新教材高中生物遗传因子的发现.2分离定律的模拟验证及应用课件新人教版必修2

第2课时别离定律的模拟、验证及应用根底预习自查问题一:如何模拟杂交实验的过程及结果1.模拟内容:用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶_______________小桶内的彩球___________不同彩球的随机组合雌雄配子的_________雌、雄生殖器官雌、雄配子随机结合2.操作步骤:3.分析结果得出结论:彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈________,彩球代表的显隐性性状的数值比为显性∶隐性≈_____。1∶2∶13∶1问题二:孟德尔是如何设计实验对别离现象进行解释的根据孟德尔的测交实验完成以下图:问题三:别离定律的内容和实质是什么1.描述对象:_________。2.发生时间:形成_____时。3.实质:控制同一性状的成对的_________发生别离,别离后的_________分别进入不同的配子中,随_____遗传给后代。遗传因子配子遗传因子遗传因子配子问题四:如何运用假说—演绎的方法得出相应结论1.研究程序:提出问题→_________→演绎推理→_________→得出结论。2.对假说的判断:如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是_____的,反之,那么说明假说是_____的。提出假说实验验证正确错误【微思考】假说—演绎法中的演绎推理和实验验证的关系是什么提示:演绎推理是为了验证假说的正确与否而设计的实验过程,实验验证是在设计完实验后进行具体实验的过程。核心互动探究探究点一模拟实验和别离定律的验证1.性状别离比的模拟实验(科学探究):【实验情境】某生物兴趣小组进行了性状别离比的模拟实验,甲和乙两个小桶内分别代表雌雄动物的生殖器官,完成有关问题:(1)两个小桶中D小球和d小球代表什么提示:D小球代表含显性遗传因子的配子,d小球代表含隐性遗传因子的配子。(2)每个小桶中D小球和d小球的比例为什么是相等的两个小桶中小球的总量是否必须相等提示:因为生物体内产生的两种雌配子和两种雄配子的数量是相等的。两个小桶内的小球总量不一定相等,自然状况下雌配子的总数远远小于雄配子的总数。(3)分别从两个小桶抓取一个小球组合在一起模拟的是什么提示:模拟雌、雄配子的随机结合。(4)抓取的小球是否需要放回到原小桶中为什么提示:需要。假设不放回原小桶内,那么影响小桶中两种小球的比例,从而影响模拟实验的数据。(5)本次实验为什么要重复30次以上提示:为了确保观察的样本数量足够多,雌、雄配子结合的时机相等。2.测交实验的作用(科学探究):【图表情境】测交实验的遗传图解如下,完成有关问题:(1)利用高茎(Dd)和矮茎豌豆作为实验材料,验证别离定律,写出两种简要思路并对结果进行分析。提示:①让高茎豌豆和矮茎豌豆测交,后代高茎和矮茎比例为1∶1,那么符合别离定律。②让高茎豌豆自交,后代高茎和矮茎比例为3∶1,那么符合别离定律。(2)推测F1的遗传因子组成:测交实验中,测交后代别离比接近_____,证实F1的遗传因子组成为___。(3)证明F1产生配子的类型及比例:因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为___性,它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达,所以测交后代决定于F1所产生的配子的_____及_____。1∶1Dd隐类型比例【探究总结】别离定律的验证方法(1)测交法。F1×隐性纯合子⇒子代性状别离比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子,遵循分离定律。(2)自交法。F1子代性状别离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子,遵循别离定律。(3)花粉鉴定法。①原理及过程:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色;取F1的花粉放在载玻片上,加一滴碘液。②结果:一半花粉呈蓝黑色,一半花粉呈橙红色。③结论:别离定律是正确的。【定向训练】1.“性状别离比的模拟〞实验中,甲、乙两只小桶内标记D和d的两种彩球的数量相等,其原因是 ()A.两种类型的雌配子(或雄配子)的数量大致相等B.保证D和d均被同时抓取和d结合时机大D.每次都抓一个D,一个d【解析】选A。