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科学家访谈 《毕生追求的“禾下乘凉梦”》 ——与袁隆平院士的一席谈 考点一 细胞的多样性和统一性 科学家访谈 《毕生追求的“禾下乘凉梦”》 ——与袁隆平院士的一席谈 1.什么是杂交水稻?杂交水稻的优势如何? 2.如何培育杂交水稻? 3.袁隆平为何要研究杂交水稻? 4.与高考接轨的内容有哪些? 5.袁隆平取得成功的秘诀是什么? 6.袁隆平是如何寄语高中生的? 考点一 细胞的多样性和统一性 章首页分析 人类对遗传现象的科学解释,最早是孟德尔从豌豆杂交实验中总结出来的。他对遗传因子的发现和对遗传规律的总结,使自然科学中诞生了一门新的学科 遗传学,为此后人尊称他为“现代遗传学之父”。 本章内容我们将沿着一百余年前人类对遗传物质的认识过程来探索遗传的奥秘。 1.章引言 2.章图 3.章小诗 考点一 细胞的多样性和统一性 第一课时 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1章 遗传因子的发现 武乡中学校 高一生物组 4 1.一对相对性状的杂交实验2.对分离现象的解释3.对分离现象解释的验证4.分离定律 1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。3.运用分离定律解释一些遗传现象。 1.对分离现象的解释,阐明分离定律。2.以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。3.运用分离定律解释一些遗传现象。 1.对分离现象的解释。 2.假说—演绎法。 知识结构: 教学目标: 教学重点: 教学难点: 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 《实验》性状分离比的模拟 5 【情境创设】 一.遗传,俯拾皆是的生物现象。在生活中,你知道哪些遗传现象? 结合课本问题探讨实例思考:什么是融合遗传? 生物体性状的遗传,哪些符合“融合遗传”?哪些与“融合遗传”相矛盾? 二.设疑:在160多年前孟德尔通过杂交实验冲破了融合遗传这个错误观点的“束缚”,揭示了生物遗传的基本规律,孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘? 龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞!种瓜得瓜,种豆得豆! 不同颜色的牡丹花、桃花,黑毛羊与白毛羊等 例如:当红花豌豆和白花豌豆杂交后,其后代仍出现红花或白花; 再例如:人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。 说明生物的遗传不遵循“融合遗传”的客观事实。 简要了解孟德尔: 考点一 细胞的多样性和统一性 孟德尔生平简介 ①孟德尔(1822—1884),奥国人,遗传学的奠基人。自幼酷爱自然科学,21岁起做修道士,29岁进入维也纳大学进修自然科学和数学。从而形成了杂交可使生物产生变异的进化思想,以及应用数学方法分析遗传学问题的意识。 ②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物,连续进行了多年的杂交实验研究,其中最成功的是豌豆实验。1856-1864经过8年的杂交试验,1865年在自然科学研究会上宣读了他自己研究豌豆杂交的论文《植物杂交试验》。 【情境创设】 考点一 细胞的多样性和统一性 孟德尔生平简介 ③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验,孟德尔总结了前人的经验,创新研究方法,如从单一性状入手观察分析遗传结果;用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究;他敢于挑战传统的观点,提出了颗粒遗传的思想等,最终总结得出了遗传学的两大基本规律。为此后人尊称他为“现代遗传学之父”。 ④62岁时带着对遗传学无限的眷恋,回归了无机自然界。 【情境创设】 考点一 细胞的多样性和统一性 【情境创设】 三.豌豆具有哪些特点?为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验?孟德尔是如何揭示生物遗传奥秘的? 结合课本图解、介绍,分析总结: 1.为什么用豌豆作实验材料,结果会可靠,作为实验材料豌豆有何优点?2.杂交实验的含义是什么?如何通过纯种间的杂交获得杂种后代? 考点一 细胞的多样性和统一性 1.豌豆作为遗传学实验材料的的结构特点(优点): 【课前知识补充】 ①豌豆自花传粉,且闭花受粉,结果是:自然状态下产生的全部是纯种; ②豌豆花大,易于进行人工杂交。 即;去雄—套袋—授粉—再套袋; ③具有多对稳定遗传的、易于区分的相对性状, 如豌豆茎的高度有悬殊的差异,通过观察很容易区分,进行数据统计。 ④豌豆生长周期短易于栽培; ⑤籽粒较多,统计分析结果更可靠。(后两点不用记) 考点一 细胞的多样性和统一性 【课前知识补充】 异花传粉 自花传粉 闭花传粉 考点一 细胞的多样性和统一性 【课前知识补充】 2.杂交实验的含义是什么?(即如何操作?) 如何通过纯种间的杂交获得杂种后代? 人工异花授粉示意图 1、去雄 2、套袋 (3、扫粉) 采集花粉 4、授粉 5、再套袋 去除母本未成熟花的全部雄蕊 防止自交 异株父本花粉成熟,撒在 去雄母本雌蕊的柱头上 防止其他花粉的干扰 考点一 细胞的多样性和统一性 【课前知识补充】 3.