自交会发生性状分离，所以利用连续自交的方式，使得杂合子比例逐渐减少，以提高水稻、小麦、豌豆等植物的纯合度；要鉴别一对相对性状的显隐性关系，利用不同性状的纯合子杂交，子一代表现出的亲本性状即为显性性状。
答案　B


1．下列关于测交的叙述，错误的是(　　)
A．测交后代的表型比只能是1∶1
B．测交是指F1与纯合隐性个体杂交
C．测交实例可以是Aa×aa
D．测交后代表型比例可能是1∶1
答案　A
解析　一对相对性状的杂合子测交后代的表型比例是1∶1，两对相对性状的杂合子测交后代的表型比例是1∶1∶1∶1，A错误、D正确。
2．下列有关分离定律的叙述中，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，控制同一性状的基因是单独存在的，不会相互融合
C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的基因要发生分离，所以称分离定律
D．在形成配子时，等位基因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是：杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)→对实验现象进行分析(提出假说)→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(结论)，A错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：在生物的体细胞中，控制同一性状的基因是成对存在的，这些基因既不会相互融合，也不会在传递中消失，B错误；分离定律的实质是：在形成配子时，等位基因发生分离，分离后的基因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．金鱼草的红花(A)对白花(a)为不完全显性，红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1，F1自交产生F2，F2中红花个体所占的比例为(　　)
A．1/4 B.1/2
C．3/4 D.1
答案　A
解析　由于金鱼草的红花对白花为不完全显性，也就是说杂合体不显红色，而显粉红色，只有显性纯合子才显红色，故F1代自交得到的F2代会发生性状分离，F2代中只有1/4(显性纯合子)，显红色。
4．关于基因型与表型关系的叙述，其中错误的是(　　)
A．表型相同，基因型不一定相同
B．基因型相同，表型一定相同
C．表型是基因型与环境共同作用的结果
D．将具有特定基因型的个体所能表现出的性状称为表型
答案　B
解析　表型相同，基因型不一定相同，如：高茎豌豆的基因型可以是DD也可以是Dd，A正确；基因型相同，表型不一定相同，如同一株水毛茛生长在水中的叶子是细丝状，生长在空气中的叶子是掌状，B错误。
5．家兔的黑毛对褐毛为显性，要判断一只黑毛兔是否是纯合子，选用的交配方式及与它交配的兔子分别为(　　)
A．自交、纯种黑毛兔 B.测交、杂种黑毛兔
C．测交、褐毛兔 D.自交、长毛兔
答案　C
解析　判断一只黑色兔子的基因组成，可采用测交法，即让这只黑毛兔与多只褐毛兔(双隐性个体)交配。如果后代只有黑色兔子，则这只黑毛兔为纯合子，如果后代出现褐毛兔，则这只黑毛兔为杂合子。
6．下列关于一对相对性状的纯合子和杂合子的叙述，错误的是(　　)
A．纯合子和纯合子交配，后代可能是纯合子也可能是杂合子
B．杂合子的测交后代一定含纯合子
C．杂合子连续自交，后代中纯合子所占比例会逐渐增大
D．鉴定某显性性状的植株是否为纯合子只能采用测交法
答案　D
解析　纯合子和纯合子交配，后代可能是纯合子也可能是杂合子，如AA与AA杂交后代是纯合子，而AA和aa杂交后代是杂合子，A正确；杂合子的测交后代既有纯合子，也有杂合子，B正确；杂合子连续自交，后代中纯合子所占比例会逐渐增大，C正确；鉴定某显性性状的植株是否为纯合子可以采用测交法，也可以采用自交法，D错误。



