内容正文:
孟德尔的豌豆实验(二)
第2课时
第 1 章 遗传因子的发现
生命观念:通过分析孟德尔实验方法的启示,理解科学发现的偶然性与必然性,形成“科学认知源于实践并指导实践”的观念
科学思维:通过系统归纳自由组合定律的各类题型及解题策略,构建“拆分-计算-组合”的分析模型,提升将复杂问题分解、建模和综合解决的逻辑思维能力;能够分析9:3:3:1变式比例的遗传学本质
科学探究:
能够基于杂交实验现象提出可探究的问题;能够运用“假说-演绎法”对自由组合现象提出合理解释,并设计测交实验进行验证
社会责任
通过学习遗传规律在农业育种和医学实践中的应用,认识生物学知识对社会发展的重要贡献,树立运用科学知识服务社会生产的责任感
学习目标
在孟德尔之前有很多天才,动物学家,植物学家,都观察到了性状分离
但遗憾的是都没有总结出规律
孟德尔实验方法的启示
为什么孟德尔取得了成功呢?
孟德尔实验方法的启示
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没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。
山柳菊繁殖方式复杂。
山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊,结果却并不理想。主要原因是:
孟德尔实验方法的启示
用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点?这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用?
优点一
两性花,自花传粉,闭花授粉,自然状态下一般都是纯种
有许多容易区分的相对性状,
且能稳定遗传给后代
优点二
花大,便于进行操作
优点三
生长周期短;
子代较多,容易统计分析
优点四
孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统计。若孟德尔一味地用山柳菊做实验,就很可能揭示不了生物遗传的规律,所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
选择很重要
孟德尔实验方法的启示
如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他能不能对分离现象作出解释?
在此之前:
很多科学家都是单修研究,没有用数学思维
数学,实验,遗传研究天赋拉满
不能,或者至少很难得出科学、精确的结论。
孟德尔实验方法的启示
孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣,十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢?
①科学方法论的要求:提出假说后必须验证
②验证假说的核心预测:配子类型的纯化与比例
测交实验中F11:1的比例是假说导出的唯一、精确的定量预测。实验如果成功,就能极其有力地证明“配子分离”和“因子组成”这两个核心观点的正确性。
③排除其他可能性,增强说服力
➡测交结果彻底否定了融合遗传。
④逻辑严谨性的体现:从“解释现象”到“预测新现象”
孟德尔先根据F2现象提出假说(解释),然后用这个假说预测了测交实验的结果(预测),最后通过实验证实了预测。
孟德尔实验方法的启示
4. 孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号,这与他在大学进修过数学有没有关系?这对他进行逻辑推理有什么帮助?
有关系,数学符号能简洁、准确地反映抽象的遗传过程。
5.除了创造性地运用科学方法,你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些?
扎实的知识和对科学的热爱、严谨的科学态度、创造性地应用科学符号体系、勤于实践、敢于向传统挑战等。
孟德尔实验方法的启示
孟德尔实验方法的启示
(1)科学地选择了 作为实验材料。
(2)由单因素到多因素的研究方法。
(3)应用了 方法对实验结果进行统计分析。
(4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上,合理地提出 ,并且设计了新的 实验来验证假说。
豌豆
统计学
假设
测交
孟德尔实验方法的启示
1.(25-26高二上·重庆·月考)孟德尔的杂交实验成功,离不开他正确的选材。豌豆作为遗传实验材料的优点不包括( )A.自花传粉,闭花授粉,自然状态下一般为纯种B.具有易于区分的相对性状C.花小,难以进行人工杂交实验D.生长周期短,后代数量多,便于统计分析
【答案】C
2.(2024高一下·内蒙古·学业考试)孟德尔杂交实验成功的原因,不包括( )A.选用豌豆作杂交实验材料B.采用“假说——演绎”的论证方法C.对实验结果进行统计分析D.亲本产生的雌雄配子数量比为1∶1
【答案】D
3.(24-25高一下·黑龙江鸡西·期末)若不考虑变异,基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的月季不可能产生的配子类型是( )A.ab B.aa C.aB D.Ab
【答案】B
2.1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因,并提出表型和基因
型的概念。
A
a
C
c
B
b
孟德尔遗传规律的再发现
1.1900年,孟德尔的遗传规律被重新提出
表型(表现型)
生物个体表现出来的性状
基因型
与表型有关的基因组成
等位基因
控制相对性状的基因
非等位基因
控制不同性状的基因
如豌豆的高茎和矮茎
如DD、Dd、dd等
如D和d
如D和A
高茎
高茎
表现型相同,基因型是不是一定相同?
DD
Dd
孟德尔遗传规律的再发现
基因型相同,表现型是不是一定相同?
报春花同一基因型:
低温(20℃):白花
高温(30℃):红花
孟德尔遗传规律的再发现
人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
(1)杂交育种概念:
(2)杂交育种优点:
1.杂交育种
孟德尔遗传定律的应用
例1:小麦抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性,不抗锈病(T)对抗锈病(t)为显性。现有纯合的抗倒伏不抗锈病小麦(DDTT)和易倒伏抗条锈病小麦(ddtt),如何培育出抗倒伏且抗锈病的(DDtt)的优良品种?
多次自交选种
P 抗倒扶易病 易倒扶抗病
DDTT
ddtt
F1 抗倒易病
DdTt
F2
抗倒扶易病 抗倒扶抗病 易倒扶易病 易倒抗病
DDtt/Ddtt
F3
杂交
自交
选优
连续自交
优良性状纯合子
连续自交,直至不出现性状分离为止(抗倒抗锈病 DDtt)
孟德尔遗传定律的应用
利用长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
?
短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
B_E_
B_ee
bbE_
bbee
与bbee测交
选择后代不发生性状
分离的亲本即为BBee
杂交
相互交配
选种
测交
优良性状的纯合体
孟德尔遗传定律的应用
培育显性纯合子品种
杂交 F1间相互交配 选种 测交
动物
杂交 自交 选种 自交 选种
植物
中国荷斯坦牛:荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良品种。泌乳期可达到305天,年产乳量可达6300kg以上,产奶量为世界奶牛之冠。
中国黄牛
荷斯坦牛
中国荷斯坦牛
例如
1
高产抗病杂交小麦
2
肉乳兼用乳牛
孟德尔遗传定律的应用
孟德尔遗传定律的应用
父亲(正常)
母亲(正常)
白化病患者
患病概率?
aa
Aa
Aa
aa=1/4
人类白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。绘制双亲表现正常,生出孩子是患者的遗传图解,并标明孩子患病的概率。
白化病
2.遗传病患病概率的推断
5.(22-23高一下·江苏镇江·期中)下列有关孟德尔遗传定律及其应用的叙述,正确的是( )A.一对杂合的黑色豚鼠,一胎产仔四只,一定是3黑1白B.白化病遗传中,基因型为Aa的双亲产生一正常个体,其为携带者的概率是1/2C.具有两对相对性状的纯合亲本杂交,重组类型个体在F2中一定占3/8
D.对基因型为AaBb的个体进行测交,若后代表型比例为3∶1或1∶2∶1,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律
【答案】D
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
材料选择
科学方法
逻辑推理
孟德尔成功的原因
孟德尔遗传定律再发现
孟德尔遗传定律的应用
适用范围
真核生物
有性生物
细胞核内遗传因子的遗传
自由组合定律
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。
课堂总结
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