2023-2024學年 人教版 必修二  對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律 學案_第1頁
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第2課時對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律闡明有性生殖中基因的分離使得子代的基因型和表型有多種可能,并由此預測子代的遺傳性狀。1.理解利用假說—演繹法推理分離定律的過程及在解題中的應用,培養(yǎng)歸納與概括、演繹與推理以及邏輯分析能力。2.嘗試在科學探究中運用數(shù)字統(tǒng)計方法;體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和創(chuàng)新思維并應用于實踐中。3.運用分離定律原理,解釋一些生活中的遺傳現(xiàn)象。一、對分離現(xiàn)象解釋的驗證1.目的:根據(jù)測交子代的性狀表現(xiàn)類型和比例可直接推知雜種子一代的遺傳因子的組成,進而驗證孟德爾的假說的正確性。2.方法:測交,即讓F1與隱性純合子雜交。3.演繹推理(1)設計測交實驗:雜種子一代高莖豌豆(Dd)與隱性純合子矮莖豌豆(dd)雜交。(2)預測實驗結果:后代中高莖與矮莖植株的數(shù)量比應為1∶1,演繹過程如圖所示。4.實驗驗證雜種子一代(高莖)×隱性純合子(矮莖)→87高莖∶79矮莖≈1∶1。5.實驗結論實驗數(shù)據(jù)與預期理論數(shù)據(jù)相符,結果驗證了孟德爾的假說。測交必須讓F1與隱性純合子雜交的原因是什么?提示:測交時隱性個體(純合子)產(chǎn)生的配子只含控制該性狀的隱性遺傳因子,故后代的性狀表現(xiàn)及比例能真實地反映F1產(chǎn)生的配子種類和比例。二、分離定律和假說—演繹法1.分離定律(1)描述對象:有性生殖生物。(2)發(fā)生時間:在形成配子時。(3)內(nèi)容:在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。(4)分離定律在生物的遺傳中具有普遍性。2.假說—演繹法(1)概念“假說—演繹法”是在觀察和分析基礎上提出問題以后,通過推理和想象提出解釋問題的假說,根據(jù)假說進行演繹推理,提出預測的結果,再通過實驗來檢驗。如果實驗結果與預期結論相符,就可以認為假說是正確的,反之,則可以認為假說是錯誤的。(2)一般程序:發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。(正確的打“√”,錯誤的打“×”)1.運用假說—演繹法驗證的實驗結果總是與預期相符。 ()2.孟德爾巧妙地設計的測交實驗只能用于檢測F1的遺傳因子的組成。 ()3.符合分離定律并不一定出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。 ()4.病毒和原核生物的遺傳符合分離定律。 ()5.分離定律發(fā)生在配子形成過程中。 ()提示:1.×運用假說—演繹法驗證的實驗結果不一定與預期相符。當二者相符時,假說就是正確的,不相符時,還需對假說進行修正,再進一步進行實驗檢驗。2.×測交方法既可以檢測待測個體的遺傳因子組成,又可以檢測其形成的配子的種類及比例。3.√4.×分離定律的適用范圍為真核生物的細胞核遺傳。5.√對分離定律解釋的驗證材料1豌豆花紫色和白色是一對相對性狀,研究該性狀的遺傳規(guī)律,研究者開展了如下實驗:材料2為通過材料1實驗探究一般遺傳規(guī)律,研究者進行了如下表的分析和實驗:觀察實驗、發(fā)現(xiàn)問題①分析問題、提出假設②設計實驗、求證假設③歸納總結、揭示結論在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,④1.觀察材料1的雜交實驗,發(fā)現(xiàn)的關鍵問題①是什么?提示:F2出現(xiàn)性狀分離且分離比接近3∶1。2.假設生物的性狀是由遺傳因子控制的,則假設②的體細胞和生殖細胞中的遺傳因子有什么不同?