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专题25-孟德尔遗传实验的科学方法

专题25 孟德尔遗传实验的科学方法
【基础回顾】

考点一、
　（1）选用豌豆作为实验材料的优点
　①豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以自然状态下一般是纯种(提醒　用纯种作为实验材料进行杂交实验，结果可靠且容易分析)。
　②豌豆具有许多易区分的相对性状，这些性状能够稳定地遗传给后代。

　（2）豌豆异花传粉的步骤：去雄→套袋处理→人工授粉→套袋处理

考点二、
假说演绎内容：
　①一对相对性状的杂交实验——提出问题
　②对分离现象的解释——提出假说
　③对分离现象解释的验证——演绎推理
　④分离定律的实质及发生时间——得出结论

考点三、分离定律的实质及适用条件
　①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
　②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传

考点四、性状分离比的模拟：
　　小桶代表雌雄生殖器官，彩球代表雌雄配子，彩球随机组合模拟雌雄配子随机结合

【技能方法】

1.假说演绎具体过程：
　（1）一对相对性状的杂交实验——提出问题

　（2）对分离现象的解释——提出假说
　①假说内容
　　a．生物的性状是由遗传因子决定的。
　　b．体细胞中遗传因子是成对存在的。
　　c．在形成生殖细胞时，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。
　　d．受精时，雌雄配子的结合是随机的。
　②遗传图解

　（3）对分离现象解释的验证——演绎推理
　① 验证的方法：测交实验，选用F1和隐性纯合子作为亲本，目的是为了验证F1的基因型。
　②遗传图解

　（4）分离定律的实质及发生时间——得出结论
　①实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。
　②发生时间：减数第一次分裂后期。

2．区分 “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.基因、基因型、性状之间的联系

【基础达标】

1．孟德尔通过豌豆杂交试验发现了两个遗传定律，其成功的原因之一是选择了豌豆，这是因为（　　）
　A.豌豆是异花传粉植物
　B.豌豆是自花传粉植物
　C.豌豆是双子叶植物
　D.豌豆的生长周期长
【答案】B
【解析】
　　豌豆是自花传粉而且是闭花受粉的植物，A错B正确；C项豌豆是双子叶植物，但不是选择其作为遗传实验材料的原因；D项应是豌豆的生长周期短，这也是选择其作为遗传实验材料的原因之一。

2.科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、得出结论等。在孟德尔探究遗传规律的过程中，使孟德尔发现问题的现象是：（　　）
　A.形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中
　B.具一对相对性状亲本杂交，F2表现型之比为3∶1
　C.F1与隐性亲本测交，后代表现型之比为1∶1
　D.雌雄配子结合的机会均等
【答案】B
【解析】
　　A、D都是对豌豆杂交实验的推理，C是孟德尔所做验证试验的结果，均不是发现问题的现象。故选B。

3.孟德尔在研究豌豆一对相对性状的遗传时，设计了对现象解释的验证实验，称为（　　）
　A.杂交　　　　B.测交
　C.自交　　　　D.正交
【答案】B
【解析】
　　孟德尔巧妙地设计了测交实验来验证他的假说。

4．每次抓后统计的小球要重新放回桶内，其原因是（　　）
　A.表示两种配子的数目要相等
　B.避免小球的丢失
　C.避免人为误差
　D.小球可再次使用
【答案】A

5．孟德尔在一对相对性状进行研究的过程中，发现了分离定律。下列几组比例中，最能说明分离定律实质的是（　　）
　A.F2的性状表现比为3∶1
　B.F1产生配子的比为1∶1
　C.F2遗传因子组成的比为1∶2∶1
　D.测交后代比为1∶1
【答案】B
【解析】
　　分离定律的实质是在减数分裂形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。当F1为Dd时，经减数分裂形成两种配子，比例为１∶１，这样直接体现了分离定律的实质。

【能力提升】

1．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.一对相对性状纯合亲本杂交产生一种类型的后代
　D.杂合子与隐性亲本杂交后代发生1∶1的性状分离比
【答案】D
【解析】
　　孟德尔对分离现象的验证方法是让杂合子与隐性亲本杂交即测交实验，后代发生的性状分离比为1∶1，从而证实杂合子产生配子时成对的遗传因子彼此分离。

2．假说一演绎法是现代科学研究中常用的方法，利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是（ ）
　A.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的
　B.对F1测交，测交后代会出现两种性状，且数量比为1:1是假设内容
　C.为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了正、反交实验
　D.F2代既有高茎又有矮茎，性状分离比接近3:1是推理内容
【答案】A
【解析】
　　提出问题是建立在亲本杂交和F1自交的基础上的，故A正确；对F1测交，测交后代会出现两种性状，比例为1：1，这是演绎推理的内容，故B错误；为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，故C错误；F2代既有高茎，又有矮茎，性状分离比为3：1，这是观察现象的内容，故D错误。

