2024-2025学年新教材高中生物第1章遗传因子的发现第1节第2课时对分离现象解释的验证和分离定律教案新人教版必修2

PAGE9-第2课时对分别现象说明的验证和分别定律课标内容要求核心素养对接阐明有性生殖中基因的分别使得子代的基因型和表型有多种可能，并由此预料子代的遗传性状。1.科学思维：理解利用假说一演绎法推理分别定律的过程及在解题中的应用，培育归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析实力。2．科学探究：尝试在科学探究中运用数字统计方法；体验孟德尔遗传试验的科学方法和创新思维并应用于实践中。一、性状分别比的模拟试验1．模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶雌、雄生殖器官小桶内的彩球雌、雄配子不同彩球的随机组合雌雄配子的随机结合2.操作步骤eq\x(\a\al(取小桶,并编号))→eq\x(\a\al(分装,彩球))→eq\x(\a\al(混合,彩球))→eq\x(\a\al(随机,取球))→eq\x(\a\al(重复,试验))二、对分别现象说明的验证及分别定律1．对分别现象说明的验证(1)方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。(2)过程2．分别定律推断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．运用假说—演绎法验证的试验结果总与预期相符。 ()2．符合分别定律并不肯定出现3∶1的性状分别比。 ()3．孟德尔奇妙设计的测交方法只能用于检测F1的遗传因子组成。 ()4．在生物的体细胞中，限制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合。 ()5．分别定律发生在配子形成过程中。 ()[答案]1．×提示：运用假说—演绎法验证的试验结果不肯定与预期相符。当二者相符时，假说就是正确的，不相符时，还需对假说进行修正，再进一步进行试验检验。2．√3．×提示：测交方法既可以检测待测个体的遗传因子组成，又可以检测其形成的配子的种类及比例。4．√5.√对分别现象说明的验证1．孟德尔设计测交试验的目的(1)测定F1产生的配子的种类及比例。(2)测定F1的遗传因子组成。强调：测交试验除上述两种作用外，还可用于验证分别定律及推断某个体是纯合子还是杂合子。2．“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容(1)属于假说的内容是“生物性状是由遗传因子确定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”。(2)属于演绎推理的内容是F1(Dd)能产生数量相等的两种配子：D∶d＝1∶1。3．一对相对性状杂交试验中的相关数量关系(1)F1(Dd)的配子种类和比例：2种(D、d)，1∶1。(2)F2的遗传因子组成种类和比例：3种(DD、Dd、dd)，1∶2∶1。(3)F2的性状种类和比例：2种(显性、隐性)，3∶1。(4)F1的测交后代遗传因子组成种类和比例：2种(Dd、dd)，1∶1。(5)F1的测交后代性状种类和比例：2种(显性、隐性)，1∶1。4．纯合子、杂合子的推断(1)测交法(已知显、隐性性状)：待测个体×隐性纯合子eq\o(―――→,\s\up10(结果),\s\do10(分析))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若后代无性状分别，则待测个体为纯合子,②若后代有性状分别，则待测个体为杂合子))(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)：待测个体自交eq\o(,\s\up10(结果),\s\do10(分析))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若后代无性状分别，则,待测个体为纯合子,②若后代有性状分别，则,待测个体为杂合子))当待测个体为动物时，常采纳测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可采纳，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非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。假如花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；假如花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。对假说—演绎法的理解“假说—演绎法”是在视察和分析的基础上提出问题，通过推理和想象提出说明问题的假说，依据假说进行演绎推理，再通过试验检验演绎推理的结论。假如试验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则证明假说是错误的。假说—演绎推理之间的逻辑关系可表示为下图：1．采纳下列哪一组方式，可以依次解决①～④中的遗传学问题()①鉴定一只白羊是否是纯种②在一对相对性状中区分显隐性③不断提高小麦抗病品种的纯合度④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B[可以利用测交来鉴定白羊是否为纯合子；可通过让具有相对性状的纯合亲本杂交来区分相对性状的显隐性；纯合子自交不发生性状分别，可通过连续自交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。]2．(不定项)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)进行了下列四个试验。其中能够判定植株甲为杂合子的试验是()A．让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分别B．用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶C．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1∶1D．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例为3∶1AD[杂合子自交后代发生性状分别，纯合子自交后代不发生性状分别，A中可判定甲为杂合子；B中植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，可能甲为显性纯合，也可能另一全缘叶为纯合子，还可能都为纯合，不能判定；C中可能甲为杂合子，也可能羽裂叶植株为杂合子，不能判定；D中因为子代比例为3∶1，则亲本都是杂合子，可以判定。]测交试验不是演绎推理过程而是试验验证过程，利用测定试验可以推断某生物是否为杂合子。分别定律的实质及应用1．分别定律的理解(1)适用范围：一对相对性状的遗传，只适用于性状由细胞核中的遗传因子限制的真核生物的有性生殖过程。(2)作用时间：有性生殖形成配子时。(3)实质：形成配子时，细胞中限制一对相对性状的成对的遗传因子彼此分别。2．分别定律的验证方法(1)自交法：若自交后代的性状分别比为3∶1，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分别。(2)测交法：若测交后代的性状分别比为1∶1，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分别。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特别处理后，用显微镜视察并计数，若花粉粒类型(颜色)比例为1∶1，则可干脆验证基因的分别定律。3．用分别定律进行概率计算的方法(1)用分别定律进行概率计算时要留意两个法则的运用①加法法则：假如两个事务是相互排斥的，那么出现这一事务和另一事务的概率是两个事务的概率之和。②乘法法则：两个(或两个以上)独立事务同时出现的概率是它们各自概率的乘积。(2)概率计算中的常用方法①用经典公式计算：概率＝某性状或遗传因子组合数/总性状或组合数。一般呈现方式为分数或百分数。如AA∶Aa＝1∶2，则Aa的概率为2/3。②用配子的概率计算：个体的遗传因子组成是由雌、雄配子共同确定的，因此，利用雌、雄配子出现的概率及乘法定理和加法定理，可以计算后代中某种遗传因子组成(或性状表现类型)出现的概率。利用分别定律的解题方法1．由亲代推断子代的遗传因子组成、表现类型(正推法)亲本组合子代遗传因子组成及比例子代表现类型及比例AA×AAAA全是显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全是显性AA×aaAa全是显性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa×aaaa全是隐性(1)若亲代中有显性纯合子(AA)，则子代肯定表现为显性性状(A_)。