生物必修ⅱ苏教版遗传与进化实验课件

1、模块模块2遗传与进化遗传与进化的实验的实验 假说假说演绎法演绎法“假说假说演绎法演绎法”是在观察和分析是在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则证明假假说是正确的，反之，则证明假说是错误的。说是错误的。 假说假说演绎法演绎法科学实验发现事实科学实验发现事实大胆猜测推出假设大胆猜测推出假设演绎推理实验检测演绎推理实验检测反复实

2、验揭示规律反复实验揭示规律观察实验观察实验发现发现问题问题实验实验验证验证演绎推理演绎推理提出提出假说假说解释问题解释问题总结总结规律规律( (结论）结论）一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释对分离现象的解释对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证得出分离定律得出分离定律孟德尔实验的程序孟德尔实验的程序科学研究的方法科学研究的方法假说假说-演绎法演绎法蕴含蕴含纯合子、杂合子鉴定的实验设计纯合子、杂合子鉴定的实验设计 1.1.3 3支试管分别装有红眼雄果蝇和两种不支试管分别装有红眼雄果蝇和两种不同基因型的红眼雌果蝇，还有同基因型的红眼雌果蝇，还有1 1支试管内支试管内装有

3、白眼果蝇。请利用实验室条件设计最装有白眼果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别并写出上述佳方案，鉴别并写出上述3 3支试管内果蝇支试管内果蝇的基因型的基因型( (已知红眼对白眼为显性，显性已知红眼对白眼为显性，显性基因用基因用B B表示表示) )。 纯合子、杂合子鉴定的方法通常有两种，即纯合子、杂合子鉴定的方法通常有两种，即自交法与测交法自交法与测交法。1.1.采用采用自交法自交法，如果后代出现性状分离，则，如果后代出现性状分离，则此个体为杂合子；若后代中没有性状分离，此个体为杂合子；若后代中没有性状分离，则此个体为纯合子。则此个体为纯合子。2.2.采用采用测交法测交法，如果后代中只有显性性

4、状，如果后代中只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合子；如果后代中既则被鉴定的个体为纯合子；如果后代中既有显性性状又有隐性性状出现，则被鉴定有显性性状又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子的个体为杂合子. .一般来说，动物常用测交一般来说，动物常用测交法，而植物法，而植物最简便最简便的方法是采用自交法。的方法是采用自交法。 2 2、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒米果穗上无甜玉米籽粒: :A.A.甜是显性性状甜是显性性状B.B.相互混杂相互混杂C.

5、C.非甜是显性性状非甜是显性性状D.D.相互选择相互选择c c根据性状判断生物性别的实验设计根据性状判断生物性别的实验设计 4.4.有一种雌雄异株的草本经济植物，属有一种雌雄异株的草本经济植物，属XYXY型性别决定，但雌型性别决定，但雌株是性杂合子株是性杂合子( (即即XY)XY)，雄株是性纯合子，雄株是性纯合子( (即即XX)XX)。已知其叶片。已知其叶片上的斑点是上的斑点是X X染色体上的隐性基因染色体上的隐性基因(b)(b)控制的。某园艺场要通控制的。某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应选择：过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应选择： (1)(1)表现型为

6、表现型为 的植株作母本，其基因型为的植株作母本，其基因型为 。表现。表现型为型为 的植株作父本，其基因型为的植株作父本，其基因型为 。 (2)(2)子代中表现型为子代中表现型为 的是雌株。子代中表现型为的是雌株。子代中表现型为 的是雄株。的是雄株。 无斑点无斑点 X XB BY Y 有斑点有斑点 X Xb bX Xb b 有斑点有斑点 无斑点无斑点环境因素环境因素( (外因外因) )和遗传因素和遗传因素( (内内 ) )对生物性状影响的实验设对生物性状影响的实验设计计 5. 一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊花，分别生长在海一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊花，分别生长在海拔拔10m10m、500

7、m500m、1000m1000m处的同一山坡上。在相应生长发处的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。野菊株高的影响，请完成以下实验设计。 (1)(1)实验处理：春天，将海拔实验处理：春天，将海拔500m500m、1000m1000m处的野菊幼苗处的野菊幼苗同时移栽于同时移栽于10m10m处。处。 (2)(2)实验对照：生长于实验对照：生长于 mm处的野菊。处的野菊。

