课件162张PPT。课件展示说明 本课件为基于精确校对的word书稿制作的“逐字编辑”课件,如需要修改课件,请双击对应内容,进入可编辑状态。第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1章 遗传因子的发现 目 录第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1节 │ 三维目标1.知识与技能
(1)简述孟德尔发现分离定律的实验过程及科学研究的一般方法。阐明基因的分离定律。
(2)解释孟德尔分离定律的实质。
(3)举例说明基因和性状的关系。第1节 │ 三维目标2.过程与方法
(1)分析孟德尔豌豆一对相对性状的遗传实验的科学方法。
(2)应用孟德尔分离定律,解决实践中遇到的遗传学问题。
3.情感、态度与价值观
体悟假说—演绎的方法在遗传定律发现过程中的作用。第1节 │ 重点难点[重点]
简述孟德尔发现分离定律的实验过程,分析孟德尔一对相对性状的遗传实验的科学方法。
[难点]
(1)解释孟德尔分离定律的实质。
(2)体悟假说—演绎的方法在遗传定律发现过程中的作用。第1节 │ 教学建议 孟德尔豌豆杂交实验(一)主要介绍的是孟德尔定律之一——基因分离定律,它以减数分裂为细胞学基础,同时又是后面将要学习的自由组合定律及伴性遗传的基础,是高中生物的重点内容之一,又起着承上启下的重要作用;包括一对相对性状的遗传学实验、对实验现象的解释、对解释的验证、分离定律的应用四方面的内容。由于本节课的内容特点是以叙述的形式介绍孟德尔的实验及相关验证过程,并且这些经典实验及验证过程都无法在课堂上重现,所以常见的教学设计都是以讲授为主线进行的教学活动,很少有学生的参与,这样就限制了学生思维的积极性,使知识传授和能力培养相互脱节。在教学实践第1节 │ 教学建议中,我们尝试利用“资料型问题渐进探究教学模式”进行教学,让学生在思考探究过程参与教学,成为学习的主体。从知识的被动接受者变成研究者、探索者,在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力,并同时对学生进行了科学方法教育。
本节重点在于如何理解孟德尔的实验过程,特别是对实验结果的解释,以及对分离定律的实质的理解,这也是本节的教学难点。另一个重点在于帮助学生认识孟德尔实验体现的科学研究的过程和实验法的一般步骤,进一步培养学生的科学精神和科学态度及科学的方法。
第1节 │ 教学建议 孟德尔遗传实验中涉及的基本概念,包括性状、性状分离、显性性状、隐性性状、基因、等位基因、基因型、表现型、纯合子、杂合子、杂交、测交、完全显性、不完全显性等,也是本节教学的重点,学生理解单个的概念并不困难,关键在于帮助学生理清概念之间的关系并形成概念图。
通过分离定律在实践中应用的介绍,学生不仅可以加深对分离定律的理解,更可以体会到学以致用的乐趣,为学习自由组合定律奠定基础。第1节 │ 教学建议 本模块在教材编写时最大的特点就是力图体现出人类认识客观事物的一般历程。即观察现象→提出问题→做出假设→验证→得出结论。人类对于遗传与变异现象及规律的认识也经历了这样一个过程。教学中要体现出这个过程,特别是孟德尔发现遗传规律的假说-演绎的方法的研究与应用。教学中可以此研究方法为主线,引导学生去体会孟德尔从遗传实验中发现规律、去解释、推理验证的过程。第1节 │ 新课导入[导入一]
俗语说“种瓜得瓜,种豆得豆;龙生龙,凤生凤,老鼠生仔会打洞”“龙生九子各不相同;一母生九子,连母十个样”, 这分别描述的是生物的什么现象呢?(遗传和变异)
遗传是生物的普遍现象,也遵循一定的规律。从今天开始我们来学习孟德尔的豌豆杂交实验,让我们沿着孟德尔的足迹去追寻他所发现的定律。第1节 │ 新课导入[导入二]
首先利用多媒体播放两幅图片:
教师:NBA球星姚明和叶莉结婚了,并生下一女儿,对于她的女儿长大个的可能性大吗?
学生齐回答:大。第1节 │ 新课导入
教师:这副图片是袖珍女孩征婚记中的一个画面,同学们想一下她们在征婚中屡遭失败,人们担心的是什么问题?
学生:怕后代也是袖珍孩。第1节 │ 新课导入教师:通过这两幅图片同学们思考一下,高矮可能与什么有关?
学生:遗传。
教师:对于高矮的问题,遗传学的鼻祖孟德尔早在几百年前就做了研究,只不过他选择的实验材料是豌豆,那么他的实验是怎么做的呢?他在做实验的过程中遇到挫折了吗?他的实验结果和结论是什么呢?这节课让我们来学习一下孟德尔的豌豆杂交实验(一)。第1课时 孟德尔的豌豆杂交
实验(一)(Ⅰ)
第1课时 孟德尔的豌豆杂交实验(一)(Ⅰ) 第1课时 │ 新课感知花朵分为两性花和单性花,两性花是指_________________________________,
单性花是指________________________
_________,图1-1-1中的花是____花。
请写出图中花的结构名称:①_______,
②_____,③______________,④_____,
⑤_____,⑥_____,⑦______。这些结构中最重要的是雄蕊和雌蕊;子房将来发育成________,胚珠中的受精卵发育成_____,受精极核发育成______。同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊的花 一朵花中只有雌蕊或只有
雄蕊的花 两性 柱头 花柱 子房(内有胚珠) 花药 花丝花瓣花托 果实 胚 胚乳 图1-1-1一、用豌豆做遗传实验的优点和方法
1.豌豆的特点
(1)豌豆是__________、__________植物,在自然状况下一般是______。
(2)豌豆的品种多,豌豆的一些品种之间具有__________的性状。
(3)花比较大,易于做人工杂交实验。第1课时 │ 自主探究自花传粉 闭花受粉 纯种 易于区分 2.人工异花传粉的一般步骤
母本________→套袋处理→采集父本花粉进行__________→再套袋处理→_____本结实得到杂交种子。
[想一想] 传粉后为什么还要再套袋处理呢?
[答案] 保证杂交所得到的种子是人工授粉后所结。第1课时 │ 自主探究去雄 人工授粉 母 二、一对相对性状的杂交实验第1课时 │ 自主探究图1-1-2高茎 高茎 矮茎 3 1 相关概念:
(1)相对性状:同种生物的___________的不同__________。
(2)显性性状:具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中__________的性状。
(3)隐性性状:具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中__________的性状。
(4)性状分离:杂种自交后代中,同时显现出____________________的现象。第1课时 │ 自主探究同一性状 表现类型 显现出来 未显现出来 显性性状和隐性性状 [想一想] 在孟德尔一对相对性状杂交实验中,任意一F1植株的后代中高茎植株与矮茎植株的分离比一定是3∶1吗?
[答案] 不一定,3∶1的分离比是在对F2中高茎与矮茎的个体进行数量统计后分析得出的数量关系,统计的数量越多越接近于3∶1,否则有可能偏离这一比例。第1课时 │ 自主探究三、对分离现象的解释
1.孟德尔对分离现象的假说
(1)生物的性状是由____________决定的。
(2)体细胞中遗传因子是________存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的_________彼此分开,分别进入不同的________中。
(4)受精时,雌雄配子的结合是__________。第1课时 │ 自主探究遗传因子 成对 遗传因子 配子 随机的 2.相关概念
(1)显性遗传因子:决定__________的遗传因子为显性遗传因子,用大写字母来表示。
(2)隐性遗传因子:决定__________的遗传因子为隐性遗传因子,用小写字母来表示。
(3)纯合子:遗传因子组成_______的个体。如DD、dd。
(4)杂合子:遗传因子组成_______的个体。如Dd。第1课时 │ 自主探究显性性状 隐性性状 相同 不同 [想一想] F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子,F1个体产生的雌雄配子总量比也是1∶1吗?
