1、课堂探究探究点一 豌豆的人工杂交实验问题导引豌豆又名寒豆、青豆,一年生或二年生攀缘草本植物。豌豆属于豆科,蝶形花科,豌豆属。现今栽培的豌豆可分为粮用豌豆和菜用豌豆两大类型。由豌豆的花冠特点你能推测出豌豆的传粉方式吗?提示:豌豆为蝶形花冠,蝶形花冠中有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊,传粉方式为自花传粉。名师精讲1与传粉有关的基础知识(1)雌蕊和雄蕊:雌蕊由柱头、花柱和子房三部分组成。子房将来发育成果实,子房中的胚珠发育成种子,胚珠中的受精卵发育成胚,受精极核发育成胚乳。雄蕊包括花药和花丝两部分,花药中有花粉。(2)两性花和单性花:同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊,这样的花称为两性花,如豌豆。一朵花
2、中只有雄蕊或雌蕊,这样的花称为单性花,如玉米、黄瓜。(3)自花传粉和异花传粉:两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程,叫做自花传粉,如豌豆。两朵花之间完成的传粉过程,叫做异花传粉,如黄瓜。(4)闭花传粉:在花瓣展开之前,雄蕊中的花粉已传到雌蕊柱头上,称为闭花传粉,如豌豆。(5)父本和母本:不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫做父本,接受花粉的植株叫做母本。特别提醒 单性花可分为雌花和雄花,按照所含雌、雄花的情况,植株可分为雌雄异株和雌雄同株。2用豌豆做遗传实验容易成功的原因、豌豆具有的特点成功的关键自花传粉、闭花受粉避免了外来花粉的干扰,自然状态下一般都是纯种,用豌豆做人工杂交实
3、验,结果既可靠,又容易分析有易于区分且能稳定遗传的相对性状,如高茎、矮茎等实验结果易观察和分析容易栽培,而且生长周期短实验周期短,便于分析一次繁殖产生的后代数目多,且种子保留在豆荚内容易收集到大量的数据,利于结果的统计3豌豆的人工异花传粉操作特别提醒 去雄和套袋的处理对象均为母本。【例题1】 用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是()A杂交时,必须在开花前除去母本的雄蕊B自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去C杂交时,必须在开花前除去母本的雌蕊D人工授粉后,应套袋解析:豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,其花属于两性花,所以在自交时无需去除雄蕊和雌蕊;在进行豌豆的杂交实验时,必须在豌豆开花前除去母本的全部雄蕊
4、并套袋,待雌蕊成熟后再授以其他植株的花粉(即人工授粉),人工授粉后还要套袋,前后两次套袋的目的都是防止其他植株花粉的影响。答案:C探究点二 豌豆一对相对性状的杂交实验问题导引孟德尔(1822年7月20日1884年1月6日)是遗传学的奠基人,被称为“现代遗传学之父”,于1865年发现遗传定律。孟德尔曾经进行过以高茎豌豆和矮茎豌豆为亲本的杂交实验,大体过程是:先用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交得到子一代,再用子一代自交得到子二代。上述杂交实验中,子一代和子二代分别表现为何种性状,比例如何?提示:子一代全表现为高茎。子二代既有高茎,又有矮茎,而且高茎和矮茎的个体数量比接近31。名师精讲1 遗传学的基本概
5、念特别提醒 判断两个性状是否属于相对性状,要抓住“两个同”和“一个不同”。“两个同”即同种生物、同一性状;“一个不同”即不同表现类型。如狗的白毛和猫的黑毛不是相对性状,因为它们不属于同种生物;豌豆种子黄色和豆荚绿色,虽为同种生物,但不是同一性状,所以也不是相对性状。判断显性性状和隐性性状的方法:a.具有相对性状的纯种亲本杂交,产生的子一代所表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。b.具有相同性状的同种生物相交产生的后代,除表现出亲本性状外,还新出现不同性状,则亲本的性状为显性性状,新出现的性状为隐性性状。2交配类型的应用(1)杂交:杂交是育种工作中常用的方法。判断一对相对性状的显
6、隐性。(2)自交:提高某性状纯合子所占的比例。判断一个个体是否为纯合子。验证分离定律或自由组合定律(下一节将要学习)。(3)测交:判断子一代产生的配子类型、比例及子一代的基因型。判断一个个体是否为纯合子。验证分离定律或自由组合定律。3假说演绎法(1)假说演绎法:在观察和分析的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。(2)杂交实验过程中假说演绎法的体现。4F1自交后代出现31的理论分离比必须满足的理想条件(1)F1产生两种类
7、型的配子,这两种类型的配子数量完全相等。(2)雌、雄配子之间的结合机会均等。(3)每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。(4)个体发育所处的环境完全相同且比较优越。(5)显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。特别提醒 实际上,生物在产生配子的过程中不一定产生数目相等的各类配子,不同类型的配子受精的几率也不一定一样,受精后发育的过程还受环境影响,因此实际比例和理论比例总是不完全一致。5分离定律的适用范围(1)有性生殖生物的性状遗传。(2)真核生物的性状遗传。(3)细胞核遗传。(4)一对相对性状的遗传。【例题2】 一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中,有黑翅22只,灰翅45只,白翅24只。若
8、黑翅与灰翅昆虫交配,则后代中黑翅的概率最有可能是()A33% B50% C67% D100%解析:由灰翅交配产生的后代有三种表现型,比值为121(31的变形),可知亲本为杂合子,设其遗传因子组成为Aa,则后代的遗传因子组成为AAAaaa121,灰翅(Aa)与黑翅AA(或aa)交配,后代黑翅灰翅11。答案:B典型方法有关分离定律问题的解题思路1由于纯合子含有相同的遗传因子,因而在推断亲代与子代之间遗传因子的组成及性状上有重要作用,主要体现在以下方面。(1)如果亲代中有显性纯合子(BB),则子代一定表现显性性状(B_)(如甲图所示)。(2)如果亲代中有隐性纯合子(bb),则子代一定含有b遗传因子(
9、如乙图所示)。(3)如果子代中有纯合子(bb),则两个亲本都至少含有一个遗传因子b(如丙图所示)。BB亲本bb亲本_b_b B_(显性) _b bb 甲乙丙丙图中,由子代bb可推知亲本为_b,但亲本_b_b的后代不一定是bb。2根据分离定律中规律性比值来直接推断遗传因子组成。(1)具一对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比值为01,则双亲都是纯合子,一个是显性纯合子,另一个是隐性纯合子。即:AAaaaaAa01。(2)具一对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比值为11,则双亲中一个是杂合子,另一个是隐性纯合子。即AaaaAaaa11。(3)两个表现型相同的双亲杂交,若子代表现型比值是31,则双亲都是杂合子。即:AaAa3A_1aa31。