知识点一　性状分离的原因是等位基因的相互分离(利用测交法进行解释的验证)
1.测交是用F1与矮茎豌豆杂交。关于测交的下列说法不正确的是(　　)
A．孟德尔对分离现象解释后，预期了测交结果才进行测交试验
B．测交实验过程中需要进行去雄的操作
C．测交不能用矮茎豌豆做母本
D．测交过程中需要两次套纸袋的操作
答案　C
解析　孟德尔对分离现象解释后，进行了演绎推理，预期了测交结果才进行测交试验，A正确；测交实验是杂交的一种，豌豆是自花传粉植物，若要进行测交，母本必须去雄处理，B正确；测交过程F1与隐性纯合子无论哪个做母本结果相同，即正反交结果相同，C错误；为了防止外来花粉干扰，去雄后要进行套袋处理，授粉后也要进行套袋处理，D正确。
2．下列关于测交的说法，错误的是(　　)
A．通过测交来确定被测个体是否为纯合子
B．通过测交来确定被测个体产生配子的比例
C．通过测交来确定被测个体的遗传因子组成
D．通过测交来确定被测个体产生配子的数量
答案　D
解析　测交法可用于鉴定被测个体是否为纯合子，若测交后代只有一种表型，则其为纯合子，若测交后代出现性状分离，则其为杂合子，A正确；测交后，通过后代的表型及比例可推测出亲本进行交配时产生的配子类型及比例，进而推测出亲本的基因型(即遗传因子组成)，B、C正确；测交可检测被测个体的遗传因子组成及产生配子的比例，但不能检测产生配子的数量，D错误。
3．下列关于基因分离定律的几组比例，能直接体现基因分离定律实质的是(　　)
A．F1产生配子的比例为1∶1
B．F2表型的比例为3∶1
C．F2基因型的比例为1∶2∶1
D．测交后代表型的比例为1∶1
答案　A
解析　F1产生配子的比例为1∶1，说明减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离，产生不同配子的比例为1∶1，因而能直接说明基因分离定律实质，A正确；F2表型的比例为3∶1是性状分离比，不是说明基因分离定律实质，B错误；F2基因型的比例为1∶2∶1，只能体现子二代的基因型种类及比例，不能说明基因分离定律实质，C错误；测交后代表型的比例为1∶1，是性状分离比，说明F1产生配子的比例为1∶1，D错误。
4．下列有关基因分离定律的表述，不正确的是(　　)
A．孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说
B．分离定律描述的是一对等位基因在雌雄配子结合过程中的行为
C．杂合子自交后代的性状分离比为1∶2∶1，可能符合基因分离定律
D．基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离
答案　B
解析　孟德尔设计的测交实验的结果验证了他的假说，A正确；分离定律揭示的是配子形成时，等位基因分配的规律，B错误；杂合子自交后代的性状分离比为1∶2∶1，可能是不完全显性，可能符合基因分离定律，C正确；基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离，D正确。
知识点二　基因的显隐性关系不是绝对的
5.紫茉莉花的红色(C)对白色(c)为不完全显性。下列杂交组合中，子代开红花比例最高的是(　　)
A．CC×cc B．CC×Cc
C．Cc×cc D．Cc×Cc
答案　B
解析　CC×cc的后代中，全是粉色，A不符合题意；CC×Cc后代中，红色∶粉色＝1∶1，红色占50%，B符合题意；Cc×cc后代中，粉色∶白色＝1∶1，红色比例为0，C不符合题意；Cc×Cc后代中，红色∶粉色∶白色＝1∶2∶1，红色占25%，D不符合题意。
6．下列有关人类的ABO血型的叙述，错误的是(　　)
A．基因间存在共显性
B．存在多个等位基因
C．基因间存在完全显性
D．基因间存在不完全显性
答案　D
解析　人类的ABO血型是由复等位基因IA、IB、i控制的，其中IA与IB之间是共显性关系，A、B正确；IA、IB与i之间是完全显性，C正确、D错误。
