内容正文:
温故知新:研究分离定律的科学方法
提出问题
为什么F2中出现3:1的性状分离比?
作出假说
遗传因子决定生物的性状
遗传因子成对存在
遗传因子在形成配子时分离
雌雄配子在受精时随机结合
演绎推理
Dd×dd测交后代分离比为1:1
实验验证
实验结果与推理符合,说明假说正确
得出结论
分离定律:
性状分离现象:
对分离现象的解释:
预测测交结果:
进行测交实验:
分离定律的发现过程
——假说—演绎法
产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
Dd
体细胞
D
d
配子
分离定律只适用于一对相对性状的遗传
1
第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第一章遗传因子的发现
2
学习目标 核心素养
1.分析两对相对性状的杂交实验过程。
2.阐明对自由组合现象的解释和相关 假说。
3.简述对自由组合现象解释的验证过程,并说出自由组合定律的内容。 1.通过解释两对相对性状的杂交实验,养成归纳与概括的科学思维方式。
2. 通过观察现象、提出问题、作出假设:对自由组合现象的解释和相关假说,提高实验设计和实验结果分析的科学探究能力。
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规律。
(2)分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
(3)说出基因型、表现型和等位基因的含义。
2.过程与方法
(1)通过自主、互动、讨论等过程式教学,培养学生自主学习、勇于思考、善于表达等能力。
(2)在对两对相对性状遗传结果进行分析时,通过演绎推理的方法,调动学生的想象力,培养学生的逻辑推理能力。
3.情感态度与价值观
(1)通过孟德尔豌豆杂交实验所揭示的自由组合定律的学习,对学生进行辨证唯物主义实践观的教育。
(2)通过对孟德尔获得成功的原因的总结,培养学生严谨求实的科学态度,培养学生的探究意识和创新精神。
3
倘若我与你结婚,生下的孩子既有你的聪慧又有我的美貌,岂不是很好?
若他具有我的相貌和你的智商,那不就糟了?
思考:
(1)假设他们俩真的结婚了,那么他们的孩子可能出现几种情况?
(2)美和丑、聪明和愚钝是两对相对性状,那两对相对性状是怎么遗传的呢?
趣味故事:
4
为什么院子里只要是黄色豌豆都是饱满的圆粒,只要是绿色豌豆都是干瘪的皱粒?
1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢?
2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗?
问题探讨
讨论
不影响。
不一定。在生活中,也可以看到黄色皱缩的豌豆及绿色饱满的豌豆。
5
一、两对相对性状的杂交实验
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
315
101
108
32
×
9: 3: 3 :1
一、两对相对性状的杂交实验——观察实验,发现问题
1.正交、反交的F1全是黄色圆粒,说明了什么?
黄色对绿色显性;圆粒对皱粒显性
2.F2与不同于亲本的性状组合是什么?
黄色皱粒与绿色圆粒
♀
♂
♀
♂
重组性状
→重组性状
3.每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律?
对每一对相对性状单独进行分析
粒形
圆粒
皱粒
315+108=416
108+32=140
圆粒:皱粒≈3:1
黄色:绿色≈3:1
粒色
黄色
绿色
315+101=423
101+32=133
说明:两对性状的遗传都遵循分离定律
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
315
101
108
32
×
9: 3: 3 : 1
一、两对相对性状的杂交实验——观察实验,发现问题
4.F2 中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱 = 9 : 3 : 3 : 1。从数学的角度分析,9: 3 : 3 :1与3 :1能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?
9 : 3 : 3 : 1=
(3∶1)
×(3∶1)
♀
♂
♀
♂
重组性状
(3黄色:1绿色)×(3圆粒:1皱粒)
9
黄色
圆粒
3
绿色
圆粒
3
黄色
皱粒
1
绿色
皱粒
F2的性状可以自由组合
把两对性状联系在一起分析
?
