2024-2025學年新教材高中生物第1章遺傳因子的發(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教案新人教版必修2

PAGE9-第2課時對分別現(xiàn)象說明的驗證和分別定律課標內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接闡明有性生殖中基因的分別使得子代的基因型和表型有多種可能，并由此預料子代的遺傳性狀。1.科學思維：理解利用假說一演繹法推理分別定律的過程及在解題中的應用，培育歸納與概括、演繹與推理以及邏輯分析實力。2．科學探究：嘗試在科學探究中運用數(shù)字統(tǒng)計方法；體驗孟德爾遺傳試驗的科學方法和創(chuàng)新思維并應用于實踐中。一、性狀分別比的模擬試驗1．模擬內(nèi)容用具或操作模擬對象或過程甲、乙兩個小桶雌、雄生殖器官小桶內(nèi)的彩球雌、雄配子不同彩球的隨機組合雌雄配子的隨機結(jié)合2.操作步驟eq\x(\a\al(取小桶,并編號))→eq\x(\a\al(分裝,彩球))→eq\x(\a\al(混合,彩球))→eq\x(\a\al(隨機,取球))→eq\x(\a\al(重復,試驗))二、對分別現(xiàn)象說明的驗證及分別定律1．對分別現(xiàn)象說明的驗證(1)方法：測交，即讓F1與隱性純合子雜交。(2)過程2．分別定律推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．運用假說—演繹法驗證的試驗結(jié)果總與預期相符。 ()2．符合分別定律并不肯定出現(xiàn)3∶1的性狀分別比。 ()3．孟德爾奇妙設(shè)計的測交方法只能用于檢測F1的遺傳因子組成。 ()4．在生物的體細胞中，限制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合。 ()5．分別定律發(fā)生在配子形成過程中。 ()[答案]1．×提示：運用假說—演繹法驗證的試驗結(jié)果不肯定與預期相符。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，再進一步進行試驗檢驗。2．√3．×提示：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。4．√5.√對分別現(xiàn)象說明的驗證1．孟德爾設(shè)計測交試驗的目的(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)：測交試驗除上述兩種作用外，還可用于驗證分別定律及推斷某個體是純合子還是雜合子。2．“假說—演繹法”中“假說”與“演繹”的內(nèi)容(1)屬于假說的內(nèi)容是“生物性狀是由遺傳因子確定的”“體細胞中遺傳因子成對存在”“配子中遺傳因子成單存在”“受精時雌雄配子隨機結(jié)合”。(2)屬于演繹推理的內(nèi)容是F1(Dd)能產(chǎn)生數(shù)量相等的兩種配子：D∶d＝1∶1。3．一對相對性狀雜交試驗中的相關(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。4．純合子、雜合子的推斷(1)測交法(已知顯、隱性性狀)：待測個體×隱性純合子eq\o(―――→,\s\up10(結(jié)果),\s\do10(分析))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若后代無性狀分別，則待測個體為純合子,②若后代有性狀分別，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\up10(結(jié)果),\s\do10(分析))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若后代無性狀分別，則,待測個體為純合子,②若后代有性狀分別，則,待測個體為雜合子))當待測個體為動物時，常采納測交法；當待測個體為植物時，測交法、自交法均可采納，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。假如花粉有兩種，且比例為1∶1，則被鑒定的親本為雜合子；假如花粉只有一種，則被鑒定的親本為純合子。對假說—演繹法的理解“假說—演繹法”是在視察和分析的基礎(chǔ)上提出問題，通過推理和想象提出說明問題的假說，依據(jù)假說進行演繹推理，再通過試驗檢驗演繹推理的結(jié)論。假如試驗結(jié)果與預期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯誤的。假說—演繹推理之間的邏輯關(guān)系可表示為下圖：1．采納下列哪一組方式，可以依次解決①～④中的遺傳學問題()①鑒定一只白羊是否是純種②在一對相對性狀中區(qū)分顯隱性③不斷提高小麥抗病品種的純合度④檢驗雜種F1的遺傳因子組成A．雜交、自交、測交、測交B．測交、雜交、自交、測交C．測交、測交、雜交、自交D．雜交、雜交、雜交、測交B[可以利用測交來鑒定白羊是否為純合子；可通過讓具有相對性狀的純合親本雜交來區(qū)分相對性狀的顯隱性；純合子自交不發(fā)生性狀分別，可通過連續(xù)自交提高小麥抗病品種的純合度；可通過測交檢驗雜種F1的遺傳因子組成。]2．(不定項)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學用全緣葉植株(植株甲)進行了下列四個試驗。其中能夠判定植株甲為雜合子的試驗是()A．讓植株甲進行自花傳粉，子代出現(xiàn)性狀分別B．用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉C．用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1D．