“性状别离比的模拟〞实验中,甲、乙两只小桶分别代表雌、雄生殖器官,所以两只小桶内的两种彩球分别表示雌、雄配子,甲和乙桶的两种颜色彩球的数目要相等,即D∶d=1∶1,也就是两种类型的雌(雄)配子的数量相等。【解析】选D。根据题意分析,两只卷毛鸡杂交总是得到50%的卷毛鸡,25%的野生型,25%的丝状羽的鸡,说明卷毛鸡是杂合子,后代发生了性状别离,相关遗传因子用A、a表示,那么亲本卷毛鸡的遗传因子组成都是Aa,相互交配后代的遗传因子组成为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,符合题目中的数据,那么野生型和丝状羽一个是显性纯合子另一个是隐性纯合子,它们杂交后代全部是卷毛鸡。【补偿训练】家兔的黑毛对褐毛为显性,欲鉴定一只黑毛兔是否为纯合子,与它交配的兔最好选用 ()A.纯合黑毛兔 B.杂合黑毛兔C.褐毛兔 D.白毛兔【解析】选C。根据题意分析可知:家兔的黑毛对褐毛是显性,黑毛兔的遗传因子组成可以是AA,也可以是Aa,所以要判断一只黑毛兔是否是纯合子,最好用测交法即选用隐性个体褐毛兔与它交配。如果后代出现褐毛兔,那么黑毛兔为杂合子;如果后代都是黑毛兔,那么亲本黑毛兔很可能是纯合子。探究点二别离定律的应用及解题思路1.由子代性状表现及比例推断亲本的遗传因子组成(科学思维):【图表情境】根据所给信息,完成表格中的问题:子代性状表现及比例亲本遗传因子组成(用A、a表示)显性∶隐性=3∶1___×___显性∶隐性=1∶1___×___均为显性AA×___或AA×___或AA×___均为隐性___×___AaAaAaaaAAAaaaaaaa2.由亲本推断子代的遗传因子组成及比例和性状表现及比例(科学思维):【图表情境】根据所给信息,完成表格中的问题:亲本子代遗传因子组成(比例)子代性状表现(比例)AA×AAAA_________AA×AaAA∶Aa=1∶1_________AA×aa____________Aa×AaAA∶Aa∶aa=________显性∶隐性=_____Aa×aaAa∶aa=_____显性∶隐性=_____全为显性全为显性Aa全为显性1∶2∶11∶13∶11∶13.别离定律在杂交育种中的应用(科学思维):【图表情境】现有一批遗传因子组成为Dd的豌豆种子,育种工作者对其进行了连续多代自交,并对每株植株上所结种子单独种植,统计每一代中DD、Dd和dd个体所占的比例,得到如下曲线,完成有关问题:(1)假设要选取DD种子进行种植,最早出现在第几代最早在第几代可以选择出来提示:最早出现在第二代,但最早在第三代可以选择出来。(2)假设要选取dd种子进行种植,最早出现在第几代最早在第几代可以选择出来提示:最早出现在第二代,同时在第二代即可选择出来。(3)假设连续自交n代,请将第n代中相关遗传因子组成所占的比例填入下表。Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例————————————————————————(4)指出图中a、b、c三条曲线代表的遗传因子组成。提示:a代表DD和dd,b代表DD或dd,c代表Dd。4.别离定律在医学实践中的应用(科学思维):【图表情境】根据遗传图谱(控制该病的遗传因子用A、a表示),分析以下问题:(1)该病是常染色体_____(填“显性〞或“隐性〞)遗传病。(2)分析1号、6号和7号的遗传因子组成:1号:___;6号:_______;7号:_______(3)假设6号和7号婚配,生患病孩子的概率是____。AaAA或AaAA或Aa1/9隐性【探究总结】1.由子代推断亲代的遗传因子组成的两种方法:(1)填充法:根据亲代性状表现→写出能确定的遗传因子(如显性性状的遗传因子组成用A_表示)→根据子代一对遗传因子分别来自两个亲本→推断亲代未知遗传因子。假设亲代为隐性性状,遗传因子组成只能是aa。(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,那么亲代遗传因子组成中必定含有一个a,然后根据亲代的性状表现作出进一步判断。2.性状显隐性的判断方法:(1)根据子代性状判断。①不同性状的亲本杂交⇒子代只显现一种性状⇒子代所显现的性状为显性性状。②相同性状的亲本杂交⇒子代显现不同性状⇒子代所显现的新的性状为隐性性状。(2)根据子代性状别离比判断。具有一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状别离比为3∶1⇒别离比为3的性状为显性性状。【定向训练】1.(2021·佛山高一检测)周期性偏头痛是由一对遗传因子控制的遗传病,正常的双亲生了一个患病的女儿,假设这对夫妇再生一个孩子,患病的几率应是 ()

