高中生物 第1章 第1節(jié) 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)一 新人教版必修2

1、第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一,新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:回顧必修1教材中關(guān)于核酸的作用:核酸是一切生物的遺傳物質(zhì),對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成具有重要作用。為什么說核酸是生物的遺傳物質(zhì)?科學(xué)家們是怎樣發(fā)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的?它如何起作用?其遺傳規(guī)律是怎樣的?要弄清這一系列的問題還是讓我們先從孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)開始吧。 導(dǎo)入2:下圖為英國漂亮的女演員向大文豪蕭伯納求婚圖片。 女演員說:“因?yàn)槟闶莻€(gè)天才,我不嫌你年邁丑陋。假如我和你結(jié)合的話,咱們的后代有你的智慧和我的美貌,那一定是十全十美了?！笔挷{回答說:“你的想象很是美妙,可是生下來的孩子外貌像我,智慧像你,那又怎么

2、辦呢? 同學(xué)們,你猜一猜他們的孩子長相會像他們說的那樣嗎? 提示:不一定。 同學(xué)們想知道親子之間的遺傳有什么規(guī)律嗎? 從今天開始,我們循著孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的足跡,探索遺傳規(guī)律,教師參考,自主學(xué)習(xí),要點(diǎn)探究,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及分離定律。 2.體驗(yàn)孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維。 3.運(yùn)用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象,知識梳理,一、用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)方法 1.豌豆作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn),自花,閉花,性狀,去雄,傳粉,思考1 (1)觀察課本圖1-2豌豆花,請?jiān)僬页鐾愣棺鳛檫z傳實(shí)驗(yàn)材料的另外的一個(gè)優(yōu)勢。 提示:豌豆花大,便于去雄和人工授粉。 (2)為

3、何去雄選擇未成熟花? 提示:由于豌豆是閉花受粉植物,成熟后就受粉,所以去雄應(yīng)選擇未成熟花,二、一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)提出問題,思考2 孟德爾選擇讓F1自交,其目的是什么? 提示:判斷親代矮莖性狀在遺傳過程中是不是消失了,相對,顯性,性狀分離,31,矮莖,判斷 (1)豌豆的高莖與粗莖是一對相對性狀。( ) (2)生物體能表現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀。( ) (3)性狀分離是子代同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。( ) (4)“”表示自交,“”表示雜交。(,三、對分離現(xiàn)象的解釋提出假說 1.理論解釋 (1)生物的性狀是由 決定的。 (2)體細(xì)胞中遺傳因子是 存在的。 (3)生物體在形成生殖細(xì)胞配子時(shí)

4、,成對的 彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中。配子中只含有每對 中的一個(gè)。 (4)受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是 的,遺傳因子,成對,遺傳因子,遺傳因子,隨機(jī),2.遺傳圖解,即F2中遺傳因子組成及比例是 21 F2性狀表現(xiàn)及比例是高矮=,DDDddd=1,31,3.性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn) (1)模擬內(nèi)容,雌、雄生殖器官,雌、雄配子,隨機(jī)結(jié)合,3)分析結(jié)果得出結(jié)論:彩球組合類型數(shù)量比為DDDddd ,彩球代表的顯隱性性狀的數(shù)值比為顯性隱性,思考3 (1)在豌豆一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)中,隨機(jī)從F2中選出4株豌豆,一定是3株高莖和1株矮莖植株嗎?為什么? 提示:不一定,統(tǒng)計(jì)數(shù)量太少,可能偏離31。 (2)上述性狀