7．一头纯种白色母牛与一头纯种红色公牛交配，产下一头幼牛，既有白色的毛，也有红色的毛，远看像粉褐色的。说明决定这种牛毛色的白色基因与红色基因之间的关系是(　　)
A．红色基因对白色基因为完全显性
B.红色基因对白色基因为不完全显性
C．为共显性
D.不能确定
答案　C
解析　根据题干的信息：决定红毛和白毛的这对等位基因为共显性基因，假设决定白色的基因为A1，决定红色的基因是A2，则基因型和表型的关系如下：

A1A1
A1A2
A2A2
白色
粉褐色
红色

知识点三　表型是基因型与环境条件共同作用的结果
8.下列有关基因、性状和环境三者之间关系的叙述，说法正确的是(　　)
A．生物体表现出来的性状受基因以及环境共同作用
B．若不考虑环境因子，则一种性状由一对等位基因决定
C．两个体的身高不相同，二者的基因型也一定不相同
D．若环境相同，基因型不同，则其表型一定不同
答案　A
解析　生物体表现出来的性状受基因以及环境共同作用，A正确；基因与性状之间并不都是简单的一一对应的关系，B错误；性状是由基因和环境共同控制的，因此两个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，C错误；性状是由基因和环境共同控制的，若环境相同，基因型不同，则其表型可能相同，如DD和Dd都表现为高茎，D错误。
9．人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因型为bb时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为BB时才表现为秃顶。现有一对夫妇均为非秃顶，但妻子的母亲为秃顶。则这对夫妇的子代所有可能的表型为(　　)
A．女儿全部非秃顶、儿子为秃顶或非秃顶
B．女儿全部为非秃顶、儿子全部为秃顶
C．女儿、儿子均为秃顶
D．女儿、儿子全部为非秃顶
答案　A
解析　由于非秃顶妻子的母亲为秃顶，所以其基因型为Bb；非秃顶丈夫的基因型为bb。这对夫妇的子代基因型为Bb或bb。根据男性只有基因型为bb时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为BB时才表现为秃顶判断，女儿的基因型为Bb或bb，全部是非秃顶；儿子的基因型为Bb或bb，为秃顶或非秃顶。
10．小美从妈妈处遗传了白皙的皮肤，但最近因为学习游泳，常在室外泳池中晒太阳，皮肤变黑了。这一现象表明了表型、基因型和环境三者的关系，下列说法正确的是(　　)
A．表型是由基因型和环境共同作用的结果
B．基因型是由表型和环境共同作用的结果
C．表型仅仅受环境的影响，与基因型无关
D．表型只能由基因型控制，不受环境影响
答案　A
知识点四　几种交配方式的比较
11.有关孟德尔所做的豌豆杂交实验的叙述，正确的是(　　)
A．豌豆是自花且闭花授粉的植物，为了杂交，亲本都要进行去雄处理
B．孟德尔通过正交和反交实验，解释了F2的性状分离现象
C．孟德尔通过测交实验，验证了F1产生配子时，等位基因会发生分离
D．孟德尔只通过研究紫花和白花这一对相对性状，就发现了基因的分离定律
答案　C
解析　豌豆是自花且闭花授粉的植物，为了杂交，对母本要进行去雄处理，A错误；孟德尔通过正交和反交实验，排除了性状随母本遗传的可能，B错误；孟德尔通过研究紫花和白花等七对相对性状，发现了基因的分离定律，D错误。
12．下列相关叙述错误的是(　　)
A．自交可以用来判断显性个体的基因型
B．测交可以用来判断相对性状的显隐性
C．杂交能用于显隐性性状判断
D．孟德尔实验正反交实验结果一致
答案　B
解析　测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型，如果测交后代中既有显性性状又有隐性性状个体出现，或自交后代中出现性状分离，则此显性个体为杂合子，A正确；测交的亲代和后代都有两种性状，无法判断相对性状的显隐性关系，B错误。