辨析相关的概念: 名称 具体含义: 备注 性状 生物体的形态特征或生理特征 例:(略),辨析 相对性状 一(同)种生物的同一性状的不同表现类型 父本 提供花粉的亲本 母本 接收花粉的亲本 自交 既做父本又做母本 杂交 正交 显性性状个体做母本,隐性性状个体做父本的杂交 反交 显性性状个体做父本,隐性性状个体做母本的杂交 考点一 细胞的多样性和统一性 【课前知识补充】 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标一、一对相对性状的杂交实验 学生活动1: 结合图像和课本介绍,观察分析一对相对性状的遗传实验过程,总结显性性状、隐性性状与相对性状之间的关系及性状分离的概念。 名称 含义 相对性状 同种生物、同一性状、不同表现类型(显性性状和隐性性状) 显性性状 隐性性状 性状分离 具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中显现出来的性状 具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中未显现出来的性状 杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标一、一对相对性状的杂交实验 学生活动2:结合教师介绍,思考:1.为什么子一代表现高茎?矮茎性状消失了没有? 2.为什么子二代又出现了矮茎? 3.F2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗? 4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果,会发现F2呈现3:1的数量比吗? 5.在规律性的遗传结果中,内含的实质规律(或者说原因)是什么? 6.孟德尔又是如何解释的? 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标一、一对相对性状的杂交实验 七对相对性状的遗传试验数据 2.84:1 277(矮) 787(高) 茎的高度 F2的比 另一种性状 一种性状 性状 2.82:1 152(黄色) 428(绿色) 豆荚颜色 2.95:1 299(不饱满) 882(饱满) 豆荚的形状 3.01:1 2001(绿色) 6022(黄色) 子叶的颜色 3.15:1 224(白色) 705(灰色) 种皮的颜色 3.14:1 207(茎顶) 651(叶腋) 花的位置 2.96:1 1850(皱缩) 5474(圆滑) 种子的形状 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标一、一对相对性状的杂交实验 学生活动2:结合教师介绍,思考:1.为什么子一代表现高茎?矮茎性状消失了没有? 2.为什么子二代又出现了矮茎? 3.F2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗? 4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果,会发现F2呈现3:1的数量比吗? 5.在规律性的遗传结果中,内含的实质规律(或者说原因)是什么? 6.孟德尔又是如何解释的? 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标二、对分离现象的解释 (提出假说—分析解释) 孟德尔假说的四点内容: (1)生物体的性状是由遗传因子决定的,遗传因子之间既不会相互融合,也不会在传递中消失。(既有显性遗传因子,也有隐性遗传因子) (2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(明确纯合子、杂合子) (3)生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。 (4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。(形成的合子,及由合子发育成的后代中遗传因子又恢复了成对存在) 学生活动3:结合课本图解和阅读课本,阐明孟德尔假说的内涵,概括孟德尔假说的要点。 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标二、对分离现象的解释 分析和解释: (正确绘制遗传图谱) 即:一对相对性状的杂交实验图谱 学生活动4:结合教师讲解,学习如何分析和解释,领悟假说的内容,同时学习如何绘制遗传图谱。 (提出假说—分析解释) 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标二、对分离现象的解释 学生活动5: 结合假说的内容,即孟德尔的解释,思考:1.孟德尔假说与“融合遗传”观点的本质区别是什么?2.在人们还没有认识到配子的形成和受精过程中染色体的行为变化时,你如何认识孟德尔假说的深刻意义?3.遗传因子分离、配子随机组合真的能出现3∶1的结果吗?(孟德尔对一对相对性状的实验结果,提出了自己的假说,并进行了分析和解释,假说解释的结果合理地解释了杂交实验的现象,那他的假说一定正确吗?) (提出假说—分析解释) 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈: 例1:豌豆在自然状态下一般都是纯种,原因是( )A豌豆是雄雄同株植物B豌豆在自然状态下相对性状很容易区分C豌豆的一朵花能产生精子也能产生卵子D豌豆在自然状态下自花传粉且闭花受粉 例2:图为孟德尔的一对相对性状的杂交实验部分过程示意图。下列相关叙述中错误的是( ) A去雄工作应选择在自花传粉之前进行B过程①为去雄,该操作要在花蕾期进行C过程②为授粉,授粉前后要套袋D由于豌豆的相对性状较少,所以容易区分 √ √ 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈: 例3:下列属于相对性状的是( )A豌豆的高茎和红花 B果蝇的红眼和长翅 C绵羊的白毛与黑毛 D小麦的有芒与水稻的无芒 例4:豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆作为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2,如图所示,下列有关分析正确的是( ) A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等B.