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第三节
基因分离定律在实践中的应用
沪科版
高中生物
学习目标
解释基因的分离定律在现实生产生活中的应用，预测遗传风险，形成优生优育的社会责任意识。
1.文化基础：应用基因分离定律解决现实生活中的遗传问题。
2.自主发展：运用基因分离定律，探讨遗传规律，预测遗传风险。
3.社会参与：运用遗传学的知识指导解决实际问题，预测遗传风险，形成优生优育的社会责任意识。
耳垂
人的许多性状存在着明显的显隐性关系和性状分离现象，例如连生耳垂和离生耳垂、双眼皮和单眼皮、正常肤色和白化病等。
提出问题：
1.父母均肤色正常，子女必定肤色正常吗?
2.父母若有一方是白化病患者，子女会患病吗?
3.基因的分离定律在人类健康、农业生产等方面有哪些指导意义?
一、基因的分离定律在医学实践中的应用
利用基因的__________________，可以分析_________________中某种遗传病的__________________，预测后代的__________________，给患者及其家属提出合理的建议和指导。这对于___________________的发生、保障人类的健康是非常重要的。
分离定律
家族系谱
遗传方式
发病风险
预防遗传病
1.系谱分析法
用来分析_________________________在亲子代之间的传递规律，是指在调查某家族若干代成员的表型后，按一定的方式将调查结果绘制成系______________进行分析。
人类性状或遗传病
谱图
系谱图是用于______________中某些成员具有某个特定性状的_________，系谱中所记载的可以是________________，也可以是某种____________等。
系谱分析法，可以由______________推知后代可能的_________________，并推测出后代患有某种_____________________。
记载家族
树状图
一般的性状
遗传病
亲本类型
基因型或表型
遗传病的概率
2.资料探究：遗传风险预测
高度近视是指屈光度在
-6.0度以上、常常有-10.0度以上的近视，患者在幼年时即可出现近视。该病在我国的发生率约为
1/100。李先生和王女士有个儿子患高度近视，他们很想知道如果再生一个孩子，其患高度近视的潜在风险，于是来到遗传门诊进行咨询。医生根据他们提供的情况绘制了系谱图，并预测他们的第二个孩子患高度近视的概率是1/4。
【
资料
1】
②医生预测李先生和王女士的第二个孩子患高度近视的概率是
1/4，依据是什么?自己周围有高度近视的朋友吗?请为他/她提一些合理的用眼卫生建议。
分析讨论
①结合资料判断，高度近视和并指分别是显性性状还是隐性性状?
提示：结合判断高度近视为隐性性状，并指为显性性状。
提示：依据系谱图3-12可知，其父母应该都携带有高度近视遗传因子，结合的机会为1/4。对于高度近视的朋友，建议（1）用眼一个小时左右，要远望，多看绿色植物，（2）合理安排作息时间，保证充足睡眠，少玩电子游戏。（3）加强体育锻炼，注意饮食营养，多吃含维生素A
食物，少吃甜食。
并指是较常见的一种遗传病，多见干
3—4指之间，指间有濮，末节指骨愈合，治疗时需手术分离和全厚皮移植。通过遗传咨询了解到
中患儿的父母均有并指症状，但其姐姐手指正常。
【资料
2】
③尝试将此并指家庭的并指性状用系谱图表示，并为该家庭作出遗传咨询方案。
分析讨论
提示：根据系谱图，并指症状为显性基因（A）控制，父母基因型（Aa）预测并指家庭后代患并指症状的概率是3/4.