提示:遺傳因子在體細胞中成對存在,在生殖細胞中成單存在。3.為了求證假設是否正確,設計實驗③的雜交親本應怎樣選擇?這屬于什么實驗類型?提示:F1紫花豌豆與白花豌豆雜交。測交。4.請把結論④補充完整。提示:成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。1.對假說—演繹法的理解(1)孟德爾所作假設的核心內(nèi)容是成對的遺傳因子在形成配子時發(fā)生分離。(2)演繹≠測交實驗:演繹不同于測交實驗,前者只是設計測交實驗,預測測交結果,后者則是進行實驗結果的驗證。KK(3)孟德爾設計測交實驗的目的①測定F1產(chǎn)生的配子的種類及比例。②測定F1的遺傳因子組成。強調(diào):測交實驗除上述兩種作用外,還可用于驗證分離定律及判斷某個體是純合子還是雜合子。2.一對相對性狀雜交實驗中的相關數(shù)量關系(1)F1(Dd)產(chǎn)生的配子種類和比例:2種(D、d),1∶1。(2)F2的遺傳因子組成種類和比例:3種(DD、Dd、dd),1∶2∶1。(3)F2的性狀種類和比例:2種(顯性、隱性),3∶1。(4)F1的測交后代遺傳因子組成種類和比例:2種(Dd、dd),1∶1。(5)F1的測交后代性狀種類和比例:2種(顯性、隱性),1∶1。3.純合子、雜合子的判斷(1)測交法(已知顯、隱性性狀)待測個體×隱性純合子Keq\o(→,\s\up7(結果),\s\do5(分析))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①若后代無性狀分離,則,待測個體為純合子,②若后代有性狀分離,則,待測個體為雜合子))(2)自交法(已知或未知顯、隱性性狀)待測個體自交eq\o(→,\s\up7(結果),\s\do5(分析))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①若后代無性狀分離,則,待測個體為純合子,②若后代有性狀分離,則,待測個體為雜合子))當待測個體為動物時,常采用測交法;當待測個體為植物時,測交法、自交法均可采用,但自交法較簡便。(3)花粉鑒定法非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同顏色。如果花粉有兩種,且比例為1∶1,則被鑒定的親本為雜合子;如果花粉只有一種,則被鑒定的親本為純合子。eq\a\vs4\al()1.下列屬于孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律時的“演繹”過程的是()A.生物的性狀是由遺傳因子決定的B.由F2出現(xiàn)了“3∶1”推測生物體產(chǎn)生配子時,成對的遺傳因子彼此分離C.若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分離,則F2中三種遺傳因子組成個體比例接近1∶2∶1D.若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分離,則測交后代中兩種性狀比例接近1∶1D[生物的性狀是由遺傳因子決定的,這是孟德爾提出的假說,A不符合題意;由F2出現(xiàn)了“3∶1”推測生物體產(chǎn)生配子時,成對的遺傳因子彼此分離,這是孟德爾提出的假說,B不符合題意;若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分離,則F2中三種遺傳因子組成的個體比例接近1∶2∶1,這是孟德爾提出的假說,C不符合題意;若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分離,則測交后代中兩種性狀比例接近1∶1,這是孟德爾演繹推理的過程,D符合題意。]2.果蠅的灰身和黑身由一對遺傳因子(B、b)控制?,F(xiàn)有兩瓶世代連續(xù)(甲為乙的親本或乙為甲的親本)的果蠅,甲瓶中的個體全為灰身,乙瓶中的個體既有灰身也有黑身。讓乙瓶中的全部灰身果蠅與異性黑身果蠅交配,若后代都不出現(xiàn)黑身果蠅,則可以認定()A.