用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1AD[雜合子自交后代發(fā)生性狀分別，純合子自交后代不發(fā)生性狀分別，A中可判定甲為雜合子；B中植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉，可能甲為顯性純合，也可能另一全緣葉為純合子，還可能都為純合，不能判定；C中可能甲為雜合子，也可能羽裂葉植株為雜合子，不能判定；D中因為子代比例為3∶1，則親本都是雜合子，可以判定。]測交試驗不是演繹推理過程而是試驗驗證過程，利用測定試驗可以推斷某生物是否為雜合子。分別定律的實質(zhì)及應用1．分別定律的理解(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限制的真核生物的有性生殖過程。(2)作用時間：有性生殖形成配子時。(3)實質(zhì)：形成配子時，細胞中限制一對相對性狀的成對的遺傳因子彼此分別。2．分別定律的驗證方法(1)自交法：若自交后代的性狀分別比為3∶1，則證明雜種F1產(chǎn)生了兩種比例相等的配子，即成對的遺傳因子發(fā)生分別。(2)測交法：若測交后代的性狀分別比為1∶1，則證明雜種F1產(chǎn)生了兩種比例相等的配子，即成對的遺傳因子發(fā)生分別。(3)花粉鑒定法：取雜合子的花粉，對花粉進行特別處理后，用顯微鏡視察并計數(shù)，若花粉粒類型(顏色)比例為1∶1，則可干脆驗證基因的分別定律。3．用分別定律進行概率計算的方法(1)用分別定律進行概率計算時要留意兩個法則的運用①加法法則：假如兩個事務是相互排斥的，那么出現(xiàn)這一事務和另一事務的概率是兩個事務的概率之和。②乘法法則：兩個(或兩個以上)獨立事務同時出現(xiàn)的概率是它們各自概率的乘積。(2)概率計算中的常用方法①用經(jīng)典公式計算：概率＝某性狀或遺傳因子組合數(shù)/總性狀或組合數(shù)。一般呈現(xiàn)方式為分數(shù)或百分數(shù)。如AA∶Aa＝1∶2，則Aa的概率為2/3。②用配子的概率計算：個體的遺傳因子組成是由雌、雄配子共同確定的，因此，利用雌、雄配子出現(xiàn)的概率及乘法定理和加法定理，可以計算后代中某種遺傳因子組成(或性狀表現(xiàn)類型)出現(xiàn)的概率。利用分別定律的解題方法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)，則子代肯定表現(xiàn)為顯性性狀(A_)。(2)若親代中有隱性純合子(aa)，則子代中肯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)遺傳因子填充法先依據(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，依據(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)隱性突破法假如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定都有一個a基因，再依據(jù)親代的表現(xiàn)類型做進一步的推斷。(3)依據(jù)分別定律中規(guī)律性比值來干脆推斷①若后代性狀分別比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親肯定是雜合子(Aa)。即Aa×Aa→3A_∶1aa。②若后代性狀分別比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親肯定是測交類型。即Aa×aa→1Aa∶1aa。③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。1．一對性狀表現(xiàn)正常的夫婦，他們的雙親也正常，但男方有一個患白化病的妹妹，女方有一個患白化病的哥哥，這對夫婦生出白化病孩子的概率為()A．1/4B．1/9C．4/9D．1/16B[依據(jù)題意，雙親正常，生有患白化病的孩子，可推知白化為隱性性狀，相關(guān)遺傳因子用A、a表示。男方有一個患白化病的妹妹，則男方父母的遺傳因子組成均為Aa，其后代遺傳因子組成及比例是1/4AA、1/2Aa、1/4aa，而男方表現(xiàn)正常，其遺傳因子組成不會是aa，只可能是AA或Aa，且兩者的比例為1∶2，因此他的遺傳因子組成為Aa的概率為2/3；同理，女方的遺傳因子組成為Aa的概率也為2/3。他們生出白化病孩子的概率為(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9。]2．(2024·全國卷Ⅲ)玉米是一種二倍體異花傳粉作物，可作為探討遺傳規(guī)律的試驗材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對等位基因限制?；卮鹣铝袉栴}：(1)在一對等位基因限制的相對性狀中，雜合子通常表現(xiàn)的性狀是________。(2)現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用這兩種玉米子粒為材料驗證分別定律，寫出兩種驗證思路及預期結(jié)果。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[解析](1)限制相對性狀的一對等位基因中顯性基因通常對隱性基因呈完全顯性作用，因此雜合子通常表現(xiàn)為顯性性狀。(2)若要驗證基因分別定律，則必需獲得雜合子。然而這兩類自然條件下獲得的玉米子粒，我們不能確定它們的顯、隱性及是否為雜合子，因此該驗證明驗就得分狀況探討。