在细胞中,遗传因子都是成对存在的C.①和②都是黄色子叶,③是绿色子叶D.产生F1的亲本一定是YY( )和yy( ) √ √ 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈: 例5:下列关于纯合子与杂合子的叙述中,正确的是( )A.纯合子不含隐性遗传因子B.杂合子的自交后代全是杂合子C.纯合子的自交后代全是纯合子D.杂合子的双亲至少一方是杂合子 √ 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈: 同学们辛苦了, 谢谢大家! 考点一 细胞的多样性和统一性 第二课时 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1章 遗传因子的发现 26 【复习导课】 1.一对相对性状的杂交实验。 2.对分离现象的解释解释。 考点一 细胞的多样性和统一性 <探究-实践> 性状分离比的模拟实验 实验目的: 通过模拟实验,认识和理解遗传因子的 和配子的 与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。 材料用具:略,见课本P6。 方法步骤:见后面附表。 学生活动1:思考以下问题: 1.两个小桶代表什么?两个小桶中的D小球和d小球代表什么?2.为什么每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个?3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么?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次的含义是什么? 考点一 细胞的多样性和统一性 <探究-实践> 性状分离比的模拟实验 过程 操作要点 分析 取两个小桶 编号甲桶、乙桶 分别代表 、 . 分装小球 在甲乙两桶内均放入两种彩球各10个(D、d) 两种小球模拟 。 各10个模拟 。 混合小球 分别摇动两个小桶,使小桶内的彩球 小球的质地、大小、重量等应相同; 随机取球 分别从两个小桶各取一个小球组合在一起,并记录 ①随机抓取,模拟 ; 重复实验 将取出的小球 ,摇匀,重复抓取50—100次 ①保证两桶内两种小球数量相等模拟产生两种配子的几率相等;②重复次数越多,所得结果越接近理论比值 统计结果 小组和全班分别统计DD、Dd、dd出现的次数,并计算出现的概率 全班统计结果会因统计数目更大,DD:Dd:dd更接近 。 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标三、对分离现象的解释的验证 让F1与隐性纯合亲本杂交 什么叫测交? 学生活动2: 1.结合图解和讲解,进一步掌握遗传图谱的绘制方法,理解测交实验的过程,预测实验结果。 2.思考与回答: ①实验结果与预测结果是否相同,这一结果说明了什么? ②孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什么? ①孟德尔的测交实验结果,即用子一代高茎豌豆(Dd)与矮茎豌豆(dd)测交,在得到的166株后代中,87株是高茎,79株是矮茎,两种性状之比接近1∶1。 ②孟德尔通过测交实验不仅证明了自己的假说,而且用可见的测交实验的结果,来体现了生物在形成配子时,遗传因子的行为变化规律。 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标三、对分离现象的解释的验证 测定F1配子的种类及比例 测定F1的遗传因子的组成 判断F1在形成配子时遗传因子的行为 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标四、分离定律的内容 1.内容:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子_,不相_;在形成配子时,成对的遗传因子发生_,_后的遗传因子分别进入不同的配子中,随_遗传给后代。 成对存在 融合 分离 分离 配子 2.适用范围:①一对相对性状的杂交实验。 ②进行有性生殖的生物的细胞核遗传。 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标五、领悟科学研究的方法——假说演绎法 科学实验发现事实 大胆猜测推出假设 演绎推理实验检测 反复实验揭示规律 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标五、领悟科学研究的方法——假说演绎法 考点一 细胞的多样性和统一性 教学目标五、领悟科学研究的方法——假说演绎法 观察现象 得出结论 实验验证 演绎推理 形成假说 分析问题 提出问题 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F1全为高茎,F1自交后代中高茎和矮茎的比例为3:1,其他6对相对性状均如此。 ①F1中全为高茎,矮茎哪里去了呢? ②F2中矮茎出现了,说明了什么? ③为什么后代的比值都接近3:1? ①矮茎性状可能并没有消失,只是在F1中未显现出来,因为F2中出现了矮茎。 ②高茎相对于矮茎来说是显性性状。 ③相对性状可能受到遗传因子的控制,遗传因子成对存在,可能有显、隐性之分。 ①②③④,(共4点内容,并应用假说解释分离现象) F1与隐性纯合子测交,演绎推理 测交后代应该出现1:1的性状分离; 测交实验。