控制两对性状的遗传因子也发生了自由组合
F1
假说1:豌豆的圆、皱粒分别由遗传因子R、r控制,
黄、绿色分别由遗传因子Y、y控制;
YYRR
yyrr
YR
yr
配子
黄色圆粒
YyRr
Y
y
F1配子
R
r
YR
1 : 1 : 1 : 1
假说2:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子自由组合;
F1产生的雌配子和雄配子各有4种:
雌配子:YR、Yr、yR、yr=1:1:1:1
雄配子:YR、Yr、yR、yr=1:1:1:1
Yr
yR
yr
二、对自由组合现象的解释——提出假说,解释问题
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
(1)假说内容
分离
分离
自由组合
注意:雌雄配子的比例不等于1:1,
一般是雄配子更多!
性状之间发生重新组合的原因是什么?控制两对相对性状的遗传因子发生了组合
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
♂
♀
(2)遗传图解
(棋盘法)
①精卵结合方式有 种
②基因型____种
③表型____种
4
9
16
二、对自由组合现象的解释——提出假说,解释问题
F1
假说3:受精时,雌雄配子结合是随机的。
F2
4×4=16
F2: 1YY : 2Yy : 1yy
F1:Yy
×
F1:Rr
F2: 1RR : 2Rr : 1rr
×
基因型
表型
3种
3种
3Y_黄色
(显性)
1绿色
(隐性)
2种
3R_圆粒
(显性)
1皱粒
(隐性)
2种
逐对分析法
3×3=9
2×2=4
F2
:1
Y_R_
Y_rr
yyR_
yyrr
9
: 3
: 3
10
P
X
绿色圆粒
黄色皱粒
F2
Y_R_
Y_rr
yyR_
yyrr
x
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色皱粒
绿色圆粒
F1
黄色圆粒
YyRr
yyRR
YYrr
(2)遗传图解
F2: 1YY : 2Yy : 1yy
F1:Yy
×
F1:Rr
F2: 1RR : 2Rr : 1rr
×
3Y_黄色
(显性)
1绿色
(隐性)
3R_圆粒
(显性)
1皱粒
(隐性)
:1
9
: 3
: 3
习题巩固
F2中能稳定遗传的个体占总数的________
F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的________
F2绿色圆粒中,能稳定遗传的占________
F2中不同于F1表现型的个体占总数的________
F2中重组类型占总数的________
1.根据对F2统计结果,回答下列问题:
1/4
1/16
1/3
7/16
3/8
实战训练:
2.基因型为AaBb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,两对基因独立遗传,则后代中( )
A.表型4种,比例为9∶3∶3∶1,基因型9种
B.表型2种,比例为3∶1,基因型3种
C.表型4种,比例为3∶1∶3∶1,基因型6种
D.表型2种,比例为1∶1,基因型3种
C
3.两个杂合体杂交,子代只有一种表型,那么这两个亲本的基因型为( )
A. aaBb和AABb B. AaBB×AABb
C. AaBb和AABb D. AaBB×aaBb
B
实战训练:
解题步骤:
拆开→分析→组合
课本P14
2.南瓜果实的白色( W )对黄色(w )是显性盘状(D)对球状(d)是显性,控制两对性状的基因独立遗传,那么表型相同的一组是( )
A.WwDd和wwDd B.Wwdd和WwDd
C.WwDd和WWDD D.wwdd和WWDd
C
演绎推理
1 : 1 : 1 : 1
黄色圆粒
绿色皱粒
×
YyRr
yyrr
P
YR
yR
Yr
yr
配子
yr
黄圆
F1
YyRr
黄皱
Yyrr
绿圆
yyRr
绿皱
yyrr
实验验证
(进行测交实验)
性状组合 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
实验结果 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状之比 1 : 1 : 1 : 1
F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合
得出结论
×
三、对自由组合现象的解释的验证——设计实验,验证假说
设计测交实验
即选F1与隐性纯合子杂交
(1)定义:
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的;在形成配子时,
决定同一性状的成对的遗传因子彼此______,决定不同性状的遗传因子
__________。
互不干扰
自由组合
分离
(2)实质:
(3)适用范围:
a、真核生物有性生殖的细胞核遗传。
b、独立遗传,两对及两对以上相对性状遗传。
独立的!