甲為乙的親本,乙中灰身果蠅為雜合子B.甲為乙的親本,乙中灰身果蠅為純合子C.乙為甲的親本,乙中灰身果蠅為雜合子D.乙為甲的親本,乙中灰身果蠅為純合子D[根據(jù)題干中“乙瓶中的全部灰身果蠅與異性黑身果蠅交配,若后代都不出現(xiàn)黑身果蠅”可知,灰身對黑身為顯性,且乙瓶中的灰身為顯性純合子(BB),乙瓶中的黑身為隱性純合子(bb)。甲瓶中的個體全為灰身,如果甲是親本,不會出現(xiàn)乙瓶中的子代,因為若甲瓶中果蠅的遺傳因子組成是BB,乙瓶中不可能有黑身個體,若甲瓶中果蠅的遺傳因子組成是Bb,則乙瓶中應有Bb的個體,所以不可能是甲為親本,乙為子代;如果乙是親本,即BB×bb,那么甲為子代,其遺傳因子組成為Bb,性狀表現(xiàn)為灰身,D符合題意。]分離定律的實質(zhì)及應用材料1下列是孟德爾在對一對相對性狀進行研究的過程中的幾組比例:①F2的性狀分離比為3∶1;②F1產(chǎn)生不同類型配子的比例為1∶1;③F2遺傳因子組成的比例為1∶2∶1;④測交后代的性狀分離比為1∶1。材料2某植物的紫花與紅花是一對相對性狀,且是由一對遺傳因子(D、d)控制的完全顯性遺傳?,F(xiàn)有一株紫花植株和一株紅花植株作為實驗材料,設計如表所示的實驗方案以鑒別兩植株的遺傳因子組成。選擇的親本及交配方式預測子代性狀推測親代遺傳因子組成第一種:紫花自交出現(xiàn)性狀分離③①④第二種:紫花×紅花全為紫花DD×dd②⑤1.材料1的幾組比例中最能體現(xiàn)分離定律實質(zhì)的是哪一組?提示:②。2.下列幾種生物在遺傳過程中,遵循孟德爾分離定律的有哪些?①新冠病毒②乳酸菌③豌豆④藍細菌⑤山羊提示:③⑤。3.材料2的兩種實驗是否都有能判定紫花和紅花顯隱性的依據(jù)?請寫出理由加以說明。提示:是。因為題中未明確顯、隱性性狀,紫花植株可能是顯性性狀也可能是隱性性狀,因此需要分情況討論??刹捎米越坏姆椒?,看后代是否發(fā)生性狀分離,如果發(fā)生性狀分離,則紫花為顯性性狀;如果不發(fā)生性狀分離,則可能是顯性純合子或隱性純合子,此時再利用紫花和紅花進行雜交,看后代性狀表現(xiàn)。據(jù)題干可以知道,兩種實驗中,都有能判定紫花和紅花顯隱性的依據(jù)。4.材料2中④的遺傳因子組成是什么?提示:DD×DD或dd×dd。1.對分離定律的理解(1)適用范圍:一對相對性狀的遺傳,只適用于性狀由細胞核中的遺傳因子控制的真核生物的有性生殖過程。(2)實質(zhì):形成配子時,細胞中控制一對相對性狀的成對的遺傳因子彼此分離。2.分離定律的應用(1)由親代推斷子代的遺傳因子組成、表現(xiàn)類型(正推法)。親本組合子代遺傳因子組成及比例子代表現(xiàn)類型及比例AA×AAAA全是顯性AA×AaAA∶Aa=1∶1全是顯性AA×aaAa全是顯性Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1顯性∶隱性=3∶1Aa×aaAa∶aa=1∶1顯性∶隱性=1∶1aa×aaaa全是隱性①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_)。②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)。(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成、表現(xiàn)類型(逆推法)。①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,如顯性性狀的遺傳因子組成可用A_來表示,那么隱性性狀的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親本,可推出親代中未知的遺傳因子組成。②隱性突破法如果子代中有隱性個體存在,隱性個體是純合子(aa),因此親代遺傳因子組成中必然都有一個a基因,再根據(jù)親代的表現(xiàn)類型做進一步的推斷。③根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值來直接判斷Ⅰ.