3.小结
①人类的许多遗传病是由___________________控制的，致病基因可能是___________的，也可能是____________的。
一对等位基因
显性
隐性
②并指就是_________________控制的，该性状一旦在该家族中消失，正常性状就可以__________________。显性基因控制的遗传病，只要有一个__________________就会表现出病症，因此，在家族中往往每代都有患者出现。
显性基因
稳定遗传
致病基因
③高度近视就是_______________控制的遗传病，杂合时携带___________但不发病，称为________________（carrier）。
隐性基因
致病基因
携带者
隐性基因导致的遗传病，必须同时存在
__________________________，才会表现出病症，所以在家族中，往往表现出___________________的特点。
2
个隐性致病基因
不连续传递
二、基因的分离定律在育种中的应用
①一般在动植物的育种实践中，科学家的目标是培育出性状可以稳定遗传的___________________。
优良品种
②基因的分离定律表明：出现显性性状的个体可能是________________，也可能是____________;表现隐性性状的个体则是________________。
显性纯合体
杂合体
隐性纯合体
③如果要选育的优良性状是_________________，只要出现优良性状就可认为是_____________。
隐性性状
纯种
④如果要选育的优良性状是___________________，则后代中可能出现_________________，这时，为了获得优良性状能稳定遗传的纯种，需要通过不断_____________的方法逐代选择需要的性状，最终得到符合要求的新品种。
显性性状
性状分离
自交
⑤计算有关子代中纯合体与杂合体比例
水稻的抗稻瘟病性状由显性基因（R）控制，易感稻瘟病性状由隐性基因（r）控制。表3-2表现的是杂合抗稻瘟病水稻（Rr）通过不断自交，逐代淘汰易感稻瘟病性状，获得纯种抗稻瘟病水稻的过程。请计算每一代经过淘汰后，抗病水稻中纯合体与杂合体所占比例，并思考自交法能否完全淘汰r基因。
抗稻瘟病水稻（Rr）逐代自交淘汰易感瘟病水稻后子代中纯合体和杂合体比例
1-4/9=5/9
2/3×2/3=4/9
1-8/27=19/27
4/9×2/3=8/27
（2/3）N
8/27×2/3=16/81
1-16/81=65/81
1-（2/3）N
三、学业检测与巩固练习
1.已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因
A
与a控制。在自由放养多年的一群牛中，随机选出1头无角公牛和6
头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了
1头小牛。在6头小牛中，3
头有角，3头无角。
（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。
提示：不能确定。假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/
2
,6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa.AA的后代均为有角.Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，因为配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1
/2
.所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛.综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性
（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，设计新的实验方案。（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论。）
提示：从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(有角牛×有角牛).如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性.
2.遗传病不仅给患者个人带来痛苦，也给家庭和社会造成负担。医生可以通过家庭病史，对子代患病可能性作出预测。先天性聋哑有很多类型，下图为先天性聋哑Ⅰ型的某患病家庭系谱图。已知正常基因
（A）对聋哑基因（a）为显性，其中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅲ，个体的基因型为
AA。请据图作答∶
提示：由题可知，先天性聋哑是隐性遗传,而Ⅲ2患病，Ⅱ2却不患病，所以该病是常染色体隐形遗传。Ⅱ2患病基因型为aa，Ⅱ
1的基因型为AA，所以Ⅱ
1和Ⅱ2的基因型都为Aa;Ⅰ1的基因型为AA，Ⅰ
1和Ⅰ
2的后代中都有a基因，那么Ⅰ2的基因型为Aa;
Ⅳ2患病，基因型为aa,那么Ⅱ3的基因型为Aa
,Ⅳ1不患病，但Ⅲ2患病，那么Ⅳ1的基因型为Aa;
Ⅱ
4的基因型为AA，Ⅱ4和Ⅱ
3的后代Ⅱ3有a基因，那么Ⅱ
3的基因型为Aa。
（1）请写出图中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅱ、Ⅲ，、Ⅲ，、Ⅳ，个体的基因型。
（2）预计Ⅲ，和Ⅲ，再生一个先天性耳聋男孩的概率是多少?
（3）Ⅳ携带致病基因的概率是多少?
提示：由(1)可知，Ⅱ2的基因型为aa，Ⅲ3的基因型为Aa，所以他们生出先天性耳聋孩子的概率为1/2，男孩的概率是1/2，因此先天性耳聋男孩的概率为1/2×1/2=1/4.
提示：由(1)可知，IV1的基因型为Aa，所以他携带致病基因的概率为100%。
提示：因为近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大，近亲婚配容易导致致病基因形成纯合体，使隐性遗传病得以表达，所以近亲结婚所生的孩子患有隐性遗传病的可能性较大。
（4）据报道，先天性（遗传）聋哑患者中，70%为父母近亲结婚造成的。请从后代患病概率的角度分析为什么近亲结婚会增大该病的发病率?
