新教材高中生物遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)第2課時對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律學(xué)案新人教版必修2

08/807/8/第2課時對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接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(yù)測子代的遺傳性狀。1．科學(xué)思維：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(yīng)用，培養(yǎng)歸納與概括、演繹與推理以及邏輯分析能力。2．科學(xué)探究：嘗試在科學(xué)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(xué)方法和創(chuàng)新思維并應(yīng)用于實踐中。一、對分離現(xiàn)象解釋的驗證1．驗證方法：測交法，即讓F1與隱性純合子雜交。2．遺傳圖解3．實驗結(jié)果：測交后代中的高莖與矮莖植株的數(shù)量比接近1∶1。4．實驗結(jié)論：驗證了孟德爾的遺傳因子假說是正確的。二、分離定律和假設(shè)—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)特點：分離定律在生物的遺傳中具有普遍性。2．假說—演繹法一般程序：發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結(jié)論。判斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．運用假說—演繹法驗證的實驗結(jié)果總是與預(yù)期相符。 ()2．孟德爾巧妙地設(shè)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(jié)果不一定與預(yù)期相符。當(dāng)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．√對分離現(xiàn)象解釋的驗證1．對假說—演繹法的理解(1)孟德爾所作假設(shè)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(shè)計測交實驗，預(yù)測測交結(jié)果，后者則是進行實驗結(jié)果的驗證。(3)孟德爾設(shè)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(guān)數(shù)量關(guān)系(1)F1(Dd)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eq\o(→,\s\up14(結(jié)果),\s\do5(分析))eq\b\lc\{(\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\up14(結(jié)果),\s\do5(分析))eq\b\lc\{(\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(dāng)待測個體為動物時，常采用測交法；當(dāng)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)鑒定純合子、雜合子還可以用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。玉米的高莖對矮莖為顯性。為研究一純合高莖玉米植株的果穗上所結(jié)籽粒是全為純合子、全為雜合子還是既有純合子又有雜合子，某同學(xué)選取了該玉米果穗上兩粒種子作為親本，單獨隔離種植，觀察、記錄并分別統(tǒng)計子一代植株的性狀，子一代全為高莖，他就判斷該玉米果穗所有子粒為純合子。(1)老師認為這位同學(xué)的結(jié)論不科學(xué)，老師給出的理由是什么？提示：選擇的樣本太少，實驗具有一定的偶然性，不能代表全部子粒的遺傳因子組成。(2)請以該果穗為實驗材料，寫出科學(xué)的實驗思路。提示：用該玉米果穗所有子粒作為親本，單獨隔離種植，觀察、記錄并分別統(tǒng)計子一代植株的高莖、矮莖個體數(shù)量。(3)若該玉米果穗上的子粒既有純合子也有雜合子，則子代出現(xiàn)什么情況的性狀表現(xiàn)？提示：部分親本的子一代全為高莖，另一部分親本的子一代既有高莖又有矮莖。1．下列屬于孟德爾在對性狀分離現(xiàn)象作出解釋時的“演繹”過程的是()A．觀察F2，發(fā)現(xiàn)F2中出現(xiàn)了高莖和矮莖兩種性狀，且其數(shù)量比接近3∶1B．由F2出現(xiàn)了3∶1的性狀比推測，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發(fā)生分離，則F2中有3種類型的遺傳因子組成，且其數(shù)量比接近1∶2∶1D．若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子發(fā)生分離，則測交后代會出現(xiàn)兩種性狀，比例接近1∶1D[觀察F2，發(fā)現(xiàn)F2中出現(xiàn)了高莖和矮莖兩種性狀，且其數(shù)量比接近3∶1，這是實驗現(xiàn)象，A錯誤。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的內(nèi)容，B錯誤。演繹是根據(jù)假說內(nèi)容推測測交實驗的結(jié)果，而不是推測F2的遺傳因子組成及比例，C錯誤。若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子發(fā)生分離，則測交后代的兩種性狀的比例接近1∶1，這屬于利用假說推測測交實驗的結(jié)果，D正確。]2．果蠅的灰身和黑身由一對遺傳因子(B、b)控制。