思路一：①讓兩種玉米分別自交，若某些玉米自交后，子代出現(xiàn)3∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律；②若這些玉米自交子代均不發(fā)生性狀分別，則都為純合子，讓其雜交，得到的子代為雜合子，再讓其自交，后代出現(xiàn)3∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律，或者對得到的雜合子進行測交，子代出現(xiàn)1∶1的性狀分別比，也可驗證分別定律。思路二：①讓這兩種玉米雜交，假如F1都表現(xiàn)一種性狀，則F1為雜合子，再讓F1自交或?qū)ζ錅y交，得到的子代出現(xiàn)3∶1或1∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律；②假如F1表現(xiàn)兩種性狀且比例為1∶1，則可驗證分別定律。[答案](1)顯性性狀(2)驗證思路及預期結(jié)果①兩種玉米分別自交，若某些玉米自交后，子代出現(xiàn)3∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律。②兩種玉米分別自交，在子代中選擇兩種純合子進行雜交，F(xiàn)1自交，得到F2，若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律。③讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交，假如F1都表現(xiàn)一種性狀，則用F1自交，得到F2，若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律。④讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交，假如F1表現(xiàn)兩種性狀，且表現(xiàn)為1∶1的性狀分別比，則可驗證分別定律。分別定律的驗證方法(1)測交法：F1×隱性純合子?子代性狀分別比為1∶1?F1產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子，遵循分別定律。(2)自交法：F1eq\o(―――→,\s\up10())子代性狀分別比為3∶1?F1產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的配子，遵循分別定律。(3)花粉鑒定法：①原理及過程：非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色；取F1的花粉放在載玻片上，加一滴碘酒。②結(jié)果：一半花粉呈藍色，一半花粉呈褐色。③結(jié)論：分別定律是正確的。[課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.假說—演繹法的探討程序：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試驗中，F(xiàn)2的性狀分別比為3∶1；在測交試驗中，性狀分別比為1∶1。4．分別定律的實質(zhì)：在形成配子時，限制同一性狀的成對的遺傳因子發(fā)生分別，分別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．(不定項)番茄果實的顏色由一對遺傳因子A、a限制，下表是關(guān)于番茄果實顏色的3個雜交試驗及其結(jié)果。下列分析正確的是()試驗組親本性狀F1的性狀和植株數(shù)目紅果黃果1紅果×黃果4925042紅果×黃果99703紅果×紅果1511508A．番茄的果實顏色中，黃色為隱性性狀B．試驗組1的親本遺傳因子組成：紅果為AA，黃果為aaC．試驗組2的F1紅果番茄均為雜合子D．試驗組3的F1中黃果番茄的遺傳因子組成可能為AaAC[依據(jù)試驗組2或試驗組3可推斷紅色相對于黃色為顯性性狀，A項正確；試驗組1中，子代紅果∶黃果≈1∶1，由此可推知其親本的遺傳因子組成，紅果為Aa，黃果為aa，B項錯誤；試驗組2中，子代全為紅果，則親本的遺傳因子組成為紅果AA，黃果aa，F(xiàn)1紅果番茄均為雜合子Aa，C項正確；試驗組3中，子代紅果∶黃果≈3∶1，由此可推知親本的遺傳因子組成均為Aa，F(xiàn)1中黃果番茄的遺傳因子組成為aa，D項錯誤。]2．在“性狀分別比的模擬試驗”中，每次抓取統(tǒng)計過的小球都要重新放回桶內(nèi)，其緣由是()A．保證雌雄配子中兩種配子的數(shù)目相等B．避開小球的丟失C．小球可能再次運用D．避開人為誤差A[小球重新放回，能保證每次抓取小球時，成對的、限制相對性狀的遺傳因子分別，形成數(shù)目相等的兩種配子(小球)。]3．某養(yǎng)豬場有黑色豬和白色豬，假如黑色(B)對白色(b)為顯性，要想鑒定一頭黑色公豬是雜合子(Bb)還是純合子(BB)，最合理的方法是()A．讓該黑色公豬充分生長，以視察其膚色是否會發(fā)生變更B．讓該黑色公豬與黑色母豬(BB或Bb)交配C．讓該黑色公豬與白色母豬(bb)交配D．從該黑色公豬的表型即可辨別C[要想鑒定一頭黑色公豬是雜合子(Bb)還是純合子(BB)，最合理的方法是測交，即讓該黑色公豬與多頭白色母豬(bb)交配，若子代全為黑豬，則表明該黑色公豬是純合子(BB)，若子代出現(xiàn)白豬，則表明該黑色公豬為雜合子(Bb)。]4．假說—演繹法是現(xiàn)代科學探討中常用的一種科學方法，下列屬于孟德爾在發(fā)覺分別定律時的“演繹”過程的是()A．生物的性狀是由遺傳因子確定的B．由F2出現(xiàn)了3∶1的性狀分別比，推想生物體產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子彼此分別C．若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分別，則測交后代中兩種性狀比接近1∶1D．若F1產(chǎn)生配子時成對的遺傳因子分別，則F2中三種遺傳因子組成個體比接近1∶2∶1C[演繹就是從一