【解析】选A。假设该遗传因子用A、a来表示,正常个体遗传因子组成为AA、Aa,患者表示为aa,正常的夫妇生一个患病的女儿,双亲的遗传因子组成分别为Aa和Aa,再生一个孩子患病的概率为(1/2)×(1/2)=1/4。2.水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Cc)为亲本,连续自交三代,每次自交后均除去不抗病水稻再自交,那么子三代抗病水稻中纯合个体的比例是 ()

【解析】选C。亲本为Cc,自交一代中有1/4CC、2/4Cc、1/4cc(淘汰),那么有1/3CC,2/3Cc;自交二代中有1/3CC,2/3×[1/4CC、2/4Cc、1/4cc(淘汰)],那么有3/5CC,2/5Cc;自交三代中有3/5CC、2/5×[1/4CC、2/4Cc、1/4cc(淘汰)],那么有7/9CC、2/9Cc,故C选项正确。3.两株高茎豌豆杂交后代中高茎和矮茎的比例如下图,那么亲本的遗传因子组成为 ()A.GG×gg

B.GG×GgC.Gg×Gg D.gg×gg【解析】选C。由题图可知高茎∶矮茎=3∶1,亲本均为杂合子。【补偿训练】1.多指症为显性遗传病,有一对夫妇,经检测父亲遗传因子组成为Aa,母亲不患多指症,那么他们所生的孩子中不患多指的遗传因子组成和概率分别为 ()A.AA,1/4 B.Aa,1/2 C.aa,1/2 D.Aa,1/4【解析】选C。根据题意,多指症为显性遗传病,有一对夫妇,经检测父亲遗传因子组成为Aa,母亲不患多指症(遗传因子组成为aa),那么Aa×aa→Aa∶aa=1∶1,即他们所生的孩子中不患多指的遗传因子组成是aa,概率是1/2,综上分析,C正确。2.控制豌豆花颜色的遗传因子的传递遵循遗传规律,如图,以下关于杂交实验的描述,错误的选项是 ()A.所有白花的亲本至少有一方是白花B.白花是隐性性状C.实验甲中,F1紫花遗传因子组合类型与亲本紫花遗传因子组合类型相同D.实验乙中,F2紫花遗传因子组合类型中与亲本紫花遗传因子组合类型相同的概率是2/3【解析】选A。由杂交实验乙可推断出,豌豆花颜色中白花为隐性性状。设白花的遗传因子组合类型为hh,那么实验甲的亲本中紫花的遗传因子组合类型为Hh,F1中紫花遗传因子组合类型为Hh;实验乙的F2中紫花遗传因子组合类型为HH或Hh。白花的亲本可以都是杂合的紫花。F1Aa(紫花)×Aa(紫花)→F2(AA∶Aa∶aa=1∶2∶1)紫花中和亲本遗传因子相同的概率为2/3。一对相对性状的杂交实验提出问题后代为什么出现3∶1的比例呢？

提出假说演绎推理P:高茎×矮茎（Dd）（dd）F1:高茎∶矮茎（Dd）（dd）

1∶1测交实验实验验证P:高茎×矮茎（DD）（dd）F1:Dd

高茎F2:DDDddd121

高茎∶矮茎=3∶1×配子:Dd得出结论在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在形成配子时，成对的遗传因子分离，分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。有易于区分的相对性状自花传粉闭花授粉P:高茎×矮茎F1:高茎F2:高茎∶矮茎=3∶1×对分离现象的解释对分离现象解释的验证分离定律豌豆实验过程选材科学方法：假说—演绎法情境素养探究【实验情境】在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的别离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:①黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠②黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为2∶1③黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为1∶1控制毛色的显性遗传因子用A表示,隐性遗传因子用a表示。探究:(1)黄色鼠的遗传因子组成是什么黑色鼠的遗传因子组成是什么不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是什么(科学思维)提示:黄色鼠的遗传因子组成是Aa,黑色鼠的遗传因子组成是aa,不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是AA。(2)写出上述②杂交组合的遗传图解。(科学探究)提示:

【实验情境】马的毛色栗色(B)对白色(b)为显性,在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。某农场养了一群马,育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马进行杂交实验。探究:(1)在一个配种季节里,假设要鉴定该栗色公马的遗传因子组成,应设计怎样的配种方案说明理由。(科学探究)提示:让该栗色公马与多匹白色母马进行交配,观察后代的性状表现。与多匹白色母马交配的理由是产生的子代多,使结果符合大样本原那么,统计准确。(2)杂交后代可能出现哪些结果如何根据结果判断栗色公马的遗传因子组成(科学探究)提示:子代均为栗色,那么该栗色公马的遗传因子组成很可能是BB;子代既有栗色又有白色,那么该栗色公马的遗传因子组成是Bb。课堂素养达标1.孟德尔的遗传学实验中用到了多种交配类型,以下关于不同交配类型的描述正确的选项是________。

①杂交实验中正交和反交的结果是相同的②单性花只能进行杂交,不能进行自交③测交可以用来判断显隐性④自交可以判断显性个体的遗传因子组成⑤杂交可以用来判断显隐性⑥判断动物的遗传因子组成一般用测交【解析】选①④⑤⑥。孟德尔的杂交实验中,无论哪种性状的豌豆做父本,杂交结果是相同的,①正确;单性花植株如果是雌雄同株,雄蕊给雌蕊受粉,也称为自交,②错误;测交不能判断显隐性,但可以判断显性个体的遗传因子组成,③错误;显性个体自交,后代不发生性状别离,那么为纯合子,后代发生性状别离,那么为杂合子,④正确;具有一对相对性状的个体杂交,子代表现出来的性状即为显性性状,⑤正确;动物一般用测交的方法判断遗传因子的组成,⑥正确。1测交可以验证以下几个方面,其中测交子代表现类型及比例直接真实地反映出 ()1配子的种类及比例 1的遗传因子组成1的遗传因子的行为 1的表现类型【解析】选A。测交子代的表现类型及比例直接真实地反映出F1配子的种类及比例,进而可推断出F1的遗传因子组成,A正确、B错误;测交子代的表现类型及比例不能反映F1的遗传因子的行为,C错误;测交子代的表现类型及比例不能直接表达F1的表现类型,D错误。3.(2021·菏泽高一检测)某植物的紫花(A)与红花(a)是一对相对性状,杂合的紫花植株自交得到F1,F1中紫花植株自交得到F2。以下相关表达错误的选项是 ()1中紫花的遗传因子组成有2种2的性状别离比为3∶12紫花植株中杂合子占2/52中红花占1/6【解析】选B。某植物的紫花(A)与红花(a)是一对相对性状,杂合的紫花植株遗传因子组成为Aa,其自交后代遗传因子组成及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,所以子一代中紫花的遗传因子组成有AA、Aa两种,A正确;子一代中紫花自交产生的子二代紫花的比例为1/3+(2/3)×(3/4)=5/6,红花比例为1/6,所以子二代的性状别离比为5∶1,B错误、D正确;子二代中紫花杂合子占(2/3)×(2/4)=2/6,所以紫花植株中杂合子占2/5,C正确。4.在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是 (

)杂交组合后代性状一红花A×白花B全为红花二红花C×红花D红花与白花之比约为3∶1A.红花为显性性状B.红花A的遗传因子组成一定为RrC.红花C与红花D的遗传因子组成不同D.白花B的遗传因子组成为Rr【解析】选A。红花A与白花B杂交后代全为红花,说明红花为显性性状,红花A的遗传因子组成为RR,白花B的遗传因子组成为rr。红花C与红花D杂交,后代红花与白花之比约为3∶1,说明亲本均为杂合子,遗传因子组成都是Rr。5.牛的黑色对红色是显性,现有一头黑色公牛,假设要判断它是纯合子还是杂合子,最好的杂交组合是 ()A.黑色公牛×黑色母牛B.黑色公牛×红色母牛C.黑色公牛×杂色母牛 D.黑色公牛×白色母牛【解析】选B。鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法,即将该个体与隐性个体进行杂交。6.(2021·本溪高一检测)以下有关孟德尔豌豆杂交实验的说法中,最能表达别离定律实质的是 ()1紫花豌豆自交后