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《基因分离定律在实践中的应用》教学设计
课题
第三节
基因分离定律在实践中的应用
单元
第三章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
解释基因的分离定律在现实生产生活中的应用，预测遗传风险，形成优生优育的社会责任意识。1.文化基础：应用基因分离定律解决现实生活中的遗传问题。2.自主发展：运用基因分离定律，探讨遗传规律，预测遗传风险。3.社会参与：运用遗传学的知识指导解决实际问题，预测遗传风险，形成优生优育的社会责任意识。
重点
解释基因的分离定律在现实生产生活中的应用，预测遗传风险。
难点
解释基因的分离定律在现实生产生活中的应用，预测遗传风险。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《耳垂》，人的许多性状存在着明显的显隐性关系和性状分离现象，例如连生耳垂和离生耳垂、双眼皮和单眼皮、正常肤色和白化病等。
课前查阅资料，观看视频《耳垂》，提出问题，分析问题。
播放视频，联系生活实例，分析生活中的遗传现象，预测遗传风险，激发学生的学习兴趣。
讲授新课
提出问题：1.父母均肤色正常，子女必定肤色正常吗?2.父母若有一方是白化病患者，子女会患病吗?3.基因的分离定律在人类健康、农业生产等方面有哪些指导意义?一、基因的分离定律在医学实践中的应用利用基因的__________________，可以分析_________中某种遗传病的___________，预测后代的__________________，给患者及其家属提出合理的建议和指导。这对于_____________的发生、保障人类的健康是非常重要的。1.系谱分析法用来分析_________________在亲子代之间的传递规律，是指在调查某家族若干代成员的表型后，按一定的方式将调查结果绘制成系______________进行分析。系谱图是用于______________中某些成员具有某个特定性状的_________，系谱中所记载的可以是________________，也可以是某种____________等。系谱分析法，可以由______________推知后代可能的_________________，并推测出后代患有某种_____________________。2.资料探究：遗传风险预测高度近视是指屈光度在
-6.0度以上、常常有-10.0度以上的近视，患者在幼年时即可出现近视。该病在我国的发生率约为
1/100。李先生和王女士有个儿子患高度近视，他们很想知道如果再生一个孩子，其患高度近视的潜在风险，于是来到遗传门诊进行咨询。医生根据他们提供的情况绘制了系谱图，并预测他们的第二个孩子患高度近视的概率是1/4。分析讨论①结合资料判断，高度近视和并指分别是显性性状还是隐性性状?提示：结合判断高度近视为隐性性状，并指为显性性状。②医生预测李先生和王女士的第二个孩子患高度近视的概率是
1/4，依据是什么?自己周围有高度近视的朋友吗?请为他/她提一些合理的用眼卫生建议。提示：依据系谱图3-12可知，其父母应该都携带有高度近视遗传因子，结合的机会为1/4。对于高度近视的朋友，建议（1）用眼一个小时左右，要远望，多看绿色植物，（2）合理安排作息时间，保证充足睡眠，少玩电子游戏。（3）加强体育锻炼，注意饮食营养，多吃含维生素A
食物，少吃甜食。并指是较常见的一种遗传病，多见干
3—4指之间，指间有濮，末节指骨愈合，治疗时需手术分离和全厚皮移植。通过遗传咨询了解到
中患儿的父母均有并指症状，但其姐姐手指正常。分析讨论③尝试将此并指家庭的并指性状用系谱图表示，并为该家庭作出遗传咨询方案。提示：根据系谱图，并指症状为显性基因（A）控制，父母基因型（Aa）预测并指家庭后代患并指症状的概率是3/4.3.小结①人类的许多遗传病是由___________________控制的，致病基因可能是___________的，也可能是____________的。②并指就是_________________控制的，该性状一旦在该家族中消失，正常性状就可以__________________。显性基因控制的遗传病，只要有一个__________________就会表现出病症，因此，在家族中往往每代都有患者出现。③高度近视就是_______________控制的遗传病，杂合时携带___________但不发病，称为________________（carrier）。隐性基因导致的遗传病，必须同时存在
__________________________，才会表现出病症，所以在家族中，往往表现出___________________的特点。二、基因的分离定律在育种中的应用①一般在动植物的育种实践中，科学家的目标是培育出性状可以稳定遗传的___________________。②基因的分离定律表明：出现显性性状的个体可能是________________，也可能是____________;表现隐性性状的个体则是________________。③如果要选育的优良性状是_________________，只要出现优良性状就可认为是_____________。④如果要选育的优良性状是____________，则后代中可能出现_________________，这时，为了获得优良性状能稳定遗传的纯种，需要通过不断_____________的方法逐代选择需要的性状，最终得到符合要求的新品种。⑤计算有关子代中纯合体与杂合体比例水稻的抗稻瘟病性状由显性基因（R）控制，易感稻瘟病性状由隐性基因（r）控制。表3-2表现的是杂合抗稻瘟病水稻（Rr）通过不断自交，逐代淘汰易感稻瘟病性状，获得纯种抗稻瘟病水稻的过程。请计算每一代经过淘汰后，抗病水稻中纯合体与杂合体所占比例，并思考自交法能否完全淘汰r基因。抗稻瘟病水稻（Rr）逐代自交淘汰易感瘟病水稻后子代中纯合体和杂合体比例三、学业检测与巩固练习1.已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因
A