3．通过“性状分离比的模拟实验”可知在生物的体细胞中（　　）
　A.控制同一性状的遗传因子相互融合；在形成配子时，融合的遗传因子不发生分离，同时进入一个配子中
　B.控制同一性状的遗传因子成对存在；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中
　C.控制同一性状的遗传因子相互融合；在形成配子时，融合的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中
　D.控制同一性状的遗传因子成对存在；在形成配子时，成对的遗传因子不发生分离，同时进入一个配子中
【答案】B
【解析】
　　“性状分离比的模拟实验”所得结果与孟德尔的解释相符，可以从理论上证实孟德尔假设的正确性，得到“控制同一性状的遗传因子成对存在；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离分别进入不同的配子中”的结论。

4．高茎豌豆(DD)与短茎豌豆(dd)杂交，F1全是高茎，F1自交产生的F2中出现高茎和矮茎，其比为787 ∶277，出现这一现象的实质是（　　）
　A.高茎是显性性状，矮茎是隐性性状
　B.高茎遗传因子对矮茎遗传因子有显性作用
　C.F1自交后代出现性状分离
　D.成对遗传因子发生分离，分别进入不同配子，随配子遗传给后代
【答案】D
【解析】
　　F2出现性状分离的根本原因是控制相对性状的成对遗传因子在产生配子的过程发生了分离，随配子遗传给了后代。

5．下图所示的实验可称为（　　）

　A.正交　　　　B.反交
　C.测交　　　　D.自交
【答案】D
【解析】
　　正交和反交是相对而言，图示中并未标出父母本；测交需与隐性纯合子相交。

【终极闯关】

1.（2015届江苏省南京师范大学附属中学高三模拟）假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。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.若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在
　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F2中三种基因型个体比接近1∶2∶1
　D.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接近1∶1
【答案】D
【解析】
　　孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→做出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。其中“假说内容”包括：生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子成对存在；配子中的遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合。“演绎”是指根据假设内容推测测交实验的结果，即若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接近1∶1，选D。

2.（2015届福建省泉州五校高三联考）
　　“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。包括“提出问题→作出假设→演绎推理→检验推理→得出结论”五个基本环节。孟德尔利用该方法发现了两大遗传规律。下列对孟德尔的研究过程的分析中，正确的是（　　）
　A.孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题
　B.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
　C.孟德尔为了验证所作出的假设是否正确，设计并完成了正、反交实验
　D.孟德尔发现的遗传规律能够解释所有有性生殖生物的遗传现象
【答案】A
【解析】
　　孟德尔是在纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题的；孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的”，孟德尔所在的年代还没有“基因”一词，“基因在染色体上”是在孟德尔之后发现的；孟德尔为了验证所做出的假设是否正确，设计并完成了测交实验；孟德尔发现的遗传规律只能接受有性生殖生物的核基因的遗传。

3. （2015学年辽宁省大连市第三中学期中）下列哪项不是孟德尔研究遗传获得成功的原因(　　)
　A．选用豌豆作为杂交实验的材料
　B．最先采用植物杂交实验的方法
　C．从一对相对性状的传递情况入手
　D．用统计学方法对实验结果进行了分析
【答案】B
【解析】
　　孟德尔成功的原因有：选用豌豆作为实验材料；先研究一对相对性状的杂交实验，再研究两对和两对以上的杂交实验，从简单到复杂进行研究；用统计学的方法分析实验结果；科学设计实验程序，采用了假说演绎法进行研究等，B错误。

4.（2015辽宁省朝阳市重点中学第2次联考）孟德尔的遗传规律不能适用于以下哪些生物（　　）
　①病毒　　　　②蓝藻
　③绿色开花植物　　④哺乳动物
　A.仅①　　　　B.①②
　C.①②③　　　　D.①②④
【答案】B
【解析】
　　③绿色开花植物、④哺乳动物有染色体，为有性生殖的真核生物，遵循孟德尔的遗传规律；①病毒、②蓝藻无染色体，不适用于孟德尔的遗传规律

5.（2013上海卷）
　　在性状分离比的模拟实验中，甲、乙容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官，小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类，每个容器中小球数量均为12个。则下列装置正确的是（　　）

【答案】D
【解析】
　　性状分离比的模拟实验实质上是模拟模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。甲、乙容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官，理论上父本和母本都能产生等量的A与a(或B与b的配子),所以甲乙容器都含有等量的A与a(或B与b的配子)，注意应用相同字母表示。