新人教版必修2孟德尔对分离现象解释的验证和分离定律课件(共57张)

1、第2课时孟德尔对分离现象解释的验证和分离定律目标素养1.完成“性状分离比的模拟实验”,加深对分离现象解释的理解,培养科学思维和科学探究能力2.分析测交实验,理解对分离现象解释的验证过程3.从孟德尔的一对相对性状的杂交实验出发,体会“假说演绎法”,并学会利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析知识概览一、性状分离比的模拟实验1.实验目的:通过模拟实验,理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。2.实验装置 (1)甲、乙两个小桶,分别代表雌、雄生殖器官;甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子(D球与d球分别代表显性遗传因子和隐性遗传因子)。(2)用不同彩球的随机组合,模

2、拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。3.实验过程(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。(2)摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合。(3)分别从两个桶内随机抓取一个小球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合。(4)将抓取的彩球放回原来的小桶,摇匀。(5)按步骤(3)和(4)重复做30次以上。4.实验结果彩球组合中,DDDddd121。 两个小桶内彩球的数量必须相等吗?为什么?提示:不要求必须相等。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表雌配子、雄配子,它们的数量可以不相等。二、对分离现象解释的验证1.方法测交,即让F1与隐性纯合子杂交。2.过程三、分离定律、假说演绎法1.分离定律的内容在生物的体

3、细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。2.假说演绎法的程序观察现象,提出问题分析问题,提出假说演绎推理实验验证得出结论。一 性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证重难归纳1.性状分离比的模拟实验(1)模拟内容及结果、结论。 (2)教科书中的模拟实验设置的雌、雄配子数目相同,实际上,在生物体的生殖过程中,一般是雄配子的数量远超过雌配子的数量,因此,两个小桶中的彩球不必一样多,模拟雄性生殖器官的小桶中的彩球可以多一些,但每个小桶内两种彩球(D和d)的数量必须相等。2.测交实验除用于验证分离

4、定律外,还可用于判断某个体是纯合子还是杂合子。3.一对相对性状杂交实验中的相关数量关系(1)F1(Dd)产生配子的种类及其比例:2种,Dd=11。(2)F2的遗传因子组成种类及其比例:3种,DDDddd=121。(3)F2的性状种类及其比例:2种,显性性状隐性性状=31。(4)F1测交后代的遗传因子组成种类及其比例:2种,Dddd=11。(5)F1测交后代的性状种类及其比例:2种,显性性状隐性性状=11。为什么用测交法可以检测被测个体的遗传因子组成?提示:测交即被测个体与隐性纯合子杂交,由于隐性纯合子只产生一种含隐性遗传因子的配子,分析测交后代的性状表现类型及其比例即可推知被测个体产生的配子类

5、型及其比例,从而推知被测个体的遗传因子组成。典例剖析采用下列哪一组方法,可以依次解决中的遗传学问题? ()鉴定一只白羊是不是纯种在一对相对性状中区分显隐性不断提高小麦抗病品种的纯合度检验杂种F1的遗传因子组成A.杂交、自交、测交、测交B.测交、杂交、自交、测交C.测交、测交、杂交、自交D.杂交、杂交、杂交、测交答案:B解析:可以利用测交来鉴定一只白羊是不是纯种;可通过让具有一对相对性状的纯合亲本杂交来区分该对性状的显隐性;纯合子自交不发生性状分离,可通过连续自交来提高小麦抗病品种的纯合度;可通过测交检验杂种F1的遗传因子组成。 纯合子与杂合子的判断方法(1)测交法(已知显、隐性性状)。(2)自

6、交法(已知或未知显、隐性性状)。当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为植物时,测交法、自交法均可采用,但自交法较简便。(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法。例如,非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例为11,则被鉴定亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。学以致用某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为11用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比

7、例为31其中能够判定植株甲为杂合子的实验是()A.或B.或C.或D.或答案:B解析:杂合子自交,后代发生性状分离,纯合子自交,后代不发生性状分离,由可判定甲为杂合子;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代全为全缘叶,可能是甲为显性纯合子,也可能是另一全缘叶为显性纯合子,还可能都为显性纯合子或都为隐性个体,不符合题意;说明甲可能为杂合子,也可能是羽裂叶植株为杂合子,所以不能判定植株甲为杂合子;子代比例为31,则亲本都是杂合子,所以可以判定植株甲为杂合子。二 分离定律和假说演绎法重难归纳1.分离定律(1)适用范围:一对相对性状的遗传,且只适用于性状由细胞核中的遗传因子控制的真核生物的有性生殖过程。(2