[答案] 不是,一般雄配子远远多于雌配子。第1课时 │ 自主探究第1课时 │ 典例类析? 类型一 豌豆做遗传实验材料的优点和杂交方法
1.豌豆做杂交实验的特点和优势第1课时 │ 典例类析2. 人工异花传粉步骤分析
人工去雄:除去母本未成熟花的全部雄蕊。
↓
套袋隔离:套上纸袋,以免外来花粉的干扰。
↓
人工授粉:待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在除去雄蕊的柱头上。
↓
再套袋隔离:防止外来花粉的干扰,保证杂交所得到的种子是人工授粉后所结。第1课时 │ 典例类析例1 孟德尔选用豌豆做遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是( )
①豌豆是闭花受粉植物 ②豌豆在自然状态下是纯种
③用豌豆做实验材料有直接的经济价值 ④各品种间具有一些稳定的、差异较大的而且容易区分的性状 ⑤开花期母本去雄,然后套袋 ⑥花蕾期母本去雄,然后套袋
A.①②③④;⑥ B.①②;⑤⑥
C.①②④;⑥ D.②③④;⑥第1课时 │ 典例类析[答案]C
[解析] 豌豆是闭花受粉植物,在自然状态下是纯种,而且具有一些稳定的、容易区分的相对性状,因此豌豆可做遗传实验材料。进行杂交前,必须保证雌花没有受粉,因此要在花蕾期去雄。
[点评] 本题考查豌豆做遗传实验材料的优点和杂交过程,解题的关键是明确豌豆是严格自花传粉植物,而且是闭花受粉,对母本不去雄蕊,并授以父本花粉,会有自花受粉和异花受粉两种情况,影响实验结果。第1课时 │ 典例类析? 类型二 孟德尔的一对相对性状的遗传实验
1.杂交实验过程
纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆做亲本,杂交得F1,再让F1自交得到F2。
(1)遗传图解第1课时 │ 典例类析(2)说明
①用来做杂交的两个植株就是亲本(用P表示)。
②提供花粉的植株是父本(用♂表示),接受花粉的植株就是母本(用♀表示)。
③杂交实验过程中所体现出的特点:
a.F1只表现一个亲本的性状。
b.F2出现了性状分离。即出现了两个亲本性状,且两种性状的比例接近3∶1。第1课时 │ 典例类析2.对相对性状的理解
相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。
注意强调三个要点:同种生物、同一性状、不同表现类型。第1课时 │ 典例类析例2 高粱有红茎和绿茎这一相对性状,用纯种的红茎和纯种的绿茎杂交,F1全为红茎,则F2植株是__________,绿茎高粱相互受粉,后代植株是__________。
A.1/2红茎,1/2绿茎
B.1/4红茎,1/4绿茎
C.3/4红茎,1/4绿茎
D.全部绿茎第1课时 │ 典例类析[答案]C D
[解析] F1全为红茎,说明高粱的红茎对绿茎是显性,F1自交的后代F2中应出现性状分离,且显性性状∶隐性性状接近3∶1,所以预期F2中3/4红茎,1/4绿茎。绿茎高粱只可能是隐性纯种高粱,绿茎高粱相互受粉,没有外来花粉的干扰,后代植株仍保持绿茎的性状。
[点评] 一对相对性状的遗传实验揭示了F1只表现显性性状,F2出现性状分离,显性性状的个体与隐性性状的个体接近3∶1。根据杂种子一代的表现确定显隐性是关键。第1课时 │ 典例类析变式 下列属于相对性状的是( )
A.兔的褐毛与长毛
B.人的身高与体重
C.小麦的高秆与大麦的矮秆
D.鸡的毛腿与光腿
[答案]D
[解析] 相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型。A、B不是同一性状;C不是同种生物。D项符合相对性状的概念。第1课时 │ 典例类析? 类型三 对分离现象的解释
1.“对分离现象的解释”要点分析
(1)生物的性状是由遗传因子决定的
遗传因子的特点:互不融合,在传递中不会消失,每个遗传因子决定着对应的性状。
遗传因子的类型:遗传因子有显性和隐性之分。显性遗传因子控制显性性状,用大写字母表示;隐性遗传因子控制隐性性状,用小写字母表示。第1课时 │ 典例类析(2)体细胞中遗传因子是成对存在的
例如,纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD,纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。F1的遗传因子组成为Dd,由于D对d有显性作用,故F1表现为高茎。
(3)遗传因子在生殖细胞(配子)中是单独存在的
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。所以,生殖细胞中只含有成对遗传因子中的一个。如F1的遗传因子组成为Dd,在F1产生配子时,D与d遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,F1产生两种类型的配子D和d,且比例为1∶1。
注意:豌豆产生的配子中,雄配子数目远远多于雌配子。第1课时 │ 典例类析(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的,机会是均等的
这样F1产生的D和d雌配子与D和d雄配子结合机会相等,因此,在F2体细胞中出现了三种类型的遗传因子的组合。即:DD、Dd、dd,它们的比值是1∶2∶1。性状表现出3∶1的性状分离比。第1课时 │ 典例类析2.孟德尔遗传实验需要满足的条件
(1)子一代个体形成的不同类型的雌或雄配子数目相等且生活力相同。
(2)雌、雄配子结合的机会相等。
(3)子二代不同基因型的个体存活率相等。
(4)遗传因子间的显隐性关系完全相同。
(5)观察的子代样本数目足够多。第1课时 │ 典例类析例3 用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1全为高茎(Dd),种下F1让其自交得到F2,种下F2豌豆种子,发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株,且高茎∶矮茎=3∶1。关于实现F2中高茎∶矮茎=3∶1的条件的叙述正确的是( )
①在F1形成配子时,成对的遗传因子分离,形成两种配子
②含不同遗传因子的雌雄配子随机结合
③含不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件
④只需要①项条件,而不需要②③项条件
A.①③④ B.②③④
C.①②③ D.①②④第1课时 │ 典例类析[答案]C
[解析] 若含不同遗传因子的雌雄配子不能随机结合,或者一些种子由于条件不适宜不能萌发或正常生长,也会影响到最后的统计结果,使得实验很难出现3∶1的比例。
[点评] 性状分离比的出现是有一定条件的,只有这些条件都满足的情况下,才可能出现3∶1的比例。环境条件也会影响生物的性状表现,所以只有在相同且适宜的条件下,才会出现孟德尔的性状分离比。第1课时 │ 典例类析变式 下列是对一对相对性状杂交实验中性状分离现象的解释,其中错误的是( )
A.生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的
B.体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合
C.在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D.生物的雌雄配子数量相等,且随机结合
[答案]D
[解析] 生物的雌雄配子数量不相等,一般雄配子要远远多于雌配子。第1课时 │ 正误立判1.性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。( )
[答案]×
[解析] 性状分离指的是杂种自交的后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
2.豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状。( )
[答案]√ 第1课时 │ 正误立判3.纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子。( )
[答案]×
[解析] 纯合子自交后代都是纯合子,而杂合子自交后代既有纯合子又有杂合子。
4.体细胞中遗传因子是成对存在的,配子中遗传因子成单存在。( )
[答案]√ 第2课时 孟德尔的豌豆杂交
实验(一)(Ⅱ)
第2课时 孟德尔的豌豆杂交实验(一)(Ⅱ) 第2课时 │ 新课感知 如图1-1-3为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,你能说出图中作为父本和母本的分别是谁吗?孟德尔实验中对用作亲本的两株豌豆的要求是什么?实验中操作①是什么,需要在什么时间进行,操作②
是什么,此后还需要对雌蕊进行怎样的操
作,为什么?将实验中获得的豌豆种子种
下去,长成的豌豆植株是高茎的还是矮茎
的?图1-1-3第2课时 │ 新课感知提示:作为父本的是矮茎豌豆,母本是高茎豌豆,孟德尔所用的两亲本都必须是纯种。实验操作①是去雄,应在花未成熟前去雄。操作②叫人工授粉,授粉后需要进行套袋处理,以防止其他花粉的干扰。纯合高茎与矮茎豌豆杂交,得到的F1表现为高茎。一、性状分离比的模拟实验
1.两个小桶分别代表生物体的_______________;
标记为D小球和d小球分别代表含有________________和______________的配子。
2.每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个,确保________________________________相等。
3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是:模拟雌、雄配子的____________。第2课时 │ 自主探究雌雄生殖器官 显性遗传因子 隐性遗传因子 雌、雄配子中两种类型的配子数目随机结合 4.将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤3重复做50~100次,是为了确保观察样本________________。保证雌、雄配子结合的机会相等。
[想一想] 在“性状分离比的模拟”实验中,小明连续抓取三次小球的组合都是Dd,则他第四次抓取Dd的概率是多少?