发生时间
分离定律是自由组合定律的基础
最能体现自由组合定律实质:F1产生1:1:1:1的4种配子
四、得出结论—— 自由组合定律
16
3.孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.自由组合定律是以分离定律为基础的
B.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
C.自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传
D.基因的分离发生在配子形成的过程中,基因的自由组合发生在合子形成的过程中
对点训练(课本P14)
A
单独分析每对等位基因的遗传都遵循分离定律!
自由组合定律适用于两对以上等位基因!
两个定律都发生在配子形成过程中!
自由组合定律
两对对相对性状的
杂交实验
F2表现型比例 9:3:3:1
测交
预期结论 1:1:1:1
实验结果 1:1:1:1
相符
实验现象
提出问题
提出假说
演绎推理
验证假说
解释现象
假说成立
归纳总结
假说——演绎法探究自由组合定律的过程
1.正确选用实验材料——豌豆
2.由单因素到多因素的研究方法:先研究一对相对性状的遗传,再研究两对或多对性状的遗传。
5.用数学统计学的方法对实验结果进行分析。
3.科学地设计了实验程序、并用新的实验验证。
--(假说-演绎法)
(选材科学)
(策略科学)
(分析科学)
(设计科学)
五、整理归纳:孟德尔成功因素
4.假说-演绎法历经近十年研究
(锲而不舍)
六、孟德尔遗传规律的再发现
1909年,丹麦科学家约翰逊将“遗传因子”命名为 ,并提出了 的概念。
(1)表型(表现型):指生物个体表现出来的
,如豌豆的高茎和矮茎。
(2)基因型:指与表型相关的 ,如高茎豌豆的基因型是DD或Dd。
(3)等位基因:指控制 的基因,如D和d。
孟德尔被世人公认为“ ”。
基因
表型和基因型
性状
基因组成
相对性状
遗传学之父
(课本P13知识链接)
基因型能完全决定表型吗?
说一说遗传因子 、成对遗传因子 、不成对遗传因子后来分别用什么词替代?
基因、
等位基因、
非等位基因
表型是 基因型 和 环境因素 共同作用的结果
3.人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状,双眼皮为显性性状,单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮,后代中会出现单眼皮吗?
有的同学父母都是单眼皮,自己却是双眼皮,也有证据表明他(她)确实是父母亲生的,对此,你能作出合理的解释吗?你由此体会到遗传规律有什么特点?
双眼皮夫妻如果都是杂合子,后代可能发生性状分离而出现单眼皮。
对点训练(课本P14)
表型和基因型以及它们的关系:
表型 = 基因型 + 环境条件
①基因型相同,表现型一定相同。
②表型相同,基因型一定相同。(课本P14)
③基因型是决定表现型的主要因素。
④在相同的环境中,基因型相同,表现型一定
相同。
⑤在不同条件下,即使基因型相同,表现型也未必相同。
同卵双胞胎
易倒伏抗病
(ddtt)
七、孟德尔遗传规律的应用
1.杂交育种
(课本P13)
抗倒伏染病
(DDTT)
易倒伏抗病
(ddtt)
如何得到既抗倒伏又抗病的纯种(DDtt)呢?
P
F1
抗倒伏染病(DdTt)
F2
杂交
自交
选优
多次自
交选种
选良性状纯合体
例现有两个品种的小麦:
抗倒伏染病
(DDTT)
DDtt
连续自交,直至不出现性状分离为止
抗倒伏
易感病
9D_T_
3ddT_
1ddtt
易倒伏
易感病
易倒伏
抗病
抗倒伏
抗病
3D_tt
(1)优点:
操作简便,可以把多种优
良性状集中在一起
(2)缺点:
育种周期长
2.医学:预测和诊断遗传病的理论依据
人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型情况,推断出后代基因型、表型以及它们出现的概率,为人类遗传病的预测和诊断提供理论依据。
例:人类白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。如果一个患者的双亲表型正常。他们所生的孩子中,患白化病的概率是多少?