(2)若亲代中有隐性纯合子(aa)，则子代中肯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、表现类型(逆推法)(1)遗传因子填充法先依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可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，依据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子组成。(2)隐性突破法假如子代中有隐性个体存在，隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必定都有一个a基因，再依据亲代的表现类型做进一步的推断。(3)依据分别定律中规律性比值来干脆推断①若后代性状分别比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲肯定是杂合子(Aa)。即Aa×Aa→3A_∶1aa。②若后代性状分别比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲肯定是测交类型。即Aa×aa→1Aa∶1aa。③若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子(AA)。即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。1．一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，这对夫妇生出白化病孩子的概率为()A．1/4B．1/9C．4/9D．1/16B[依据题意，双亲正常，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、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，其后代遗传因子组成及比例是1/4AA、1/2Aa、1/4aa，而男方表现正常，其遗传因子组成不会是aa，只可能是AA或Aa，且两者的比例为1∶2，因此他的遗传因子组成为Aa的概率为2/3；同理，女方的遗传因子组成为Aa的概率也为2/3。他们生出白化病孩子的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9。]2．(2024·全国卷Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为探讨遗传规律的试验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因限制。回答下列问题：(1)在一对等位基因限制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是________。(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分别定律，写出两种验证思路及预期结果。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[解析](1)限制相对性状的一对等位基因中显性基因通常对隐性基因呈完全显性作用，因此杂合子通常表现为显性性状。(2)若要验证基因分别定律，则必需获得杂合子。然而这两类自然条件下获得的玉米子粒，我们不能确定它们的显、隐性及是否为杂合子，因此该验证明验就得分状况探讨。思路一：①让两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分别比，则可验证分别定律；②若这些玉米自交子代均不发生性状分别，则都为纯合子，让其杂交，得到的子代为杂合子，再让其自交，后代出现3∶1的性状分别比，则可验证分别定律，或者对得到的杂合子进行测交，子代出现1∶1的性状分别比，也可验证分别定律。思路二：①让这两种玉米杂交，假如F1都表现一种性状，则F1为杂合子，再让F1自交或对其测交，得到的子代出现3∶1或1∶1的性状分别比，则可验证分别定律；②假如F1表现两种性状且比例为1∶1，则可验证分别定律。[答案](1)显性性状(2)验证思路及预期结果①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分别比，则可验证分别定律。②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分别比，则可验证分别定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，假如F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分别比，则可验证分别定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，假如F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分别比，则可验证分别定律。分别定律的验证方法(1)测交法：F1×隐性纯合子⇒子代性状分别比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子，遵循分别定律。(2)自交法：F1eq\o(―――→,\s\up10())子代性状分别比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子，遵循分别定律。(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，加一滴碘酒。②结果：一半花粉呈蓝色，一半花粉呈褐色。③结论：分别定律是正确的。[课堂小结]知识网络构建核心语句归纳1.假说—演绎法的探讨程序：提出问题→作出假设→演绎推理→得出结论。2．测交法是指F1与隐性纯合子杂交。3．在一对相对性状的杂交试验中，F2的性状分别比为3∶1；在测交试验中，性状分别比为1∶1。4．分别定律的实质：在形成配子时，限制同一性状的成对的遗传因子发生分别，分别后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。1．(不定项)番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a限制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交试验及其结果。下列分析正确的是()试验组亲本性状F1的性状和植株数目红果黄果1红果×黄果4925042红果×黄果99703红果×红果1511508A．番茄的果实颜色中，黄色为隐性性状B．试验组1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aaC．试验组2的F1红果番茄均为杂合子D．试验组3的F1中黄果番茄的遗传因子组成可能为AaAC[依据试验组2或试验组3可推断红色相对于黄色为显性性状，A项正确；试验组1中，子代红果∶黄果≈1∶1，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；试验组2中，子代全为红果，则亲本的遗传因子组成为红果AA，黄果aa，F1红果番茄均为杂合子Aa，C项正确；试验组3中，子代红果∶黄果≈3∶1，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“性状分别比的模拟试验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其缘由是()A．保证雌雄配子中两种配子的数目相等B．避开小球的丢失C．小球可能再次运用D．避开人为误差A[小球重新放回，能保证每次抓取小球时，成对的、限制相对性状的遗传因子分别，形成数目相等的两种配子(小球)。]3．某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是()A．让该黑色公猪充分生长，以视察其肤色是否会发生变更B．让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配C．让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配D．从该黑色公猪的表型即可辨别C[要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是测交，即让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配，若子代全为黑猪，则表明该黑色公猪是纯合子(BB)，若子代出现白猪，则表明该黑色公猪为杂合子(Bb)。]4．假说—演绎法是现代科学探讨中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发觉分别定律时的“演绎”过程的是()A．生物的性状是由遗传因子确定的B．由F2出现了3∶1的性状分别比，推想生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分别C．若F1产生配子时成对的遗传因子分别，则测交后代中两种性状比接近1∶1D．若F1产生配子时成对的遗传因子分别，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1C[演绎就是从一