若后代性狀分離比為顯性∶隱性=3∶1,則雙親一定是雜合子(Aa)。即Aa×Aa→3A_∶1aa。Ⅱ.若后代性狀分離比為顯性∶隱性=1∶1,則雙親一定是測交類型。即Aa×aa→1Aa∶1aa。Ⅲ.若后代只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子(AA)。即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。eq\a\vs4\al()3.水稻中非糯性(W)對糯性(w)為顯性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈藍黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈橙紅色。下面是對純種的非糯性與糯性水稻的雜交后代進行觀察的結果,其中能直接證明孟德爾的分離定律的一項是()A.雜交后親本植株上結出的種子(F1)遇碘全部呈藍黑色B.F1自交后結出的種子(F2)遇碘后,3/4呈藍黑色,1/4呈橙紅色C.F1產(chǎn)生的花粉遇碘后,一半呈藍黑色,一半呈橙紅色D.F1測交所結出的種子遇碘后,一半呈藍黑色,一半呈橙紅色C[雜交后親本植株上結出的種子(F1)遇碘全部呈藍黑色,后代表現(xiàn)類型只有一種,無法證明孟德爾的分離定律,A錯誤;F1自交后結出的種子(F2)遇碘后,3/4呈藍黑色,1/4呈橙紅色,說明F1自交后代出現(xiàn)性狀分離,但不能直接證明孟德爾的分離定律,B錯誤;F1產(chǎn)生的花粉遇碘后,一半呈藍黑色,一半呈橙紅色,說明F1產(chǎn)生兩種配子,比例為1∶1,能直接證明孟德爾的分離定律,C正確;F1測交所結出的種子遇碘后,一半呈藍黑色,一半呈橙紅色,能證明孟德爾的分離定律,但不能直接證明,D錯誤。]4.玉米是一種異花傳粉作物,可作為研究遺傳規(guī)律的實驗材料。玉米籽粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀,受一對遺傳因子的控制。請回答下列問題:(1)用一雜合飽滿籽粒玉米進行自交,后代會發(fā)生____________,統(tǒng)計后代性狀表現(xiàn)類型及比例為飽滿籽?!冒枷葑蚜#絖_______。(2)現(xiàn)有上述純合飽滿籽粒玉米和純合凹陷籽粒玉米,若要用這兩種玉米為材料驗證分離定律,請你寫出一種驗證該定律的實驗思路及預期結果。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)雜合飽滿籽粒玉米進行自交,子代會出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象,并且性狀分離比為飽滿籽?!冒枷葑蚜#?∶1。(2)驗證分離定律可以選擇自交或者測交的方法,實驗思路及預期結果如下:方法一:讓飽滿籽粒的玉米和凹陷籽粒的玉米雜交得到F1,再用F1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。方法二:讓飽滿籽粒的玉米和凹陷籽粒的玉米雜交得到F1,再用F1與凹陷籽粒玉米測交,得到F2,若F2中出現(xiàn)1∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律[答案](1)性狀分離3∶1(2)方法一:讓飽滿籽粒的玉米和凹陷籽粒的玉米雜交得到F1,再用F1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律(或方法二:讓飽滿籽粒的玉米和凹陷籽粒的玉米雜交得到F1,再用F1與凹陷籽粒玉米測交,得到F2,若F2中出現(xiàn)1∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律)一對遺傳因子的遺傳是否遵循分離定律的驗證方法(1)測交法:F1×隱性純合子?子代兩種性狀的數(shù)量比為1∶1?F1產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子,遵循分離定律。