与a控制。在自由放养多年的一群牛中，随机选出1头无角公牛和6
头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了
1头小牛。在6头小牛中，3
头有角，3头无角。（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。提示：不能确定。假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/
2
,6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa.AA的后代均为有角.Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，因为配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1
/2
.所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛.综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，设计新的实验方案。（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论。）提示：从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(有角牛×有角牛).如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性.2.遗传病不仅给患者个人带来痛苦，也给家庭和社会造成负担。医生可以通过家庭病史，对子代患病可能性作出预测。先天性聋哑有很多类型，下图为先天性聋哑Ⅰ型的某患病家庭系谱图。已知正常基因
（A）对聋哑基因（a）为显性，其中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅲ，个体的基因型为
AA。请据图作答∶（1）请写出图中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅱ、Ⅲ，、Ⅲ，、Ⅳ，个体的基因型。提示：由题可知，先天性聋哑是隐性遗传,而Ⅲ2患病，Ⅱ2却不患病，所以该病是常染色体隐形遗传。Ⅱ2患病基因型为aa，Ⅱ
1的基因型为AA，所以Ⅱ
1和Ⅱ2的基因型都为Aa;Ⅰ1的基因型为AA，Ⅰ
1和Ⅰ
2的后代中都有a基因，那么Ⅰ2的基因型为Aa;
Ⅳ2患病，基因型为aa,那么Ⅱ3的基因型为Aa
,Ⅳ1不患病，但Ⅲ2患病，那么Ⅳ1的基因型为Aa;
Ⅱ
4的基因型为AA，Ⅱ4和Ⅱ
3的后代Ⅱ3有a基因，那么Ⅱ
3的基因型为Aa。（2）预计Ⅲ，和Ⅲ，再生一个先天性耳聋男孩的概率是多少?提示：由(1)可知，Ⅱ2的基因型为aa，Ⅲ3的基因型为Aa，所以他们生出先天性耳聋孩子的概率为1/2，男孩的概率是1/2，因此先天性耳聋男孩的概率为1/2×1/2=1/4.（3）Ⅳ携带致病基因的概率是多少?提示：由(1)可知，IV1的基因型为Aa，所以他携带致病基因的概率为100%。（4）据报道，先天性（遗传）聋哑患者中，70%为父母近亲结婚造成的。请从后代患病概率的角度分析为什么近亲结婚会增大该病的发病率?提示：因为近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大，近亲婚配容易导致致病基因形成纯合体，使隐性遗传病得以表达，所以近亲结婚所生的孩子患有隐性遗传病的可能性较大。
【学习活动一】提出问题，学生阅读课本P67—68，分析单基因遗传病相关问题，回答问题。小组讨论，分析遗传图谱。小组讨论，探究遗传病相关问题，进行遗传风险预测。根据资料，分组讨论，解决问题。【学习活动二】学生阅读P69，分组讨论，分析基因分离定律的实质。【学习活动三】学生阅读P69—70，分析基因分离定律在育种中的应用。小组讨论，完成表格。根据所学，完成相关练习
带着问题，通过阅读，了解了解基因分离定律在医学实践中的应用，培养学生获取信息的能力，激发学生的科学研究的兴趣。通过分析图解，了解基因的分离定律。分组辩论，引导学生应用科学理论分析遗传问题，进行逻辑推理判断，探究遗传风险。。通过资料，培养学生获取信息的能力，锻炼学生的语言表达能力，提高学生分析问题，解决问题的能力。进一步提升学生基因分离定律的理解，对相关问题的概括总结。通过动植物育种实践中，基因分离定律的应用，培养学生联系实际，将所学知识应用于农业生产中。分析基因分离定律本质，完成逐代自交比例，加深对定律的理解。深入了解，树立科学普及基因相关知识的意识，提高社会责任感。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
人类的许多遗传病是由一对等位基因控制的，致病基因可能是显性的，也可能是隐性的。显性基因控制的遗传病，只要有一个致病基因就会表现出病症，因此，在家族中往往每代都有患者出现。一般在动植物的育种实践中，科学家的目标是培育出性状可以稳定遗传的优良品种。基因的分离定律表明;出现显性性状的个体可能是显性纯合体，也可能是杂合体;表现隐性性状的个体则是隐性纯合体。如果要选育的优良性状是隐性性状，只要出现优良性状就可认为是纯种;如果要选育的优良性状是显性性状，则后代中可能出现性状分离，这时，为了获得优良性状能稳定遗传的纯种，需要通过不断自交的方法逐代选择需要的性状，最终得到符合要求的新品种。
板书
基因分离定律在实践中的应用基因分离定律在医学实践中的应用系谱分析法、高度近视、并指症二、基因分离定律在育种中的应用显性纯合子、隐形纯合子水稻的抗稻瘟病性状
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精品试卷·第
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