8、 (3)(3)收集数据：第收集数据：第2 2年秋天年秋天 。10m10m、500m500m、1000m 1000m 测量株高，记录数据测量株高，记录数据 (4)(4)预测支持下列假设的实验结果。预测支持下列假设的实验结果。 假设一假设一 野菊株高的变化只受环境因素的影响，野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至实验结果是：移栽至10m10m处野菊株处野菊株高高 。 假设二假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响，野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至实验结果是：移栽至10m10m处野菊株处野菊株高高 。 假设三假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的野菊株高的变化受遗

9、传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至共同影响，实验结果是：移栽至10m10m处野菊处野菊株高株高 。与与10m10m处野菊株高无显著差异处野菊株高无显著差异 与原海拔处与原海拔处(500m(500m、1000m)1000m)野菊株高无显著差异野菊株高无显著差异 比比10m10m处矮，比原海拔处高处矮，比原海拔处高 5.5.一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊花，分别生长在海拔一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊花，分别生长在海拔10m10m、500m500m、1000m1000m处的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显处的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著

10、差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。(1)(1)实验处理：春天，将海拔实验处理：春天，将海拔500m500m、1000m1000m处的野菊幼苗同时移栽于处的野菊幼苗同时移栽于10m10m处。处。(2)(2)实验对照：生长于实验对照：生长于 mm处的野菊。处的野菊。(3)(3)收集数据：第收集数据：第2 2年秋天年秋天 。(4)(4)预测支持下列假设的实验结果。预测支持下列假设的实验结果。假设一假设一 野菊株高的变化

11、只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m10m处处野菊株高野菊株高 。假设二假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m10m处处野菊株高野菊株高 。假设三假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至至10m10m处野菊株高处野菊株高 。10m10m、500m500m、1000m 1000m 测量株高，记录数据测量株高，记录数据 与与10m10m处野菊株高无显著差异处野菊株高无显著差异

12、 与原海拔处与原海拔处(500m(500m、1000m)1000m)野菊株高无显著差野菊株高无显著差异异 比比10m10m处矮，比原海拔处高处矮，比原海拔处高 2.2.调查流程图调查流程图调查人群中的遗传病调查人群中的遗传病 1.1.原理原理 (1) (1) 人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。 (2) (2) 遗传病可以通过遗传病可以通过社会调查社会调查和和家系调查家系调查的方式了解的方式了解发病情况。发病情况。(1)(1)要以常见单基因遗传病为研究对象。要以常见单基因遗传病为研究对象。(2)(2)调查的群体要足够大。调查的群体要足够大。(3)(3

13、)调查调查“遗传病发病率遗传病发病率”与与“遗传方式遗传方式”的区别的区别人类遗传病调查人类遗传病调查 项目项目调查内容调查内容 调查对象调查对象及范围及范围注意事项注意事项结果计算结果计算及分析及分析遗传病遗传病发病率发病率群体随机群体随机抽样调查抽样调查考虑年龄、考虑年龄、性别等因素，性别等因素，群体足够大群体足够大100%100%遗传方式遗传方式家系调查家系调查正常情况与正常情况与患病情况患病情况分析基因显隐分析基因显隐性及所在的染性及所在的染色体类型色体类型人类遗传病调查人类遗传病调查6.6.下面是某校生物科技小组下面是某校生物科技小组“调查人群中某种性调查人群中某种性状的遗传状的遗传

14、”课题的研究方案，回答有关问题。课题的研究方案，回答有关问题。.调查步骤：调查步骤：(1)(1)确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现。确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现。(2)(2)设计记录表格及调查要点如下：设计记录表格及调查要点如下：双亲性状双亲性状调查的家庭调查的家庭个数个数子女总子女总数数子女中患病人数子女中患病人数男男女女总计总计(3)(3)分多个小组调查，获得足够大的群体调查数分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据。据。(4)(4)汇总总结，统计分析结果。汇总总结，统计分析结果。.回答问题：回答问题：(1)(1)人群中的性状很多，在下列人群中的性状很多，在下列4 4项中，不应选

15、项中，不应选择择_项进行遗传方式调查，其理由是项进行遗传方式调查，其理由是_。A A能否卷舌能否卷舌B B身高身高C CA A、B B、OO血型血型 DD红绿色盲红绿色盲B身高是由多个基因决定的身高是由多个基因决定的(2)(2)请在表格中的相应位置填出可能的双亲性请在表格中的相应位置填出可能的双亲性状。状。(3)(3)如果要进一步判断该性状的遗传方式，还如果要进一步判断该性状的遗传方式，还应注意以下问题：应注意以下问题：调查单位最好是调查单位最好是_。为了方便研究，可绘制为了方便研究，可绘制_图。图。(4)(4)通过通过_的手段，对遗的手段，对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效传病进行