(2)自交法:F1eq\o(→,\s\up7(?))子代性狀分離比為3∶1?F1產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的配子,遵循分離定律。(3)花粉鑒定法(以水稻花粉為例)①過程:非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色,用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交,取F1的花粉放在載玻片上,加一滴碘液,在顯微鏡下觀察。②結果:半數(shù)花粉呈藍黑色,半數(shù)花粉呈橙紅色,遵循分離定律。某異花傳粉的兩性花植物,紅花和白花是一對相對性狀,受一對遺傳因子控制。某研究小組做了如下兩個實驗:甲實驗:為探究該對相對性狀的顯隱性關系,用自然種群中的一株紅花植株作母本與純合白花植株雜交,觀察子代的性狀表現(xiàn)并統(tǒng)計其數(shù)量。乙實驗:用自然種群中的紅花植株和白花植株為實驗材料,設計一次雜交實驗,驗證分離定律。甲實驗中的紅花可能是雜合子也可能是純合子,由此進行演繹推理,確定紅花的顯隱性。用一次雜交實驗驗證分離定律,找到雜種是解答問題的關鍵。由關鍵信息“雜合植株的花藥不能發(fā)育”可知,雜合植株應作母本。由此可培養(yǎng)學生運用演繹與推理進行邏輯分析的能力。(1)由甲實驗的子代性狀表現(xiàn)判斷紅花不一定為顯性性狀,其判斷依據(jù)是什么?提示:若子代全為紅花或出現(xiàn)性狀分離,則紅花為顯性性狀;若子代全為白花,則紅花為隱性性狀。(2)做乙實驗時,研究發(fā)現(xiàn)該植物雜合植株的花藥不能發(fā)育,且紅花為顯性性狀,請寫出實驗思路。提示:用花藥不能發(fā)育的紅花植株作母本,白花植株作父本進行雜交。1.假說—演繹法的研究程序:提出問題→作出假設→演繹推理→得出結論。2.測交法是指F1與隱性純合子雜交。3.在一對相對性狀的雜交實驗中,F(xiàn)2的性狀分離比為3∶1;在測交實驗中,性狀分離比為1∶1。4.分離定律的內(nèi)容:在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。1.測交法可用來檢驗F1是不是純合子,其原因是()A.測交子代出現(xiàn)不同的性狀B.測交不受花粉等其他因素的影響C.與F1進行測交的個體是隱性純合子D.測交后代的性狀及比例直接反映F1的配子類型及比例D[用測交實驗來檢測F1是不是純合子,是將F1和隱性純合子雜交,由于隱性純合子只能產(chǎn)生一種含隱性遺傳因子的配子,所以子代的性狀及比例能直接反映F1產(chǎn)生的配子類型及比例。]2.如圖甲、乙兩個箱子中,放置了兩種相同顏色的小球,若用此裝置表示性狀分離比的模擬實驗,下列分析不正確的是()甲乙A.甲、乙箱子可分別表示雌、雄生殖器官,小球代表雌、雄配子B.從箱子中抓取小球的過程模擬了成對遺傳因子的分離及雌、雄配子的隨機結合C.甲、乙箱子中兩種顏色的小球數(shù)目之比均為1∶1,且兩箱子中小球總數(shù)一定要相等D.每次抓取的彩球一定要放回原桶中C[甲、乙箱子中兩種顏色的小球數(shù)目一定要相等,即A∶a=1∶1(假設相關遺傳因子為A、a),但兩箱子中小球總數(shù)不一定相等,即雌雄配子數(shù)目可以不等,C錯誤。]3.利用“假說—演繹法”,孟德爾發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳定律。下列關于孟德爾分離定律研究過程的分析,正確的是()A.孟德爾假說的核心內(nèi)容是“生物體能產(chǎn)生數(shù)量相等的雌雄配子”B.孟德爾作出的“演繹”是F1與隱性純合子雜交,預測后代產(chǎn)生1∶1的性狀分離比C.為驗證作出的假說是否正確,孟德爾設計并完成了正反交實驗D.運用“假說—演繹法”驗證的實驗結果總與預期相符B[孟德爾假說的核心內(nèi)容是“生物的性狀是由遺傳因子決定的”,A錯誤;孟德

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