(进行种植试验,结果87:79,符合1:1的预测,证实了假说的正确性。) 预期结果与实验结果一致,假说正确,得出 分离定律。 考点一 细胞的多样性和统一性 内容小结1: 1.掌握基本概念,理清概念之间的关系 例如:以下部分概念可以如此理解 考点一 细胞的多样性和统一性 方案: 连续自交,直到后代不再出现白花植株(不再发生性状分离) 评价反馈:P8 思维训练 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈:P8 思维训练 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈:P8练习与应用 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈:P8练习与应用 亲本白毛羊都是杂合子,两杂合亲本交配时后代会出现性状分离。(雌雄白毛羊都为杂合子,均可形成含有控制黑毛遗传因子的配子,雌雄配子随机结合,后代会出现黑毛羊。) 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈:P8练习与应用 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈:P8练习与应用 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈:P8练习与应用 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈2: 例1: 某同学做性状分离比模拟实验时,每次分别从 、 小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合,然后将抓取的小球分别放回原来小桶,再多次重复。下列叙述不正确的是( )A. 、 小桶分别表示雌、雄生殖器官B.该实验模拟的是遗传因子的分离和配子随机结合过程C.实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等D.重复10次实验后,即可获得DD:Dd:dd为1:2:1的结果 例2:在性状分离比的模拟实验中,某同学连续抓取3次小球的组合都是DD,则他第4次抓取的是DD的概率是( )A. 1/4 B. 1/2 C. 0 D. 1 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈2: 例3: 下列关于测交的说法,不正确的是( )A.F1 X 隐性类型 测定F1的遗传因子组成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F1X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 例4:下列有关孟德尔的“假说一演绎法”的叙述中,错误的是( )A. 在“一对相对性状的遗传实验"中提出了等位基因的说法B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C.“生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子是成对存在的”属于假说内容D.“受精时,雌雄配子的结合是随机的”属于假说内容 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈2: 例5 下列几组比例,最能体现分离定律实质的是( )A. F1产生配子的比例为1:1B. F2的性状表现类型的比例为3:1C. F2遗传因子组成的比例为1:2:1D. 测交后代表现类型的比例为1:1 例6 一对相对性状的遗传实验中,出现3 : 1的性状分离比,不一定要满足的条件是( )A. F1产生的雌、雄配子的数量必须相等,不同类型雌、雄 配子间必须随机结合B. 显性遗传因子相对于隐性遗传因子为完全显性C. F1中3种遗传因子组成个体的存活率要相等D. F1产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈2: 例7 用下列哪组方法,可最简便地依次解决①〜③的遗传问题 ( )①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系③不断提高小麦抗病纯合子的比例A.自交、杂交、自交 B.自交、测交、测交C.杂交、测交、自交 D.测交、杂交、自交 例8 某植物有的开红花,有的开白花,现将红花植株(Aa)作为亲本,连续自交,那么F3中显性纯合子所占比例为( )A. 3/4 B. 9/16 C. 2/5 D. 7/16 例9 将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交,后代中的纯合子和杂合子按所占的比例绘得如图所示曲线。据图分析,说法错误的是( ) A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例 考点一 细胞的多样性和统一性 内容小结2: 通过学习和训练,除了1.掌握基本概念,更要总结研究方法,模型应用等。具体包括: 2.领悟假说演绎法。 3.正确书写遗传图解。 4.强化应用,构建模型。例如: ①判断显隐性的方法(自交、杂交、测交等);性状分离; ②遗传因子组成的推测,进行简单的遗传实验设计; (自交、杂交、测交等,尤其注意实验设计语言表述); ③3:1的性状分离比和测交后代1:1的比例应用、拓展、延伸; ④强化计算,例如:A.调整比例和带系数计算;B.自交、自由交配的计算方法总结; ⑤分离定律的验证方法:A.自交;B.测交:C.花粉鉴定法; 考点一 细胞的多样性和统一性 评价反馈: 同学们辛苦了, 谢谢大家! 考点一 细胞的多样性和统一性 $