5、分離比的模擬實(shí)驗(yàn),為什么要重復(fù)50100次? 提示:為了確保樣本數(shù)目足夠多,重復(fù)次數(shù)越多,實(shí)驗(yàn)結(jié)果越準(zhǔn)確,121,31,四、對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證演繹推理,驗(yàn)證假說 1.驗(yàn)證方法: ,即F1與隱性純合子雜交,測交,2.測交實(shí)驗(yàn)圖解,3.測交結(jié)果:測交后代中 的分離比約為11。 4.結(jié)論:由測交后代分離比約為11,證明F1是雜合子,能產(chǎn)生D和d兩種配子,且這兩種配子的比例是 。 思考4 為什么用測交的方法能證明F1產(chǎn)生配子的類型及比例? 提示:因?yàn)闇y交子代的表現(xiàn)型和比例能真實(shí)地反映出F1產(chǎn)生配子的類型及比例,從而能夠推知F1的遺傳因子組成,高莖和矮莖,11,五、分離定律得出結(jié)論 1.遺傳因子的狀態(tài)

6、:在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相 。 2.發(fā)生時(shí)期:在形成 時(shí)。 3.規(guī)律:控制同一性狀的成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入 中,隨配子遺傳給后代。 選擇 下列關(guān)于遺傳因子的表述中,錯(cuò)誤的是( ) A.體細(xì)胞中的遺傳因子是成對存在的 B.具有顯性遺傳因子的個(gè)體表現(xiàn)為顯性性狀 C.配子中的遺傳因子是成單存在的 D.分離定律發(fā)生在雌雄配子隨機(jī)結(jié)合過程中,融合,配子,不同的配子,D,問題引領(lǐng): 1.狗的長毛與黑毛是一對相對性狀嗎? 2.相對性狀分別由什么控制? 3.怎樣據(jù)遺傳因子的組成區(qū)分純合子和雜合子? 4.舉例說明各種交配類型,要點(diǎn)探究,遺傳學(xué)相關(guān)概念,要點(diǎn)

7、一,教師參考,1.性狀類 (1)相對性狀:同種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。 (2)顯性性狀:具有相對性狀的兩純種親本雜交,子一代表現(xiàn)出來的那個(gè)親本的性狀。 (3)隱性性狀:具有相對性狀的兩純種親本雜交,子一代未表現(xiàn)出來的那個(gè)親本的性狀。 (4)性狀分離:在雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。 2.遺傳因子類 (1)顯性遺傳因子:決定顯性性狀的遺傳因子。(用大寫英文字母表示) (2)隱性遺傳因子:決定隱性性狀的遺傳因子。(用小寫英文字母表示) 3.個(gè)體類 (1)純合子:遺傳因子組成相同的個(gè)體,它包括顯性純合子和隱性純合子。 (2)雜合子:遺傳因子組成不同的個(gè)體,4.交配類,典例1】

8、(2015貴州遵義四中期中)下列各種性狀中,屬于相對性狀的是() A.豌豆的高莖和矮莖 B.豌豆種子的綠色和圓粒 C.人的黑頭發(fā)與黃皮膚 D.貓毛色的黑色與狗毛色的棕色,解析:相對性狀是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型,故A正確;B、C中不是同一個(gè)性狀,D中不是同種生物,故B、C、D均錯(cuò),答案:A,方法透析 相對性狀的判斷技巧 抓住“兩個(gè)同”和“一個(gè)不同”,即“同種生物”“同一性狀”和“不同表現(xiàn)類型,備選例題,解析:鑒定豌豆是否為純合子的最簡捷的方法是自交,若后代不出現(xiàn)性狀分離說明該豌豆是純合子,否則為雜合子。判斷一對相對性狀的顯隱性,可以將具有一對相對性狀的純合子雜交,F1所表現(xiàn)出來的性狀為

9、顯性,確定某個(gè)體的遺傳因子組成最簡捷的方法是測交,A,用下列哪組方法可最簡捷地依次解決的遺傳問題( ) 鑒定一株高莖豌豆是否為純合子 區(qū)別女婁菜披針型和狹披針型的顯隱性關(guān)系 確定某個(gè)體的遺傳因子組成 A.自交、雜交、測交 B.自交、測交、測交 C.雜交、測交、自交 D.自交、雜交、自交,題組演練】 1.某高莖植株自花傳粉,后代既有高莖也有矮莖,該植株的高莖是( ) A.顯性性狀B.隱性性狀 C.相對性狀D.無法確定,解析:高莖植株自交,后代發(fā)生了性狀分離,說明此高莖植株為雜合子,雜合子表現(xiàn)的性狀為顯性性狀,A,2.下列關(guān)于遺傳學(xué)基本概念的敘述正確的是( ) A.后代同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的

