天天资源网 / 高中生物 / 教学同步 / 人教版 / 必修2 / 第1章 遗传因子的发现 / 高中生物生物基因的分离定律教案
资料简介
教学目标
1．知识目标 （1）理解应用孟德尔对相对性状及其解释和验证。
（2）理解并应用基因的分离定律及在实践上的应用。 （3）知道基因型、表现型及与环境的关系。 2．能力目标 （1）通过分离定律到实践的应用，从遗传现象上升为对分离定律的认识，训练学生演绎、归纳的思维能力。 （2）通过遗传习题的训练，使学生掌握应用分离定律解答遗传问题的技能技巧。 （3）了解一般的科学研究方法：试验结果——假说——试验验证——理论。 （4）理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。 3．情感目标 （1）孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整8年的研究试验，通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。 （2）通过分离定律在实践中的应用，对学生进行科学价值观的教育。
教学建议（一）
对“基因分离定律在实践中应用”的分析 1．育种中的应用：杂交育种中，人们可以有目的地选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种。选择适宜的亲本杂交，后代的优良性状如是隐性，则是纯合体，能稳定遗传，即可选择作为优良品种；如是显性，则有可能为杂合体，后代要发生性状分离，必须通过连续相交，淘汰不合要求的类型，直到不再发生性状分离为止。 2．医学实践中的应用：医学实践中，对有关遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断，从而防止或减少某些遗传病的出现。人类的某些单基因遗传病可能是由显性基因或隐性基因的。如白化病、先天性白痴等是由一个隐性基因控制的，与之对应的等位基因是正常基因。如果两个均携带有该隐性基因的杂合体的夫妇，其后代就可能出现隐性纯合体的病患者。遗传病家谱调查发现，近亲结婚时，夫妇均是携带有隐性致病的概率明显提高，因此，我国婚姻法明令禁止近亲结婚。对“基因型与表现型的相互关系”的分析 1．生物个体的基因型在很大程度上决定了生物个体的表现型，即：基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。 2．生物体在整个发育过程中，各种性状的表现，不仅受到内在基因型的控制，还要受到环境条件的影响。例如，相同基因型的绿豆种子，在有光条件下，发育成绿色豆芽，而在无光条件下则发育成白色豆芽。 许多事实证明，在不同条件下，同种基因型的个体，可以有不同的表现型。因此，表现型是基因型与环境条件相互作用的结果。
教学建议（二）
对分离现象的解释 孟德尔认为，生物的性状是由遗传因子（推测，后来被证实，即为基因）控制的。①显性性状由显性基因控制，常用大写英文字母（如D，R表示；隐性性状由隐性基因控制，常用小写英文字母（如d，r）表示。②在生物的体细胞中，控制性状的基因都是成对存在的。如纯种高茎豌豆的体细胞中含成对的DD；纯种矮茎豌豆的体细胞中含成对的dd；而 杂种豌豆的体细胞中含成对的Dd等。根据上述观点，我们可作出如下图解，对豌豆一对相对性状的遗传试验作出解释。
值得一提的是，孟德尔推测的基因（遗传因子）的存在状况，正好与减数分裂过程中的染色体状况成对应关系。即体细胞中成对的基因正好位于成对的同源染色体上，进行减数分裂时，同源染色体必然带着上面的基因一起分离，故在生殖细胞中基因是成单存在。结合以上图解，亲代高茎（DD）只形成含D基因的配子，矮茎（dd）只形成含d基因的配子，雌雄配子相互结合得 是Dd，由于D对d有显性作用，故 只表现出高茎性状。 （Dd）产生配子时，D与d随同源染色体的分开而分离，必然形成含D和d的两种配子，每一种又有雌雄之别。所以在受精作用形成 时有四种组合方式，但只形成三种基因组合；DD、Dd和dd，并且其数量比接近1：2：1，而性状表现则只有高茎（DD、Dd）和矮茎（dd）两种类型，数量比接近3：1。 为了验证对分离现象解释的合理性，孟德尔又做了下列的实验加以验证，即让 与隐性纯合体杂交。孟德尔推测，如果上述对分离现象的解释是正确的话，让 与亲代隐性类型杂交， 应产生含D和d两种基因型的配子，且数目相等；而亲代隐性类型只产生一种含d基因的配子（如下图所示一对相对性状测交实验的分析图解）。在它们的后代中，应该是一半数目为高茎，另一半数目为矮茎，即两种性状的数量比接近1：1。