[答案] 1/2。第2课时 │ 自主探究数目足够多 二、对分离现象解释的验证——测交实验
1.测交是将F1与_________杂交,用以测定F1遗传因子的组成。
2.预测测交实验结果:F1(Dd)能产生_______类型的生殖细胞。即含有遗传因子______________和含有______________。而隐性亲本(dd)只产生含有d的生殖细胞。雌、雄生殖细胞结合,测交后代是Dd(高茎)∶dd(矮茎)为______。
3.实验结果:(F1)Dd(高茎)×dd(矮茎)→Dd(高茎)∶dd(矮茎)=30∶34≈________。
4.结论:孟德尔对分离现象的解释(即孟德尔提出的假说)是完全正确的。第2课时 │ 自主探究隐性亲本 两种 D的生殖细胞 d的生殖细胞 1∶1 1∶1 [想一想] 通过测交实验能不能确定一对相对性状的显隐性呢?
[答案] 不能。第2课时 │ 自主探究三、分离定律
1.在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子____________,不相融合。
2.在形成配子时,________________发生分离,分离后的遗传因子分别进入___________中,随配子遗传给后代。第2课时 │ 自主探究成对存在 成对的遗传因子 不同的配子 第2课时 │ 典例类析? 类型一 性状分离比的模拟实验第2课时 │ 典例类析第2课时 │ 典例类析
第2课时 │ 典例类析特别提醒:①从小桶中随机抓取并组合,表示不同配子的产生机会和不同雌雄配子的组合机会相等。②重复多次的原因是性状分离比是建立在统计大量后代个体基础上的,重复次数越多,结果越接近于理论比值。
第2课时 │ 典例类析例1 [2012·四川雅安中学]在性状分离比的模拟中,某同学在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个,分别代表“配子”D、d)。分别从两桶内随机各抓取1个积木并记录,直至抓完桶内积木。结果,DD∶Dd∶dd=10∶5∶5,该同学感到失望。你应该给他的建议和理由是( )
A.把方形积木改换为质地、大小相同的小球;以便充分混合,避免人为误差
B.抓取10次后,再将抓取的配子放回原桶;保证每种配子被抓取的概率相等第2课时 │ 典例类析C.改变桶内配子的比例,继续重复抓取;保证基因的随机分配和足够大的样本数
D.将某桶内的2种配子各减少到1个;因为卵细胞的数量比精子少得多
[答案]A
[解析] 实验中模拟雌雄配子最好用圆形的小球,质地和大小要相同,以便于混合充分;每次抓取后要将抓取的小球放回原桶,保证概率的准确;桶内配子的比例为1∶1,不需要改变,配子各减少到1个不妥,同时要保证比例相等。第2课时 │ 典例类析[点评] 性状分离比模拟实验对豌豆杂交过程的以下现象进行了模拟:确保两个桶内的彩球数量相等模拟了子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同;选择形状、大小、质量等同的彩球,其意义是保证学生抓取彩球的随机性,模拟的是雌、雄配子结合的机会相等;重复一定次数地抓取彩球,进行组合,记录结果,即满足了实验样本数目足够大的条件。因此模拟实验的条件与实际的实验条件越接近,其结果越能准确地体现实际实验的结果。
第2课时 │ 典例类析变式 在性状分离比的模拟实验中,从甲小桶(桶内小球为D、d代表雌配子)和乙小桶(桶内小球为D、d代表雄配子)抓取50~100次,统计组合DD∶Dd∶dd之间的数量比约为( )
A.3∶1∶3 B.1∶1∶1
C.1∶2∶1 D.2∶1∶2
[答案]C
[解析] 样本越大,实验结果就越接近一对相对性状的分离比例。从每个桶内抓取D或d的可能性均为1/2,从一个桶内抓取的D、d与另一桶内抓取的D、d的组合方式有4种。因而最后得到DD、Dd、dd的组合比例为1/4∶2/4∶1/4=1∶2∶1。第2课时 │ 典例类析? 类型二 对分离现象解释的验证与分离定律
1.验证方法——测交:让F1与隐性纯合子杂交。
2.作用
(1)测定F1的遗传因子组成。
(2)测定F1配子的种类和比例。
(3)预测F1在形成配子时遗传因子的行为(根本目的)。第2课时 │ 典例类析3.测交实验的遗传图解
结论:F1是杂合子,遗传因子是Dd;F1产生D和d两种类型的配子比值相等;F1在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离。第2课时 │ 典例类析4.应用:(1)鉴定一显性个体是否为纯合子。后代若出现性状分离,则该显性个体为杂合子,否则为纯合子。
(2)运用分离比和测交,可探究某性状的遗传是否符合分离定律。第2课时 │ 典例类析例2 下列关于测交的说法,不正确的是( )
A.F1×隐性类型→测定F1遗传因子组成
B.通过测定F1的遗传因子组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性
C.测定F1的遗传因子组成是根据F1×隐性类型→所得后代表现型反向推知的
D.测交时,与F1杂交的另一亲本无特殊要求第2课时 │ 典例类析[答案]D
[解析] 测交必须是利用隐性纯合子与被检验对象杂交,目的是分析其后代以推知其遗传因子组成。孟德尔分离定律杂交实验中测交的对象是F1,其遗传因子组成决定了分离定律的正确与否。
[点评] 本题考查对测交的理解,明确测交是指F1杂种子一代与隐性纯合子的交配,目的是测定F1的遗传因子组成。第2课时 │ 典例类析变式 用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配,在几次产仔中,母鼠b产仔为9黑6黄,母鼠c产的仔全为黑色。那么亲本a、b、c中为纯合子的是( )
A.b和c B.a和c
C.a和b D.只有a
[答案]B
[解析] 据黄色公鼠a×黑色母鼠c→后代全为黑色得知黄色为隐性性状,黑色为显性性状,黄色公鼠为隐性纯合子,黑色母鼠c为显性纯合子。又据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配,后代中出现性状分离可知黑色母鼠b为杂合子。第2课时 │ 典例类析? 类型三 分离定律的内容和适用范围
1.对分离定律的理解
(1)独立性——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。
(2)分离性——形成配子时,成对的遗传因子分离,分别进入两个配子中,在配子中成单存在。
(3)随机性——受精时,雌雄配子随机结合,可产生三种遗传因子组合的类型。第2课时 │ 典例类析2.分离定律适用范围
(1)进行有性生殖生物的性状遗传
进行有性生殖的生物产生生殖细胞时,控制同一性状的遗传因子发生分离,分别进入到不同的配子中。
(2)细胞核遗传
真核生物细胞核内有染色体规律性的变化。
(3)一对相对性状的遗传
一对相对性状的遗传遵循分离定律。两对或两对以上相对性状的遗传,其中每对相对性状的遗传仍遵循分离定律。
提示:原核生物和非细胞生物病毒不进行有性生殖,它们性状的遗传不遵循分离定律。第2课时 │ 典例类析例3 孟德尔遗传定律不适于原核生物,是因为原核生物( )
A.没有遗传物质