10、現(xiàn)象就叫性狀分離 B.純合子自交產(chǎn)生的子代所表現(xiàn)出的性狀就是顯性性狀 C.性狀相同,遺傳因子組成不一定相同 D.兔的白毛和黑毛,狗的長毛和卷毛都是相對性狀,解析:雜種(雜合子)后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象,叫性狀分離,A錯(cuò);顯性性狀是指一對具有相對性狀的純合子雜交,所得F1表現(xiàn)出來的性狀,B錯(cuò);顯性性狀的個(gè)體有純合子,也有雜合子,故C正確;相對性狀是同一性狀的不同表現(xiàn)類型,而長毛與卷毛不屬于同一性狀,故D錯(cuò),C,3.下列有關(guān)一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),說法正確的是( ) A.測交也可用F1與顯性純合子雜交進(jìn)行 B.具有一對相對性狀的兩親本雜交,后代只表現(xiàn)出一種性狀,該性狀為顯性性狀 C

11、.雜種后代中只表現(xiàn)出顯性性狀的現(xiàn)象,叫做性狀分離 D.若雜交后代出現(xiàn)性狀分離,則一定符合31的分離比,解析:測交是用F1與隱性純合子雜交,A錯(cuò)誤;具有一對相對性狀的兩親本雜交,后代表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀,未表現(xiàn)出的性狀為隱性性狀,B正確;雜種后代既有顯性性狀又有隱性性狀的現(xiàn)象叫性狀分離,C錯(cuò)誤;當(dāng)相對性狀呈完全顯隱性關(guān)系,又無致死等情況,且數(shù)量較大時(shí),雜交后代性狀比為31,否則,不一定符合31,D錯(cuò)誤,B,問題引領(lǐng): 1.若某種植物既開紅花又開白花,怎樣判定其顯隱性關(guān)系? 2.若紅花為顯性性狀,現(xiàn)有若干株開紅花的植株,怎樣確定其遺傳因子組成? 3.純合子自交產(chǎn)生的后代是否會發(fā)生性狀分離,顯、隱

12、性性狀及雜合子的判斷,要點(diǎn)二,教師參考,說明:自交法的依據(jù)是性狀分離的結(jié)果,即若自交發(fā)生性狀分離,則新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀;若不發(fā)生性狀分離,則不能判斷其顯隱性關(guān)系,說明:當(dāng)待測個(gè)體為動物時(shí),常用測交法,當(dāng)待測個(gè)體為植物時(shí),測交法、自交法均可,但自交法更簡便,典例2】 老鼠毛色有黑色和黃色,這是一對相對性狀(由一對遺傳因子B、b控制)。有下列三組交配組合,請據(jù)此回答相關(guān)問題,1)根據(jù)交配組合可判斷顯性性狀是,隱性性狀是。 (2)表中親本的遺傳因子組成最可能依次是甲;乙;丙;丁。屬于純合子的有。 (3)表中第組交配組合產(chǎn)生的子代中,表現(xiàn)為黑色個(gè)體的遺傳因子組成是,解析:根據(jù)交配組合可判斷出相對性