孟德尔用于一代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）杂交，在所得到的的64株后代中，高茎30株，矮茎34株，即分离比接近1：1。孟德尔的这个实验，证实了 （Dd）能形成两种不同类型的配子。在遗传学上将这类试验命名为测交，即用来测定 的基因组合。测交试验证实了对分离现象的解释是正确的。关于基因分离定律的教学手段的建议 一．如何激发学生的学习兴趣 教材中基因的分离规律是孟德尔以豌豆做为实验材料总结出来的，而基因的分离规律教学安排却在每年的3月下旬，学生对豌豆的高茎、矮茎和花的结构等知识缺乏感性认识，学起来枯燥无味。为了解决这一矛盾，可在学校的温室中种植具有相对性状的豌豆，待3月下旬学习时，学生亲自到温室中观察豌豆的相对性状，增加感性认识，激发兴趣。 二．如何培养学生初步的科学分析能力 学习了孟德尔的一对相对性状的遗传实验后，为了进一步激发学生的学习兴趣，贴近生活实际，教师可安排各班学生调查统计人类的相对性状情况。例如，让某班统计周围人群中的有耳垂和无耳垂情况。此班共56人，要求每生统计20人，但不能重复，统计对象为邻居和亲属。举例说明如下：某班学生统计出如下结果：有耳垂和无耳垂总数分别是891人和229人，有耳垂和无耳垂之比约为4：1。注意此比例既不是3：1，也不是1∶1，约为4∶1，这不符合孟德尔的典型杂交比例。为了引导学生分析并深入研究这个比例，教师可将学生分成若干小组，让学生查找有关的资料，看哪个小组能最先找出合理的解释（允许小组间交流）。学生通过查找资料、到医院去询问大夫，经过相互讨论并经老师点拨，最后有7个小组得出正确的结论：因孟德尔一对相对性状的杂交实验是显性纯合体和隐性纯合体杂交，得到 代， 代自交得到 代， 代分离比为3∶1； 代测交后代的表现型的比为1∶1。而人群中有耳垂的基因型为：AA、Aa，无耳垂的基因型为aa。适龄男女青年婚配，从基因型上看，组合方式有：①AA×Aa ②AA×Aa ③AA×aa ④Aa×Aa ⑤Aa×aa ⑥aa×aa等共6种，不符合孟德尔关于一对相对性状的杂交实验过程。另外，由于被统计人群的数量还比较小，不可能出现3∶1或1∶1的分离比。
教学建议（三）
关于“细胞质遗传”的分析 1．细胞质遗传与细胞核遗传的比较 细胞核遗传：生物的大多数性状是受染色体上的DNA控制的，染色体上的DNA存在细胞核内，受细胞核内DNA控制的遗传叫细胞核遗传。 细胞质遗传：细胞质中DNA所控制的遗传叫细胞质遗传。 2．细胞质遗传的主要特点有二 （1）特点一 细胞质遗传都表现为母系遗传。例如，用具有一对相对性状差别的亲本杂交，不论正交或反交， 总表现出母本的性状，这种遗传方式叫母系遗传，该细胞核遗传则不论正交式或反交， 总是表现出显性亲本的性状。例如，课文中讲的豌豆杂交实验中，不论是高茎豌豆作母本，还是矮茎豌豆作母本， 都是高茎豌豆， 则呈3高1矮的比。 细胞质遗传为什么会显示母系遗传？这从精子和卵细胞的体积大小就可以知道；卵细胞体积大，含有大量的细胞质，而精子，特别是它进入卵细胞的部分——头部，含有细胞质则极少。这就是说，受精卵细胞质几乎全部是卵细胞中的细胞质，因此，细胞质遗传总是表现为母系遗传。 （2）特点二 杂交后代性状都不出现一定的分离比例。其原因是：细胞进行分裂时，细胞质中的遗传物质不像细胞核中染色体和DNA分子那样进行有规律的分离，而是随机地分配到子细胞中去。 为什么细胞质也表现有遗传现象呢？在“细胞”一章中已经讲过，细胞质中的一些细胞器（叶绿体、线粒体）中都含有遗传物质DNA，这些遗传物质当然对一定的性状具有控制作用，这种遗传物质叫做细胞质基因。遗传实验中相关的概念 两性花：同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，这样的花称为两性花。 单性花：一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，这样的花称为单性花。 自花传粉：两性花的花粉，落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程，叫自花传粉。 异花传粉：两朵花之间的传粉过程，叫异花传粉。 母本：接受花粉的植株叫做母本（♀）。 父本：供应花粉的植株叫做父本（♂）。 闭花传粉：花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上，称之为闭花传粉。 雄蕊：包括花药和花丝两部分，花药中有花粉。花药成熟后，花粉散发出来。 雌蕊：由柱头、花柱、子房三部分组成。子房发育成果实，子房中的胚珠发育成种子；胚珠中受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳。 去雄：在花未成熟前，拔开花瓣除去末成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。 相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。如豌豆植株种子形状：圆滑与皱缩；子叶颜色：黄色与绿色；花的位置：叶腋与茎顶；但，狗的白毛与猫的黑毛不是相对性状，因为它们分别为两种动物；豌豆子叶黄色与豆荚绿色，虽为同一生物，但不是同一种性状，所以也不是相对性状。 正交与反交：这是一对相对的概念，如以高茎豌豆作母本，矮茎豌豆作父本为“正交”，则以高茎豌豆作父本、矮茎豌豆作母本为“反交”。 显性性状与隐性性状：在杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎、圆粒等；把子一代中未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎、皱粒等。 