答案:1/4
课本P13最后1段
二、自由组合定律的验证及应用
七、孟德尔遗传规律的应用
(课本P14)
3/16
×
√
C
A
非甜为显性,甜为隐性
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
03
习题检测
习题检测
1.根据分离定律和自由组合定律,判断下列相关表述是否正确
(1)表型相同的生物,基因型一定相同。 ( )
(2)控制不同性状的基因的遗传互不干扰。 ( )
✘
✓
2.南瓜果实的白色( W )对黄色(w )是显性盘状(D)对球状(d)是显性,控制两对性状的基因独立遗传,那么表型相同的一组是( )
A.WwDd和wwDd B.Wwdd和WwDd
C.WwDd和WWDD D.wwdd和WWDd
C
习题检测
3.孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.自由组合定律是以分离定律为基础的
B.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
C.自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传
D.基因的分离发生在配子形成的过程中,
基因的自由组合发生在合子形成的过程中
A
习题检测
二、拓展应用
1.假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交,F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是?
3/16
习题检测
2.纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,试说明产生这种现象的原因。
因为控制非甜玉米性状的是显性基因,控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时,后代为杂合子(既含有显性基因,也含有隐性基因)。表现为显性性状,故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒;当非甜玉米接受甜玉米的花粉时,后代为杂合子,表现为显性性状,即非甜玉米的性状,故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒
习题检测
3.人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状,双眼皮为显性性状,单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮,后代中会出现单眼皮吗?有的同学父母都是单眼皮,自己却是双眼皮也有证据表明他(她)确实是父母亲生的,对此你能作出合理的解释吗?你由此体会到遗传规律有什么特点?
单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。用A和a分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因,如果父母是基因型为Aa的杂合子,其表型虽然为双眼皮,但子女可能会表现为单眼皮(基因型为 aa)。
习题检测
生物体的性状主要决定于基因型,但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基因型为AA或Aa的人,如果因提上脸肌纤维发育不完全,则可能表现为单眼皮;这样的男性和女性婚配所生的子女,如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A,由于提上睑肌纤维发育完全,则表现为双眼皮。在现实生活中,还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象,这是由两只眼睛的提上睑肌纤维发育程度不同导致的。由此可见,遗传规律虽然通常由基因决定但也受到环境等多种因素的影响,因而表现得十分复杂。
【典例1】已知豌豆的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。控制两对相对性状的基因独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交,其后代出现黄色圆粒70株,绿色圆粒68株,黄色皱粒73株和绿色皱粒71株,则两亲本的基因型是( )
A.YYrr和yyRr B.YYrr和yyRR
C.Yyrr和yyRR D.Yyrr和yyRr
对点训练
迁移应用1.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。让绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,在后代中只有黄色圆粒和绿色圆粒两种豌豆,其数量比为1∶1,则亲本最可能的基因型是( ) A.yyRr×Yyrr B.yyRr×YYrr
C.YYRr×yyRr D.yyRR×Yyrr
D
D
1:1:1:1
显性性状挖空+根据后代性状分离比推法
Y_ r r
y y R_
Y_ r r
yyR_
(课本P16)
B
对点训练
直:卷=
黑:白=
3:1
1:1
带着疑问,孟德尔又对豌豆的其他6对相对性状,也进行了类似的杂交实验实验结果如下表所示,在大量的数据统计之下,我们发现f二中出现3:1的性状,分离比并不是偶然的,那么问题来了,是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?
35
题型:两种遗传病的概率计算
一个并指(Bb)的男人与一个正常的女人结婚,他们生了一个白化病(aa)且手指正常的孩子。
这对夫妇的基因型是 ,如果他们再生一个孩子:
(1)患白化病的概率 ,患并指的概率 ,患两种病概率 。
(2)只患白化病的概率是______,只患并指的概率是_____,
只患一种病的概率是_____。
(3)正常的概率是 ,患病的概率是____________ 。
(4)生下正常男孩的概率是________,
生下一男孩,正常的概率是_____。
3/8
1/8
3/16
1/2
患病=1-正常=5/8
对点训练
3/8
AaBb x Aabb
显性性状挖空+隐性纯合突破法
1/4
1/2
1/8
3/8
两种遗传病的概率计算可总结如下:
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率为m 则不患甲病的概率为1-m
2 患乙病的概率为n 则不患乙病的概率为1-n
3 只患甲病的概率 m-mn
4 只患乙病的概率 n-mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m+n-2mn
7 患病概率 m+n-mn或1-不患病概率
题型:两种遗传病的概率计算
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Lavf56.38.102
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