13、狀的顯隱性:具有相同性狀的雙親交配,產(chǎn)生的后代發(fā)生了性狀分離,新出現(xiàn)的不同于雙親的性狀(黃色)為隱性性狀,且雙親均為雜合子,即丙、乙的遺傳因子組成均為Bb。組合中,具有相對性狀的雙親雜交,后代全為一種性狀(黑色),結(jié)合可判斷出黑色是顯性性狀,則甲和丁的遺傳因子組成分別是bb、BB。交配組合中黃色個(gè)體為隱性純合子,而黑色個(gè)體為雜合子,子代才會出現(xiàn)約11的分離比。由于的雙親均為雜合子,其產(chǎn)生的子代中,黑色個(gè)體有BB和Bb兩種遺傳因子組成,答案: (1)或黑色黃色 (2)bbBbBbBB甲和丁 (3)BB和Bb,方法透析顯隱性關(guān)系判斷的另外兩種方法 (1)根據(jù)子代分離比判斷:若一對遺傳因子控制的性狀

14、,當(dāng)親本交配后代出現(xiàn)31的性狀分離比時(shí),可直接判定占 的性狀為顯性性狀。 (2)假設(shè)法:假設(shè)其中一種性狀為顯性性狀,另一種為隱性性狀,據(jù)題目條件推導(dǎo)結(jié)果與題目條件是否均一致,若均一致則假設(shè)正確,否則與假設(shè)相反,備選例題,解析:非甜玉米果穗上結(jié)的子粒都是非甜的,而非甜玉米有兩種受精的可能:一是自花傳粉,得到純合的非甜玉米子粒;二是異花傳粉,得到雜合的非甜玉米子粒。由此可確定非甜對甜是顯性。甜玉米果穗上結(jié)的子粒有甜的,也有非甜的。甜玉米的受精也有兩種可能:一種是自花傳粉,得到的是純合的甜玉米子粒;另一種是異花傳粉,即非甜玉米的花粉傳給甜玉米,得到的是雜合的子粒,表現(xiàn)為非甜。由此也可以確定非甜對甜是

15、顯性。C、D選項(xiàng)是不符合題意的,純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植,收獲時(shí)發(fā)現(xiàn)甜玉米果穗上有非甜玉米子粒,而非甜玉米果穗上卻無甜玉米子粒。由此可以推出( ) A.甜是顯性性狀 B.非甜是顯性性狀 C.是顯性的相對性D.是環(huán)境引起的變異,B,A,題組演練】 1.在香水玫瑰的花色遺傳中,紅花、白花為一對相對性狀,受一對遺傳因子的控制(用R、r表示)。從下面的雜交實(shí)驗(yàn)中可以得出的正確結(jié)論是(,A.紅花為顯性性狀 B.紅花A的遺傳因子組成一定為Rr C.紅花C與紅花D的遺傳因子組成不同 D.白花B的遺傳因子組成為Rr,解析:紅花A與白花B雜交,后代全為紅花,說明紅花為顯性性狀,紅花A的遺傳因子組成為RR

16、,白花B的遺傳因子組成為rr。紅花C與紅花D雜交,后代紅花與白花之比約為 31,說明親本均為雜合子,遺傳因子組成都是Rr,2.某種品系的鼠毛灰色和黃色是一對相對性狀,科學(xué)家進(jìn)行了大量的雜交實(shí)驗(yàn),得到了如下表所示的結(jié)果,由此推斷不正確的是(,A.雜交A后代不發(fā)生性狀分離,親本為純合子 B.由雜交B可判斷鼠的黃色毛基因是顯性基因 C.雜交B后代中黃色毛鼠既有雜合子,也有純合子 D.鼠毛色這對相對性狀的遺傳符合基因的分離定律,C,解析:由雜交B的結(jié)果可知,黃色為顯性性狀,灰色為隱性性狀。從雜交B后代比例可以看出,黃色鼠存在顯性純合致死現(xiàn)象,故后代中黃色毛鼠只有雜合子,沒有純合子。雜交A的親子代均表現(xiàn)