13．某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表型如下表。则A、A1、A2、a从显性到隐性的正确排序是(　　)
纯合子
杂合子
基因型
表型
基因型
表型
AA
红色
Aa或AA1或AA2
红色
aa
纯白色
A1a
红条白花
A1A1
红条白花
A1A2或A2a
红斑白花
A2A2
红斑白花


A．A、A1、A2、a B．A、A2、A1、a
C．A2、A1、A、a D．A1、A2、A、a
答案　B
解析　由表格可知：A存在表现为红花，无A有A2表现为红斑白花，无A和A2有A1表现为红条白花，只有aa表现为纯白色，故显隐性关系为A、A2、A1、a。
14．下列相关概念中，错误的有几项(　　)
①自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。
②异花传粉是指两朵花之间的传粉过程。
③豌豆的黄粒和皱粒是一对相对性状。
④绵羊的白毛和黑毛是一对相对性状。
⑤闭花受粉是指花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程。
A．1项 B．2项
C．3项 D．4项
答案　A
解析　③相对性状是指同种生物的相同性状的不同表现类型，而豌豆的黄粒和皱粒是不同性状，因此不是一对相对性状，错误。
15．家兔的褐毛与黑毛是一对相对性状，相关基因用B、b表示。现有四只家兔，甲和乙为雌兔，丙和丁为雄兔。甲、乙、丙兔为黑毛，丁兔为褐毛。已知：甲和丁交配，后代全部为黑毛兔；乙和丁交配，后代中有褐毛兔。
(1)家兔毛色的显性性状是________。
(2)写出甲、乙、丁三只兔的基因型：甲________、乙________、丁________。
(3)利用上述四只兔，通过交配实验来鉴别出丙兔的基因型。方法是将丙兔与________兔交配，预测实验结果并得出结论：____________________________。
答案　(1)黑毛
(2)BB　Bb　bb
(3)乙　若后代全部是黑毛兔，则丙兔是纯合子，基因型为BB；若后代中有褐毛兔出现，则丙兔是杂合子，基因型为Bb
解析　(1)甲兔与丁兔交配的后代全部为黑毛兔，无性状分离，即可断定黑毛(B)是显性性状，褐毛(b)是隐性性状。
(2)根据甲和丁的子代无性状分离可知，甲兔是显性纯合子，基因型为BB，丁兔是隐性个体，基因型为bb；而乙和丁交配的后代中有褐毛兔，所以乙是杂合子，基因型为Bb。
(3)因为丙是雄兔，而在甲、乙两雌兔中无隐性个体，所以只能让丙与乙交配鉴别其基因型，而不能按常规的测交方法。如果交配后得到的子代全部是黑毛兔，则丙兔是纯合子，基因型为BB；如果交配后得到的子代中有隐性个体褐毛兔出现，则丙兔是杂合子，基因型为Bb。
16．金鱼草有红色花和淡黄色花两种不同的品系，如将它们杂交，在不同条件下获得的F1表型如下，请据此回答下列的问题。
　　　　　　　　　　红色花×淡黄色花
　　条件 　　 ↓
①光充足、低温条件： 红 色花
②光不足、温暖条件： 淡 黄色花
③光充足、温暖条件： 粉 红色花
(1)在条件①时，F1红色花是________性，淡黄色花是________性。
(2)在条件②时，F1红色花是________性，淡黄色花是________性。
(3)在条件③时全部为粉红色花，红色花对淡黄色花为________。
(4)上述结果说明，金鱼草的性状遗传易受________的影响。
答案　(1)显　隐　(2)隐　显　(3)不完全显性
(4)环境因素
解析　(1)在条件①光照充足、低温条件时，红色花与淡黄色花个体杂交，后代只有红色花，所以F1红色花是显性，淡黄色花是隐性。
(2)在条件②光照不足、温暖条件时，红色花与淡黄色花个体杂交，后代只有淡黄色花，所以F1红色花是隐性，淡黄色花是显性。
(3)在条件③光照充足、温暖条件时出现两个亲本的中间性状，所以红色花对淡黄色花为不完全显性。
(4)从上面的三种条件来说，为不同的环境，所以说金鱼草的性状遗传易受环境因素的影响。