8、)实质:形成配子时,细胞中控制一对相对性状的成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。2.分离定律的验证方法(1)自交法:若自交后代的性状分离比为31,则证明杂种F1产生了两种比例相等的配子,即成对的遗传因子发生了分离。(2)测交法:若测交后代的性状分离比为11,则证明杂种F1产生了两种比例相等的配子,即成对的遗传因子发生了分离。(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若不同类型(颜色)花粉粒的比例为11,则可直接验证基因的分离定律。3.假说演绎法(1)研究程序:观察现象,提出问题分析问题,提出假说演绎推理实验验证得出结论。(2)孟德尔用假说演绎法推测、

9、验证分离定律的过程。提出问题为什么F2中总是出现31的性状分离比?提出假说提出遗传因子决定生物性状等观点(即对分离现象的解释)。演绎推理F1为杂合子,其测交后代的性状分离比接近11。实验检验通过测交实验检验演绎推理内容。得出结论假说成立。“演绎”是否就是测交实验?提示:不是。“演绎”是理论推导,而测交实验是通过实验检验理论推导的结果。典例剖析1.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性水稻与糯性水稻杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的分离定律的是()A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色B

10、.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色答案:C解析:杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色,后代的性状表现只有一种,无法证明孟德尔的分离定律,A项不符合题意。F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色,说明F1自交后代出现性状分离,但不能直接证明孟德尔的分离定律,B项不符合题意。F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色,说明F1产生两种配子,且比例为11,能直接证明孟德尔的分离定律,C项符合题意。F1测交所结出的

11、种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色,能证明孟德尔的分离定律,但不是直接证明,D项不符合题意。2.下列叙述最能体现分离定律实质的是()A.F1产生不同类型配子的比例为11B.F2的性状表现类型的比例为31C.F2遗传因子组成的比例为121D.测交后代表现类型的比例为11答案:A解析:分离定律的实质是生物体在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代,因此A项最能体现分离定律的实质。学以致用孟德尔在探索遗传规律的过程中运用了“假说演绎法”,下列相关叙述错误的是()A.“生物的性状是由遗传因子决定的”,属于假说内容B.运用统计学分析实验结果是孟德尔

12、获得成功的原因之一C.孟德尔通过演绎推理证明了其假说是正确的D.“体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合”,属于假说内容答案:C解析:演绎推理是从理论上分析推测。孟德尔通过测交实验证明了其假说的正确性。三 分离定律的应用及概率计算重难归纳1.由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现类型(正推法)(1)若亲代中有显性纯合子(AA),则子代一定表现为显性性状(A_)。(2)若亲代中有隐性纯合子(aa),则子代中一定含有隐性遗传因子(_a)。2.由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推法)(1)填充法:先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子,显性个体的遗传因子组成可用A_来表示,隐性个体的遗传因子

13、组成只有aa一种。根据子代的一对遗传因子分别来自两个亲本,推出未知部分即可。(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子(aa),其遗传因子来自父母双方,因此亲代的遗传因子组成中必然都有一个a。(3)分离比法:运用表格直接逆推。 3.遗传概率的计算(1)已知亲代的遗传因子组成,求子代某一性状出现的概率。用分离比直接推出(B控制白色性状,b控制黑色性状,白色为显性性状):BbBbBBBbbb=121,可见,子代毛色是白色的概率为3/4。用配子的概率计算:遗传因子组成为Bb的亲本产生B、b配子的概率都是1/2,则子代的遗传因子组成为BB(或bb)的概

14、率=1/21/2=1/4;子代的遗传因子组成为Bb的概率=b()的概率B()的概率+b()的概率B()的概率=1/21/2+1/21/2=1/2。(2)亲代的遗传因子组成未确定,求子代某一性状出现的概率。先根据题目已知信息确定亲代的遗传因子组成,并进一步确定亲代不同遗传因子组成所占的比例,再根据题目要求计算子代某一性状出现的概率。纯种红花与纯种白花杂交,F2的性状表现有红花、粉红花和白花,它们的比例约为121。你认为相关性状的遗传遵循分离定律吗?为什么?提示:遵循。题述现象为不完全显性,即具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出中间类型。相关性状的遗传仍遵循分离定律,这是对孟德尔定律的补充和发展