17、為隱性性狀,問題引領(lǐng): 1.什么是分離定律?如何運(yùn)用分離定律推斷親子代遺傳因子組成及性狀表現(xiàn)問題? 2.若已知子代規(guī)律性比值怎么推知親代的遺傳因子組成? 3.由親代遺傳因子組成,用什么方法求出子代某一性狀出現(xiàn)的概率,分離定律的解題思路及其概率計(jì)算,要點(diǎn)三,教師參考,1.分離定律的解題思路 分離定律的問題主要有兩種類型:正推型和逆推型 (1)由親代推斷子代的遺傳因子組成、表現(xiàn)類型正推型 若親代中有顯性純合子(AA),則子代一定表現(xiàn)為顯性性狀(A)。 若親代中有隱性純合子(aa),則子代中一定含有隱性遺傳因子(a,隱性突破法:如果子代中有隱性個(gè)體存在,它往往是逆推過程中的突破口。因?yàn)殡[性個(gè)體是純合

18、子aa,遺傳因子只能來自父母雙方,因此親代遺傳因子組成中必然都有一個(gè)a遺傳因子。 填充法:先根據(jù)親代性狀表現(xiàn)寫出能確定的遺傳因子,顯性性狀遺傳因子組成可用A來表示,隱性性狀遺傳因子組成只有一種aa。根據(jù)子代中一對遺傳因子分別來自兩個(gè)親本,推出未知部分即可,2.概率計(jì)算方法 實(shí)例:兩只白羊生了2只白羊和1只黑羊,如果它們再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?是黑色的概率是多少? 分析:兩只白羊所生的后代中出現(xiàn)了性狀分離,則新出現(xiàn)的黑色為隱性性狀,且雙親均為雜合子。若用B、b表示遺傳因子,則雙親的遺傳因子組成均為Bb,子代白羊的遺傳因子組成為BB或Bb,黑羊的遺傳因子組成為bb,1)根據(jù)組合可判

19、斷花為顯性性狀。 (2)組合一中紫花遺傳因子組成為,該組交配方式稱為。 (3)組合三中,F1中紫花遺傳因子組成為,其中純合子比例為,典例3】 下表是大豆的花色四個(gè)組合的遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果,若控制花色的遺傳因子用A、a來表示。請分析表格回答問題,解析: (1)由于組合三中親本均為紫色,F1中出現(xiàn)了白色,即發(fā)生性狀分離,說明紫花是顯性性狀。 (2)組合一后代紫花白花為11,屬于測交,說明親代紫花遺傳因子組成為Aa。 (3)組合三后代紫花白花為31,說明親本遺傳因子組成都是Aa,所以F1紫花遺傳因子組成為1/3AA或2/3Aa,純合子的概率為1/3。 答案: (1)三紫(2)Aa測交(3)AA或Aa1/3

20、,備選例題,答案:雜合紫花豌豆連續(xù)自交一代,子一代中1/4AA、1/2Aa、1/4aa,子一代自交得子二代,子二代中3/8AA、1/4Aa、3/8aa,子二代自交得子三代,子三代中7/16AA、1/8Aa、7/16aa,紫花白花=(7/16+1/8)7/16=97,故選C項(xiàng),2015河南鄭州第四十七中月考)豌豆的花色中紫色對白色為顯性。一株雜合紫花豌豆連續(xù)自交繁殖三代,則子三代中開紫花的豌豆植株和開白花的豌豆植株的比例是( )A.31 B.157C.97 D.159,C,方法透析 雜合子連續(xù)自交,第n代的比例情況如下表,題組演練】 1.水稻某些品種,莖稈的高矮是由一對遺傳因子控制的,對一個(gè)純合顯性親本與一個(gè)純合隱性親本雜交產(chǎn)生的F1進(jìn)行測交,其后代中雜合子的概率是( ) A.0%B.25%C.50%D.75,解析:根據(jù)題意,高莖和矮莖的純合子雜交,其F1一定為高莖雜合子;F1測交,其F2的表現(xiàn)型中,高莖矮莖=11,所以測交后代中,雜合子的概率為50,C,2.將遺傳因子組