現(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，如果甲是親代，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(yīng)有Bb的個體，所以不可能是甲為親代，乙為子代；如果乙是親代，即BB×bb，那么甲為子代，其遺傳因子組成為Bb，灰身，符合題意。]分離定律的實質(zhì)及應(yīng)用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(yīng)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。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：請模仿測交法的模式圖思考并寫出自交法的推理過程。F1eq\o(→,\s\up14(?))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(jié)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。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)。從下面的雜交實驗中可以得出的正確結(jié)論是()雜交組合后代性狀一紅花A×白花B全為紅花二紅花C×紅花D紅花與白花之比約為3∶1A．紅花為顯性性狀B．紅花A的遺傳因子組成為RrC．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RrA[雜交組合一中紅花A×白花B的后代均為紅花，說明紅花是顯性性狀，A正確；雜交組合一的后代均為紅花，說明親本紅花為純合子，則紅花A的遺傳因子組成為RR，B錯誤；雜交組合二的后代紅花與白花數(shù)量比約為3∶1，則紅花C和紅花D的遺傳因子組成均為Rr，C錯誤；白花為隱性性狀，故白花B的遺傳因子組成為rr，D錯誤。]2．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。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對遺傳因子控制。請回答：(1)用一雜合飽滿子粒玉米進行自交，后代會發(fā)生____________，統(tǒng)計后代表現(xiàn)型比例為飽滿子?！冒枷葑恿＃絖_______。(2)現(xiàn)有上述純合飽滿子粒玉米和純合凹陷子粒玉米，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(yù)期結(jié)果。[解析](1)雜合飽滿子粒玉米進行自交，子代會出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象，并且性狀分離比飽滿子?！冒枷葑恿＃?∶1。(2)驗證分離定律可以選擇自交或者測交，實驗思路及預(yù)期結(jié)果如下：①將兩種玉米雜交，若遵循分離定律，則F2飽滿子粒玉米子代會出現(xiàn)3∶1的性狀分離比；②讓F1飽滿的玉米子粒和凹陷的玉米子粒雜交，如果子二代表現(xiàn)出兩種性狀，且比例為1∶1，說明遵循分離定律。[答案](1)性狀分離3∶1(2)方法一：讓飽滿子粒的玉米和凹陷子粒的玉米雜交得到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：讓飽滿子粒的玉米和凹陷子粒的玉米雜交得到F1，再用F1與凹陷子粒玉米雜交，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。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(guān)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(shè)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(guān)鍵。由關(guān)鍵信息“雜合植株的花藥不能發(fā)育”可知，雜合植株應(yīng)作母本。由此可培養(yǎng)演繹與推理及邏輯分析的能力。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？(科學(xué)思維)提示：若子代全為紅花或出現(xiàn)性狀分離，則紅花為顯性；若子代全為白花，則紅花為隱性。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。(科學(xué)探究)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。[課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦1.假說—演繹法的研究程序：提出問題→作出假設(shè)→演繹推理→得出結(jié)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：在形成配子時，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入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。1．如圖表示孟德爾為了驗證分離假設(shè)所做的測交實驗遺傳圖解，對于圖解中各數(shù)字所表示的內(nèi)容，錯誤的是()A．①—白花 B．②—C．③—Cc D．④—1∶1B[讀圖可知，②處的遺傳符號應(yīng)為“×”，不是“”，B項錯誤。]2．在做性狀分離比的模擬實驗時，有關(guān)敘述錯誤的是()A．彩色小球大小、形狀、質(zhì)地、質(zhì)量等要一致B．每次抓小球之前必須搖動小桶，使彩球充分混合C．必須保證兩個小桶中小球總數(shù)相等D．每次抓小球，統(tǒng)計的小球必須放回原桶內(nèi)，并重復(fù)進行多次C[要保證每個小桶中不同顏色(或標(biāo)有D、d)的小球數(shù)量一定要相等，兩個小桶中小球總數(shù)不一定相等，C錯誤。]3．孟德爾采用假說—演繹法發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律，下列有關(guān)說法不正確的是