16、监测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的发生和发展。地预防遗传病的发生和发展。由上而下：双亲正常、父正常母患病、由上而下：双亲正常、父正常母患病、父患病母正常、父母均患病父患病母正常、父母均患病患者家系患者家系遗传系遗传系谱谱遗传咨询和产前诊断遗传咨询和产前诊断有关有关DNADNA复制方式的实验探究复制方式的实验探究关于关于DNADNA复制方式的探究，充分体现了假复制方式的探究，充分体现了假说说演绎法，即在克里克假说的基础上，通演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。过演绎推理，最终通过实验得以验证。1 1实验材料：大肠杆菌。实验材料：大肠杆菌。2 2实验方法

17、：放射性同位素标记技术和离实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。心技术。3 3实验假设：实验假设：DNADNA以半保留的方式复制。以半保留的方式复制。4 4实验过程：实验过程：( (见图见图) )(1)(1)大肠杆菌在含大肠杆菌在含1515N N标记的标记的NHNH4 4ClCl培养基培养基中繁殖几代，使中繁殖几代，使DNADNA双链充分标记双链充分标记1515N N。(2)(2)将含将含1515N N的大肠杆菌转移到的大肠杆菌转移到1414N N标记的标记的普通培养基中培养。普通培养基中培养。(3)(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(DNA(间隔的时间为

18、大肠杆菌繁殖一代所间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间需时间) )。(4)(4)将提取的将提取的DNADNA进行离心，记录离心后进行离心，记录离心后试管中试管中DNADNA位置。位置。5 5实验预期：离心后应出现实验预期：离心后应出现3 3条条DNADNA带。带。( (见见图图) )(1)(1)重链带重链带( (密度最大密度最大) )：1515N N标记的亲代双链标记的亲代双链DNA(DNA(1515N/N/1515N)N)。(2)(2)杂合链带杂合链带( (密度居中密度居中) )：一条链为：一条链为1515N N，另一条，另一条链为链为1414N N标记的子代双链标记的子代双链DNA(DNA

19、(1515N/N/1414N)N)。(3)(3)轻链带轻链带( (密度最小密度最小) )：两条链都为：两条链都为1414N N标记的子标记的子代双链代双链DNA(DNA(1414N/N/1414N)N)。6 6实验结果：与预期的相符。实验结果：与预期的相符。( (见图见图) )(1)(1)立即取出提取立即取出提取DNADNA离心离心全部重链全部重链带带( (1515N/N/1515N)N)。(2)(2)繁殖一代后取出提取繁殖一代后取出提取DNADNA离心离心全全部杂合链带部杂合链带( (1414N/N/1515N)N)。(3)(3)繁殖两代后取出提取繁殖两代后取出提取DNADNA离心离心1/2

20、1/2轻链带、轻链带、1/21/2杂合链带。杂合链带。7 7实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以半保留的的复制是以半保留的方式进行的。方式进行的。组别组别1 1组组2 2组组3 3组组4 4组组培养液中培养液中唯一氮源唯一氮源1414NHNH4 4ClCl1515NHNH4 4ClCl1414NHNH4 4ClCl1414NHNH4 4ClCl繁殖代数繁殖代数多代多代多代多代一代一代两代两代培养产物培养产物A AB BB B的子的子 代代B B的子的子 代代操作操作提取提取DNADNA并离心并离心离心结果离心结果仅为轻仅为轻链带链带( (1414N/N/1414N)N)仅为重链仅为重链带带( (1515N/N/1515N)N)仅为杂合仅为杂合链带链带( (1515N/N/1414N)N)1/21/2轻链带轻链带( (1414N/N/1414N) N) 1/21/2杂合链杂合链带带( (1515N/N/1414N)N)7.7.科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了技术及密度梯度离心方法进行了DNADNA复制方式的复制方式的探索实验，实验内容及结果见表。探索实验，实验内容及结果见表。请分析并回答：请分析并回答：(1)(1)要得到要得到DNADNA中的中的N N全部被放射性标记的全部被放射性标记的大肠杆