B.没有细胞核
C.没有完善的细胞器
D.主要进行无性生殖
第2课时 │ 典例类析[答案]D
[解析] 孟德尔遗传定律不适用于原核生物,是因为原核生物主要进行无性生殖,而孟德尔的遗传定律都是针对有性生殖的。
[点评] 遗传因子的分离发生在配子形成过程中,只有进行有性生殖的生物才会形成配子,原核生物或病毒不进行有性生殖,它们的性状遗传也就不遵循孟德尔遗传定律。第2课时 │ 典例类析变式 杂合体高茎豌豆(Dd)自花传粉,后代中已有16株表现为高茎,第17株仍然表现为高茎的可能性是( )
A.0 B.25% C.75% D.100%
[答案]C
[解析] 杂合体Dd个体在产生配子时,D和d分离,分别进入不同的配子中,这样Dd的雌雄个体各自产生两个类型的数量相等的配子,然后雌雄配子随机结合,即形成DD、Dd、dd三种基因型的后代,比例为1∶2∶1,其中高茎后代出现的概率为75%。第2课时 │ 典例类析? 类型四 分离定律的应用
1.个体遗传因子组成的确定
性状表现为隐性,肯定由两个隐性遗传因子组成aa。性状表现为显性,至少有一个显性遗传因子,另一个不能确定,因此可能为Aa或AA。
测交后代性状不分离,被测者为纯合体AA,测交后代性状分离,被测者为杂合体Aa。
自交后代性状不分离,亲本是纯合体(AA或aa),自交后代性状分离,亲本是杂合体(Aa)。
双亲均为显性,杂交后代仍为显性,亲本之一是显性纯合体,另一方是AA或Aa;双亲均为显性,杂交后代有隐性纯合体分离出来,双亲一定是Aa。第2课时 │ 典例类析2.指导杂交育种
第一步:按照育种的目标,选择亲本进行杂交;
第二步:根据性状的表现选择符合需要的杂种类型;
第三步:有目的地选育,培育出稳定遗传的新品种。基因分离定律告诉我们,如果优良性状是隐性的,可直接在F2中选种培育;如果优良性状是显性的,则必须从F2起连续自交,选择若干代(一般5~6代),直至不再发生性状分离为止。第2课时 │ 典例类析3.计算后代的性状比率或后代中患病的概率
(1)概率计算的基本运算法则。
①加法原理:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样两个事件互为排斥或交互事件,这种互斥事件的概率就是它们各自概率之和。例:人体肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇遗传因子都是Aa,他们所生的孩子中,表现型正常的概率是多少?这对夫妇生的孩子中,表现型正常的有两种遗传因子:AA或Aa,出现的概率分别是1/4和1/2,那么表现型正常的概率是1/4+1/2=3/4。第2课时 │ 典例类析②乘法原理:当一个事件的发生不影响另一个事件的发生,这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自概率的乘积。例:人类的双眼皮(B)对单眼皮(b)为显性。现有一对夫妇遗传因子均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少?这对夫妇生一个单眼皮孩子的概率是1/4,生一个男孩的概率是1/2,那么生一个单眼皮男孩的概率是1/4×1/2=1/8。
第2课时 │ 典例类析(2)计算概率的方法
①用经典公式计算
概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%
②用分离比直接计算
如人类白化病遗传:Aa×Aa→ 1AA∶2Aa∶1aa,则杂合双亲生正常孩子的概率是3/4,生白化病孩子的概率为1/4,生正常孩子是杂合子的概率为2/3。第2课时 │ 典例类析③用配子的概率计算
方法:先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率相乘。例如白化病遗传,Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,因此再生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4。第2课时 │ 典例类析④杂合子自交n代后,纯合子与杂合子所占比例的计算
当杂合子(Aa)自交n代后,后代中的杂合子(Aa)所占比例为1/2n,纯合子(AA+aa)所占比例为1-1/2n,其中AA、aa所占比例分别为(1-1/2n)×1/2。当n无限大时,纯合子概率接近100%。这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。第2课时 │ 典例类析例4 根据图1-1-4实验:若再让F1黑斑蛇之间自交,在F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。根据下述杂交实验,下列结论中不正确的是( )
A.黄斑是隐性性状
B.F2黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同
C.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
D.F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的遗传因子组成相同图1-1-4第2课时 │ 典例类析[答案]B
[解析] 由题干“F1黑斑蛇之间自交,在F2中有黑斑蛇和黄斑蛇”可知,F1黑斑蛇为杂合子,黑斑为显性性状,黄斑为隐性性状,A项正确;F2中黑斑蛇有纯合子也有杂合子,故B项错误;黑斑蛇的显性遗传因子来自亲本,故亲本至少有一方必定具有显性遗传因子(黑斑基因),C项正确;据图可知亲本中黑斑蛇为杂合子,F1黑斑蛇也为杂合子,属于测交类型Aa×aa→Aa×aa,D项正确。
第2课时 │ 典例类析[点评] 关于个体遗传因子组成和表现型的推断规律,总结如下:
(1)由亲代基因型推子代基因型
双亲同纯子亦纯(都是同一种纯合子);
一杂一纯子同亲;
双亲异纯子全杂(不同纯合子后代全为杂合子);
杂合自交子三型。
(2)由子代表现型推亲代基因型
子代全隐亲全隐;显隐相等有杂亲;三显一隐亲全杂;
子代全显要分清,其一亲本必显纯,另一亲本需指明。第2课时 │ 典例类析变式 调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对遗传因子控制。判断下列有关白化病遗传的叙述,错误的是( )
A.致病遗传因子是隐性遗传因子
B.如果夫妇双方都是携带者,他们生出白化病患者的概率是1/4
C.如果夫妇一方是白化病患者,他们所生表现正常的子女一定携带隐性遗传因子
D.白化病患者与表现正常的人结婚,所生子女表现正常的概率是1第2课时 │ 典例类析[答案]D
[解析] 夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿说明白化病是隐性性状,正常人的遗传因子组成是AA或Aa,所以白化病患者与表现正常的人结婚,所生子女表现正常的概率是1或1/2。
第2课时 │ 正误立判1.性状分离比的模拟实验中,两桶内的彩球模拟的是F1产生的两种配子。( )
[答案]√
2.通过测交实验可确定性状的显隐性。( )
[答案] ×