15、。典例剖析1.在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择的一对相对性状是子叶颜色,豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。下图是子一代(F1)自交的实验结果。根据孟德尔对分离现象的解释,下列说法正确的是()A.都是黄色子叶B.的子叶颜色与F1相同C.和都是黄色子叶,是绿色子叶D.和都是绿色子叶,是黄色子叶答案:C解析:根据孟德尔对分离现象的解释,题图F2中的遗传因子组成分别是Yy、Yy、yy。因为黄色(Y)对绿色(y)为显性,故和的子叶颜色为黄色,的子叶颜色为绿色。2.小麦的抗病(T)对不抗病(t)为显性。两株抗病小麦杂交,后代中有一株不抗病,其余未知。这个杂交组合可能的遗传因子组成是()A.TTTTB.

16、TTTtC.TtTtD.Tttt答案:C解析:抗病小麦的遗传因子组成为T_,后代不抗病小麦的遗传因子组成为tt,则双亲的遗传因子组成均为Tt。3.一对性状表现正常的夫妇,他们的双亲也正常,但男方有一个患白化病的妹妹,女方有一个患白化病的哥哥,这对夫妇所生的孩子患白化病的概率为()A.1/4B.1/9C.4/9D.1/16答案:B解析:根据题意,双亲正常,但生有患白化病的孩子,可推知白化为隐性性状,相关遗传因子用a表示。男方有一个患白化病的妹妹,则男方父母的遗传因子组成均为Aa,其后代的遗传因子组成及其比例是1/4AA、1/2Aa、1/4aa,而男方表现正常,其遗传因子组成不可能是aa,只可能是

17、AA或Aa,且两者的比例为12,因此他的遗传因子组成为Aa的概率是2/3;同理,女方的遗传因子组成为Aa的概率也是2/3。他们所生的孩子患白化病的概率为(2/3)(2/3)(1/4)=1/9。学以致用一对表现正常的夫妇,第一胎生了一个患白化病(由隐性基因控制)的儿子,那么第二胎还是患白化病儿子的概率是()A.1/4B.1/8C.1/2D.1/3答案:B解析:根据题意分析可知,表现正常的夫妇生了一个患白化病的儿子,说明这对夫妇是白化病致病遗传因子(设为a)的携带者,则该夫妇的遗传因子组成都是Aa。AaAaAAAaaa=121,其中AA和Aa表现正常,aa为白化病患者,因此他们生育一个患白化病孩子

18、的概率是1/4;又因为子代是男孩或女孩的概率均为1/2,所以,第二胎还是患白化病儿子的概率是1/41/2=1/8。1.番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状B.实验组1的亲本遗传因子组成:红果为AA,黄果为aaC.实验组2的F1红果番茄均为杂合子D.实验组3的F1中黄果番茄的遗传因子组成可能为Aa1.番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状B.实验组1的亲本遗传因子组成:红果为AA,黄果为a

19、aC.实验组2的F1红果番茄均为杂合子D.实验组3的F1中黄果番茄的遗传因子组成可能为Aa实验组亲本性状F1的性状和植株数目红果/株黄果/株1红果黄果4925042红果黄果99703红果红果1 511508答案:C解析:根据实验组2或实验组3可判断红色相对于黄色为显性性状,A项错误。实验组1中,子代红果黄果11,由此可推知其亲本的遗传因子组成,红果为Aa,黄果为aa,B项错误。实验组2中,子代全为红果,则红果亲本的遗传因子组成为AA,黄果亲本的遗传因子组成为aa,F1红果番茄均为杂合子(Aa),C项正确。实验组3中,子代红果黄果31,由此可推知亲本的遗传因子组成均为Aa,F1中黄果番茄的遗传因子组成为aa,D项错误。2.在“性状分离比的模拟实验”中,每次抓取统计过的彩球都要重新放回桶内,其原因是()A.保证小桶中两种类型配子的数目相等B.避免彩球的丢失C.彩球可能再次使用D.避免人为误差答案:A解析:彩球重新放回,能保证每次抓取彩球时,成对的、控制相对性状的遗传因子分离,形成数目相等的两种配子。3.假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现