[解析] 测交实验可判断出显性性状是纯合子还是杂合子。
3.病毒和原核生物的遗传不符合分离定律,真核生物的遗传也未必符合。( )
[答案]√ 第2课时 │ 正误立判4.对杂合黑色豚鼠进行测交实验,产生的后代中,杂合黑色豚鼠约占后代总数的1/4。( )
[答案] ×
[解析] 结果应该是1/2。 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第2节 │ 三维目标1.知识与技能
(1)阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
(2)说出基因型、表现型和等位基因的含义。
2.过程与方法
(1)分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
(2)孟德尔对自由组合现象的解释及杂交实验分析图解。
(3)对自由组合现象解释的验证——测交实验及其图解。
3.情感、态度与价值观
通过孟德尔杂交实验的学习形成科学的探究思想—发现问题—实验—假设解释—实验验证—得出结论的探究真理的模式。第2节 │ 重点难点[重点]
(1)对自由组合现象的解释。
(2)解释基因自由组合定律的实质。
(3)分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
[难点]
对自由组合现象的解释。第2节 │ 教学建议 本节内容从问题探讨——奶牛的产奶和生长速率引入对两对相对性状的讨论。在教学内容的安排上,按照科学发现过程的顺序来构建框架体系,即按孟德尔的实验过程,由表象到实质,层层深入地展开讨论。强调了科学史和科学研究方法的教育,即让学生亲历科学家的探索过程,从浓郁的历史感中获取科学知识和对科学方法的领悟。教材一开始就从“一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢?”展开对两对相对性状的讨论。在内容的表述上注重建立一对性状与两对性状的联系,单独分析粒形与粒色遗传现象,并在旁栏思考题中从数学角度引导学生建立两者之间的联系。在遗传图解中运用了棋盘第2节 │ 教学建议法与分枝法对自由组合定律进行解释和验证。在讲述两大遗传定律后,利用思考与讨论“孟德尔获得成功的原因”,引发学生自己总结孟德尔获得成功的原因,突出了本章教材的主旨——领悟科学方法,提高科学探究能力。本节的内容与第2章“基因和染色体的关系”、第5章“基因突变及其他变异”、第6章“从杂交育种到基因工程”、第7章“现代生物进化理论”有紧密的联系。本节是学生在学习上一节的基础上再一次沿着科学家的实验历程,由现象到本质,由简单(一对)到复杂(多对),层层深入地展开讨论,又一次领略科学探究方法——假说—演绎法,对提高学生自主探究能力有重要作用。本节课是学习第2章第1节“减数分裂和受精作用”的重要基础,并为后第2节 │ 教学建议续学习生物变异和进化奠定基础,因此它不仅是本章重点,更是整个模块的重点内容。
本课是在学生具有分离定律的知识基础上展开学习的,所以以问题为线索,以演绎推理为主线,在老师的引导下进行阅读、思考、观察、讨论,还应让学生读图、析图,写遗传图解来完善学案。教师在教学中可以考虑用以下方法:
(1)采用探究式教学方法,因为遗传定律的发现过程本身就是一个科学的探究过程,创设问题情境,引导学生探究(充分利用多媒体、提问、讨论等多种形式创设新情境,激发学生的兴趣)。第2节 │ 教学建议(2)将抽象的内容具体化、直观化,突破教学难点。
(3)将理性思维训练贯穿整个教学活动。第2节 │ 新课导入[导入一]
实例一:英国有位美貌风流的女演员,写信向大文豪萧伯纳求婚:“因为你是个天才,我不嫌你年迈丑陋。假如我和你结合,咱们后代有你的智慧和我的美貌,那一定是十全十美了。”萧伯纳给她的回信说:“你的想象很是美妙,可是,假如生下的孩子外貌像我,而智慧像你,那又该怎么办呢? ”第2节 │ 新课导入实例二:甲和乙是两位比邻而居的农民,为了提高玉米的产量,甲农民选择了玉米粒产量较多的品种,乙农民选择了能抗害虫的品种。然而甲农民栽的玉米遇到了枯叶病,乙农民虽然避免了病虫的侵袭,但是由于单产很低,远远没有达到预期的产量和收入,为此他们都感觉到失望。丙和丁是两位奶牛养殖户,丙家的奶牛品种是产奶多,但是生长慢,丁家的奶牛品种生长快但是产奶少,结果两家的效益都不是很好,有没有办法得到产量高又抗病的玉米和生长快又产奶多的奶牛呢?对于这个问题孟德尔用了第二个著名的遗传定律做出了很好的解释和回答。那么这个定律是什么?他是怎么得出来的呢?第2节 │ 新课导入[导入二]
通过上节课的学习,我们了解了基因的分离定律。请同学们共同回忆以下几个问题:
(1)基因分离定律的实质是什么?
(2)请同学们分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传实验:①豌豆粒色实验;②豌豆粒形实验。第1课时 孟德尔的豌豆杂交
实验(二)(Ⅰ)
第1课时 孟德尔的豌豆杂交实验(二)(Ⅰ) 实验小鼠的毛色有黑色和灰色,如果两只黑色小鼠交配,生育出一只灰色小鼠。请回答:
(1)黑色和灰色中属于显性性状的是______。
(2)若该对相对性状用B和b表示其遗传因子,上述两只黑色小鼠及子代灰色小鼠的遗传因子组成分别是_____________。
(3)上述两只黑色小鼠产生一只黑色小鼠的可能性是______,若上述两只黑色小鼠生育出一只黑色小鼠,该黑色小鼠为纯合子的可能性是______,要判断该只黑色小鼠是纯合子还是杂合子,最好选用_______小鼠与其交配。第1课时 │ 新课感知黑色 3/4 1/3 灰色 Bb、Bb、bb 提示:(1)两只黑色小鼠生出一只灰色小鼠,所以灰色是隐性性状,黑色是显性性状。(2)子代隐性遗传因子必来自双亲,亲代黑色小鼠含有隐性遗传因子b,说明亲代黑色小鼠是杂合子(Bb)。子代灰鼠是隐性纯合子(bb)。(3)两杂合黑色小鼠交配,子代中出现三种遗传因子组成即1BB∶2Bb∶1bb,其中表现黑色的个体占3/4。在黑色性状中纯合黑色个体占1/3;判断一只显性性状的黑色小鼠是纯合子还是杂合子最好选用隐性纯合子,即灰色小鼠与其交配。第1课时 │ 新课感知一、两对相对性状的杂交实验
1.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交,无论_____还是_____,结出的种子(F1)都是____________。这表明_______和______是显性性状,______和________是隐性性状。第1课时 │ 自主探究正交 反交 黄色圆粒 圆粒 绿色 皱粒 黄色 2.孟德尔让黄色圆粒的F1________,在产生的F2中除发现了黄色圆粒和绿色皱粒,还出现了亲本所没有的性状组合_________和__________。进行数量统计时,黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,数量比接近于____________。并且发现每一对相对性状都遵循___________。
[想一想] 如果孟德尔的两对相对性状杂交实验中亲本为黄色皱粒纯合子和绿色圆粒纯合子,则所得F2中的重组类型是什么?所占比例是多少?
[答案] 重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒,所占比例分别为9/16,和1/16。
第1课时 │ 自主探究自交 绿色圆粒 黄色皱粒 9∶3∶3∶1 分离定律 二、对自由组合现象的解释
1.Y、y控制_____________,R、r控制____________。
2.纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和________,它们产生的F1遗传因子组成是________,表现为____________。第1课时 │ 自主探究黄色和绿色 圆粒与皱粒 yyrr YyRr 黄色圆粒 3.孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1(YyRr)在产生配子时,每对遗传因子彼此________,不同对的遗传因子可以_________。F1产生的雌配子和雄配子各有4种:___________,数量比例是:____________。受精时,雌雄配子的结合是______的,雌、雄配子结合的方式有_____种,遗传因子的结合形式有_____种:______________________________________
___________________。性状表现有______种:___________
_______________________________,它们之间的数量比是________________。第1课时 │ 自主探究分离 自由组合 YR、Yr、yR、yr 1∶1∶1∶1 随机 16 9 YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、
yyRR、yyRr、yyrr 4 黄色圆粒、
黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒 9∶3∶3∶1 [想一想] 在豌豆的两对相对性状的杂交实验中,单独考虑黄色与绿色或圆粒与皱粒的遗传是否符合分离定律?
[答案] 每一对相对性状的遗传均遵循分离定律。第1课时 │ 自主探究三、对自由组合现象解释的验证
1.方法:_____,即让F1与__________________杂交。
2.结果:无论F1作父本,还是作母本,后代性状表现及比例为_____________________________________________________。
3.结论:证明了F1是________,在形成配子时,每对遗传因子发生了______,不同对的遗传因子__________。可产生_____种类型,且比例______的配子。第1课时 │ 自主探究测交 隐性纯合子(yyrr) 黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1 双杂合子 分离 自由组合 四 相等 四、自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的________和______是互不干扰的,在形成配子时,决定________________的遗传因子彼此分离,决定_________的遗传因子自由组合。
[想一想] 决定同一性状的成对的遗传因子的分离与决定不同性状的遗传因子的自由组合各发生在什么时候?
[答案] 都发生在形成配子时。 第1课时 │ 自主探究分离 组合 同一性状的成对 不同性状 第1课时 │ 典例类析类型一 两对相对性状杂交实验的分析
1.杂交图解阐述第1课时 │ 典例类析2.F1的性状表现分析
(1)F1全是黄色?黄色对绿色是显性。
(2)F1全是圆粒?圆粒对皱粒是显性。
3.F2的性状类型分析
(1)两对相对性状的分离是各自独立的
①黄色∶绿色=3∶1
②圆粒∶皱粒=3∶1第1课时 │ 典例类析(2)两对性状的随机组合 第1课时 │ 典例类析4.实验结论
(1)豌豆的两对相对性状的遗传均遵循分离定律。
(2)两对相对性状的遗传是独立的,互不干扰的,不同对性状之间的重组是随机的。第1课时 │ 典例类析例1 用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交,F2中出现亲代原有性状的个体占总数的( )
A.3/8 B.5/8
C.9/16 D.3/16
[答案]B
[解析] 两对相对性状的杂交实验过程如下:
P 黄色圆粒 × 绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓?第1课时 │ 典例类析F2 黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
F2中黄色圆粒、绿色皱粒个体与亲代性状一样,所占比例为9/16+1/16=5/8。
[点评] 熟练掌握两对相对性状的杂交实验F2的表现型及比例是解题的关键。两对相对性状的杂合子自交,子代出现4种表现型:双显性、一显一隐、一隐一显、双隐性,比例为9∶3∶
3∶1,其中双显性个体是9/16,双隐性个体是1/16,一显一隐与一隐一显各占3/16。第1课时 │ 典例类析变式 白色盘状南瓜与黄色球状南瓜杂交,F1全是白色盘状南瓜,F2中白色球状南瓜有4 000株,则黄色盘状南瓜有( )
A.1 333株 B.2 000株
C.4 000株 D.8 000株
[答案]C
[解析] 两对相对性状(白色盘状与黄色球状)杂交,F1只表现白色盘状,说明白色对黄色为显性,盘状对球状为显性。F1为双杂合,自交结果为9(白色盘状)∶3(白色球状)∶3(黄色盘状)∶1(黄色球状),F2中白色球状南瓜有4 000株,故黄色盘状南瓜也应该是4 000株。第1课时 │ 典例类析? 类型二 对自由组合现象的解释和验证
1.对自由组合现象的解释
孟德尔假设,豌豆的粒色和粒形这两对相对性状分别由遗传因子Y、y和R、r控制。这样两亲本的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr,杂交产生的F1的遗传因子组成是YyRr,由于Y对y、R对r具有显性作用,故F1表现为黄色圆粒。
F1产生配子时,每对遗传因子(Y与y、R与r)彼此分离,不同对的遗传因子(Y与R、r,y与R、r)可以自由组合,这样F1产生雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。第1课时 │ 典例类析受精时,雌雄配子结合机会均等,因此,有16种受精结合方式,遗传因子的组合形式有9种,性状表现为4种(比例为9∶3∶3∶1)。
图1-2-1第1课时 │ 典例类析(1)图1:①黄色圆粒(Y_R_)出现于最大的三角形的三个角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr),共占9/16;②黄色皱粒(Y_rr)出现于次大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr),共占3/16;③绿色圆粒(yyR_)出现于小三角形的三个角上(yyRR、yyRr),共占3/16;④绿色皱粒(yyrr)出现于一个点上(yyrr),占1/16。
(2)图2:F2中的四个纯合子出现于斜线的四个点上(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr),分别占1/16。
(3)图3:各线上点所对应的遗传因子组成相一致。第1课时 │ 典例类析2.对自由组合现象解释的验证
(1)推测测交实验结果——演绎推理
设让杂种子一代与隐性纯合子(yyrr)杂交,则杂种子一代产生四种不同的配子YR、Yr、yR、yr,且比例为1∶1∶1∶1,隐性纯合子只产生一种配子yr,所以测交后代应为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr四种,它们分别表现为黄圆、黄皱、绿圆、绿皱,比例为1∶1∶1∶1。
(2)测交实验验证:孟德尔按照推测所做的测交实验结果,无论是以F1作父本,还是作母本,结果都符合预期的设想。第1课时 │ 典例类析(3)测交实验的作用:证明F1产生的配子及比例;测定F1的遗传因子组成;判定F1在形成配子时,决定同一性状和不同性状的成对遗传因子的行为。
第1课时 │ 典例类析例2 让高秆(D)抗锈病(T)与矮秆(d)不抗锈病(t)两种纯合子的小麦进行杂交。请回答有关问题:
(1)F1的遗传因子组成是__________,F1可产生雌雄各_____种配子,配子的遗传因子组成及比例是___________________。 (2)F2的性状表现有________种,性状表现及比例为_____________________,F2的遗传因子组成有________种。
(3)F2中我们需要的性状类型是矮秆抗病遗传因子组成分别为:__________和__________;若F2有320株,则符合需要的纯合子约有________株,杂合子约有________株。
(4)在F2中,抗病与不抗病植株数目之比是__________;高秆与矮秆植株数目之比是________。 第1课时 │ 典例类析[答案](1)DdTt 4 DT∶Dt∶dT∶dt=1∶1∶1∶1
(2)4 高秆抗病∶高秆不抗病∶矮秆抗病∶矮秆不抗病=9∶3∶3∶1 9
(3)ddTT ddTt 20 40 (4)3∶1 3∶1
[解析] 据题意可知,亲本基因型为DDTT和ddtt,所以F1的基因型为DdTt,F1产生4种比例相等的雌、雄配子,即DT、Dt、dT、dt。F1自交产生的F2有4种表现型,即高秆抗病∶高秆不抗病∶矮秆抗病∶矮秆不抗病=9∶3∶3∶1,其中符合需要的是矮秆抗锈病类型,基因型为ddTT、ddTt,分别占F2总数的1/16、2/16。抗病与不抗病、高秆与矮秆均符合分离定律,所以F2中抗病∶不抗病=3∶1,高秆∶矮秆=3∶1。第1课时 │ 典例类析[点评] 掌握两对相对性状杂交实验的自交和测交过程、结果及分析是解题的关键,明确两对相对性状在遗传过程中都符合分离定律是解题的重要切入点。第1课时 │ 典例类析变式 已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是( )
A.自交结果中黄色非甜与红色甜比例为9∶1
B.自交结果中黄色与红色比例3∶1,非甜与甜比例3∶1
C.测交结果为红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜为1∶1∶1∶1
D.测交结果为红色与黄色比例3∶1,甜与非甜比例3∶1第1课时 │ 典例类析[答案]D
[解析] A中两纯合亲本杂交,F1自交,在F2中双显性个体占9/16,双隐性个体占1/16,二者比例9∶1;B中单独分析每一对性状的遗传时,F1自交后,F2中每对性状中的显性性状与隐性性状的分离比均为3∶1;C中Fl测交时,测交后代出现四种表现型,其比例是1∶1∶1∶1;D中单独分析一对性状遗传时,F1测交后代性状表现型有两种,比例为1∶1。
第1课时 │ 典例类析? 类型三 自由组合定律
1.自由组合定律的内容第1课时 │ 典例类析2. 自由组合定律的适用条件
(1)进行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)两对及两对以上相对性状的遗传。
(5)控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上。第1课时 │ 典例类析例3 自由组合定律的实质是( )
A.子二代性状的分离比是9∶3∶3∶1
B.子二代出现与亲本不同的新类型
C.测交后代的分离比为1∶1∶1∶1
D.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的第1课时 │ 典例类析[答案]D
[解析] 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
[点评] 本题考查对自由组合定律的理解和记忆。自由组合定律作为遗传的基本规律,对解释生物界的很多遗传现象起着重要作用,在学习时,应对自由组合定律的实质进行熟练记忆。第1课时 │ 典例类析变式 下表是具有两对相对性状的亲本杂交产生的子二代的遗传因子组成,其中部分遗传因子组成未列出,而仅以阿拉伯数字表示,下列选项错误的是( )
第1课时 │ 典例类析A.1、2、3、4的性状表现都一样
B.在此表格中,RRYY只出现一次
C.在此表格中,RrYy共出现四次
D.遗传因子组成出现概率的大小顺序为4>3>2>1
[答案]D
[解析] 由表格可推测,1的遗传因子组成是RRYY,出现的概率是1/16,2的遗传因子组成是RrYY,出现的概率是1/8,3的遗传因子组成是RRYy,出现的概率是1/8,4的遗传因子组成是RrYy,出现的概率是1/4,因此D项不正确。第1课时 │ 正误立判1.孟德尔两对相对性状的遗传实验中每一对遗传因子的传递都遵循分离定律。( )
[答案]√
2.F1产生配子时,成对的遗传因子分离,不成对的遗传因子可以自由组合,产生数量相等的4种配子。( )
[答案] √
3.F2的遗传因子组成有9种,比例为9∶3∶3∶1。( )
[答案] ×
[解析] F2性状表现有4种,比例为9∶3∶3∶1。第1课时 │ 正误立判4.不同对遗传因子的自由组合发生在受精作用时。( )
[答案] ×
[解析] 应该发生在形成配子时。第2课时 孟德尔的豌豆杂交
实验(二)(Ⅱ)
第2课时 孟德尔的豌豆杂交实验(二)(Ⅱ) 第2课时 │ 新课感知甲和乙是两位比邻而居的农民,为了提高玉米的产量,甲农民选择玉米粒较多的品种,乙农民选择了能抗病虫害的品种,然而甲栽培的玉米遇到了枯叶病,乙虽避免了病虫的侵袭,但产量很低,为此他们感到非常失望!你能帮助他们解决烦恼吗?
提示:让玉米粒较多的纯合品种与抗病虫害的纯合品种杂交,获得既产生玉米粒较多,又能抗病虫害的品种。
一、孟德尔获得成功的原因
1.正确地选用____________是孟德尔获得成功的首要条件。
2.在对生物的性状进行分析时,孟德尔首先只针对________________的传递情况进行研究。然后再研究两对、三对,甚至是多对相对性状的传递情况。
3.用_____________对实验结果进行分析是孟德尔获得成功的第三个原因。
4.科学地______________是孟德尔获得成功的第四个原因。第2课时 │ 自主探究实验材料一对相对性状统计学方法设计实验程序此外,扎实的知识基础和对科学的热爱,严谨求实的科学态度,勤于思考、勇于实践以及敢于向传统挑战的精神也是孟德尔获得成功的原因。第2课时 │ 自主探究二、孟德尔遗传规律的再发现
1.1909年,丹麦生物学家________给孟德尔的“遗传因子”一词起名叫做________,并提出了________和__________的概念。
(1)表现型:____________________________,如豌豆的________和矮茎;
(2)基因型:与表现型有关的__________,如高茎豌豆的基因型是______或______,矮茎豌豆的基因型是______。
(3)等位基因:控制____________的基因,如D和______;______和y等。
2.__________被世人公认为“遗传学之父”。第2课时 │ 自主探究约翰逊 基因 表现型 基因型 生物个体表现出来的性状 高茎 基因组成 DD Dd dd 相对性状 d Y 孟德尔 [想一想] 具有控制高茎性状基因(D)的豌豆一定表现高茎性状吗?
[答案] 不一定,还受到环境因素的影响。第2课时 │ 自主探究第2课时 │ 典例类析? 类型一 孟德尔获得成功的原因
1.正确地选择了实验材料,这是孟德尔成功的重要保障。
(1)豌豆是严格的闭花受粉植物,自然状态下都是纯种。
(2)豌豆不同品种间有许多稳定的,容易区分的性状。
(3)子代个体数量多,数学统计结果更可靠,偶然性小。
(4)豌豆花比较大,易于做人工杂交实验。第2课时 │ 典例类析2.采用由单因素到多因素的研究方法。孟德尔对生物性状的遗传进行研究时,首先从一对相对性状出发,然后再研究两对、三对,甚至多对相对性状的传递情况。这种由单因素到多因素的研究方法是孟德尔成功的重要因素之一。
3.孟德尔将统计学方法应用于实验过程中,并对实验结果加以分析,从而得出客观的结论。
4.孟德尔科学地设计了实验程序:实验→数据分析→假说(推理)→设计新实验验证→总结规律。第2课时 │ 典例类析例1 遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。下面各项中,除哪一项外均是他获得成功的重要原因( )
A.先只针对一对相对性状的传递规律进行研究,然后再研究多对性状的遗传规律
B.选择了严格自花传粉、闭花受粉的豌豆作为实验材料
C.选择了多种植物作为实验材料,做了大量的实验
D.应用了统计学的方法对结果进行统计分析第2课时 │ 典例类析[答案]C
[解析] 孟德尔提出了分离定律和自由组合定律,他的成功在于四个方面的原因:①适宜的实验材料(豌豆);②科学的实验方法,即先研究一对相对性状,然后研究多对相对性状;③利用统计学原理对实验结果进行分析;④实验程序科学严谨。选项C不能说明成功的原因,因为无目的的大量实验只是浪费时间和精力,他曾花了几年时间研究山柳菊,结果一无所获,这也反过来说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要前提。
[点评] 正确理解并识记孟德尔获得成功的原因是解题的关键。第2课时 │ 典例类析变式 孟德尔对自由组合定律的探索经历了( )
A.分析→假设→实验→验证
B.假设→实验→结论→验证
C.实验→分析→假设→验证
D.实验→假设→验证→讨论
[答案]C
[解析] 孟德尔对自由组合定律的研究程序是“实验→数据分析→假说(推理)→设计新实验验证→总结规律”,所以C项正确。第2课时 │ 典例类析? 类型二 孟德尔遗传规律的再发现
1.对基因型、表现型关系的理解
(1)概念:表现型是生物个体表现出来的性状。
基因型是与生物表现型有关的基因组成。
(2)关系:基因型控制生物的性状,是决定生物的表现型的内在因素,但是生物体在整个发育过程中,不仅要受到内在因素基因的控制,还要受到外部环境条件的影响。如,同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,就表现出了两种不同的形态,前者呈扁平状,后者深裂而呈丝状。这一现象说明在不同的环境条件下,同一种基因型的个体可以有不同的表现型,所以说生物的表现型是二者共同作用的结果,即基因型+环境条件=表现型。第2课时 │ 典例类析2.对等位基因的理解
等位基因是指控制相对性状的基因,要点是两个基因控制的是相对性状,如控制豌豆高茎的D基因和控制豌豆矮茎的d基因;控制相同性状的基因不能称为等位基因,如D、D,两个基因都是控制豌豆高茎性状,属于相同基因。控制不同性状的基因也不能称为等位基因,而是非等位基因,如Y(豌豆黄子叶基因)与r(豌豆皱粒基因)。第2课时 │ 典例类析例2 金鱼草的纯种红花和白花类型杂交,F1杂合子在有光低温条件下开红花,在无光高温条件下开白花,这一实例说明( )
A.基因型相同,表现型一定不同
B.表现型不同,基因型一定不同
C.性状的表现需要一定的环境条件
D.表现型与基因型有必然联系没第2课时 │ 典例类析[答案]C
[解析] 金鱼草在不同的温度条件下,F1杂合子的花色不同,可见温度影响金鱼草的表现型,体现了表现型是基因型与环境共同作用的结果,分析各项,C项正确。
[点评] 本题考查表现型、基因型与环境的关系,正确理解表现型是基因型与环境共同作用的结果是解题的关键。第2课时 │ 典例类析变式 下列属于等位基因的是( )
A.D和D B.D和d
C.d和d D.Dd和Dd
[答案]B
[解析] 等位基因是指控制一对相对性状的基因,如B项。 第2课时 │ 典例类析? 类型三 自由组合定律的解题方法
1.常见题型:推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型,求相应基因型、表现型的比例或概率。
2.已知亲代的表现型和基因型,求产生配子类型、配子间的结合方式、子代的表现型、基因型(正推型)。
(1)棋盘法:将亲本产生的配子按一定的顺序在行和列中排列,然后根据雌雄配子随机结合的原则,写出子代的基因型,将表格填满后,依题意统计表中子代各种基因型和表现型的种类、数目及其比例。第2课时 │ 典例类析①如教材P10图1-8中F1→F2的棋盘。
②F1→F2的过程也可用下述棋盘:第2课时 │ 典例类析(2)化整为零法:将自由组合定律问题分解为若干个分离定律问题分别进行求解,最后加以组合。如AaBb×Aabb可以分解为以下两个分离定律:Aa×Aa;Bb×bb。
①配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类数为:第2课时 │ 典例类析②配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式种数。
a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子。
b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。第2课时 │ 典例类析③子代的基因型及概率问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交后,其子代的基因型及概率的分析,可将其分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。
因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18种基因型。第2课时 │ 典例类析④表现型类型及概率的问题
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能出现的表现型种类数。
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa);
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb);
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc);
所以AaBbCc×AabbCc,后代中有2×2×2=8种表现型。第2课时 │ 典例类析3.已知亲本表现型、子代表现型及比例,求亲本基因型(逆推型)
(1)隐性纯合突破法:一旦出现隐性性状,可以直接写出基因型,并推知两个亲本各有一个隐性基因。
(2)基因填充法:先根据亲本表现型写出可能的基因,再根据子代的表现型及比例将未确定的基因补全。
(3)子代的性状分离比法:利用子代特殊的性状分离比来推断亲代的基因型(以两对性状为例)。
①双杂合个体自交,子代性状分离比为:9∶3∶3∶1。
②双杂合个体测交,子代性状分离比为:1∶1∶1∶1。(如AaBb×aabb)第2课时 │ 典例类析③亲本的两对基因一对是杂合子自交,一对是测交,子代性状分离比为:3∶3∶1∶1。(如AaBb×Aabb)第2课时 │ 典例类析例3 [2012·保北联考]豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性,某人用黄色圆粒和黄色皱粒的豌豆做亲本进行杂交,发现F1出现4种表现类型。对性状的统计结果如下,据图回答下列问题:
图1-2-2第2课时 │ 典例类析(1)亲本的基因组成分别是______________(黄色圆粒)和_____________(黄色皱粒)。
(2)在F1中表现型不同于亲本的是________________、________________,它们之间数量比为__________________。
(3)F1黄色圆粒豌豆的基因型是__________________。假设F1数量较多,如果让F1中的所有黄色圆粒豌豆与绿色皱粒的豌豆杂交,F2中的绿色皱粒的豌豆所出现的概率为_________。第2课时 │ 典例类析[答案](1)YyRr Yyrr
(2)绿色圆粒 绿色皱粒 1∶1
(3)YYRr或YyRr 1/6
[解析] 根据子代黄色∶绿色=3∶1,可知两亲本黄色性状的基因型均为Yy,根据子代圆粒∶皱粒=1∶1,可知两亲本的粒形基因型为Rr和rr,所以两亲本基因型为YyRr和Yyrr,杂交得到F1有4种表现型,黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶3∶1∶1,其中不同于亲本的是绿色圆粒和绿色皱粒,比例为1∶1。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YYRr或2/3YyRr,与绿色皱粒豌豆杂交,产生绿色皱粒yyrr的概率为2/3×1/2×1/2=1/6。第2课时 │ 典例类析[点评] 本题考查自由组合定律的应用。解答时将两对性状分开考虑,圆粒∶皱粒=1∶1,黄色∶绿色=3∶1,得出亲代基因型,再根据自由组合定律进行推算。第2课时 │ 典例类析变式 基因型AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交,这三对基因分别独立遗传、互不干扰,F1杂种形成的配子的种类数和F2的基因型种数分别是( )
A.4和9 B.4和27
C.8和27 D.32和81
第2课时 │ 典例类析[答案]C
[解析] 小麦杂交后的F1的基因型是AaBbCc。这三对基因独立遗传,根据基因的自由组合定律,F1产生的配子种类是23=8种。Aa的个体后代中,可形成AA、Aa、aa三种基因型的个体,同理,Bb、Cc的后代也是3种基因型的后代。因此,AaBbCc可产生33=27种不同基因型的后代。
第2课时 │ 正误立判1.选择豌豆作为实验材料是孟德尔成功的首要因素。( )
[答案]√
2.孟德尔提出了“遗传因子”和基因型、表现型的概念。( )
[答案]×
[解析] 基因型和表现型的概念由丹麦生物学家约翰逊提出。
3.F和g、D和d及r和r都是等位基因。( )
[答案]×
[解析] F与f、R与r表示等位基因。第2课时 │ 正误立判4.如果已知子代基因型及比例为:1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶
1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr,符合自由组合规律,那么双亲的基因型是YyRR×YyRr。( )
[答案]×
[解析] 双亲基因型应该为YYRr×YyRr。