性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。 等位基因：在遗传学上，把位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因叫等位基因。如D和d就是一对等位基因纯合体：由相同基因的配子结合成的合于发育成的个体，叫做纯合子。纯合体能稳定地遗传。 杂合体：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，叫做杂合子。杂合体不能稳定地遗传。 基因型：与表现型有关的基因组成。如豌豆的高茎基因型是Dd和DD，矮茎的基因型是dd等。基因型又有纯合体和杂合体之分。 表现型：生物个体表现出来的性状，也即是生物个体表现出的某种形态、结构或生理方面的特征，如豌豆的高茎、矮茎等。关于概率在遗传分析中的应用 在对遗传学问题进行分析时，常常采用棋盘法或分枝法，这两种方法的主要依据都是概率中的两个定理——乘法定理和加法定理。 （1）加法定理。当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件或交互事件。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。例如：肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa，他们的孩子的基因型可是： ,概率都是 。然而这些基因型都是互斥事件，一个孩子是AA，就不可能同时又是其他。所以一个孩子表现型正常的概率是 。 （2）乘法定理。当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。例如，生男孩和生女孩的概率都分别是 ，由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是 ，第二胎生女孩的概率也是 ，那么两胎都生女孩的概率是 。如何计算遗传题中某性状或某基因型出现的几率 主要依据数学中概率的两个定理：乘法定理和加法定理。 如下题：让YyRr基因型豌豆自交，问后代中出现YYRR的豌豆几率是多少?黄皱豌豆出现的概率是多少? 我们知道，后代中YY出现不影响RR的出现，属独立事件，符合乘法定理。我们可先将Yy、Rr这两对基因分别考虑。若只考虑一对等位基因Rr自交时RR出现的概率，就是分离规律了。前面知道，分离规律 自交产生的 中，显性纯合体占 的1/4。同理，Rr自交产生的后代中RR出现的概率也是1/4。Yy自交后代中YY也占1/4，则二者同时出现的概率即为 ，(单对计算出概率后相乘法)完全符合自由组合规律中“双显性”纯合体所占的比例1/16。 黄皱豌豆有两种基因型， 可先求出YYrr和Yyrr分别出现的概率，YYrr出现的概率是 ，Yyrr出现的概率是 。由于是YYrr就不可能是Yyrr, 属互斥事件，符合加法定律，则二者同时出现的概率为 ，所以自由组合实验中黄皱豌豆出现的比例占3/16。
教学设计方案
【教学重点、难点、疑点及解决办法】1．教学重点： 基因分离定律的实质。2．教学难点： 对分离现象的解释。3．教学疑点： （1）相对性状 （2）杂交方法4．解决方法： （1）运用减数分裂过程图说明第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。 （2）用染色体遗传图解来说明试验过程。 （3）着重讲清并理解等位基因的概念及等位基因的独立性。 （1）生物的每一个性状都是由控制性状的基因决定的，基因在体细胞中是成对的，在配子中是成单的。 （2）强调 杂合体中等位基因随同源染色体的分开而分离，因而形成1：1的D和d两种配子。 （3） 自交，雌雄配子的结合是随机的，因而 中会出现四种组合：DD、Dd、Dd和dd，表现型之比为3：1。 （1）相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型，解释概念，举例说明，并口头测试。 （2）杂交、回交、正交、反交、自交、测交等，用挂图说明何为去雄、授粉，具体如何操作。【课时安排】 3课时。【教学过程】
第一课时
（一）明确目标 出示本节课的教学目标 1．学习孟德尔的科学精神，研究方法和特点（B：识记）。 2．一对相对性状遗传试验结果及对分离现象的解释（D：应用）。 3．练习规范地做遗传图解（D：应用）。（二）重点、难点的学习与目标完成过程 引言：在上节课的学习中，我们知道了基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。那么基因在传种接代中有什么样的传递规律，得先了解遗传学奠基人孟德尔。 讲述：介绍孟德尔简历，豌豆杂交试验，揭示遗传学的经典定律——基因的分离定律和基因的自由组合定律。35年后三位植物学家分别用不同植物证实了孟德尔的发现后，被埋没的真理重新展现光辉。 孟德尔的研究方法：杂交实验法。此方法是研究遗传规律的基本方法。 什么是杂交试验法？显示《人工异花传粉示意图》，对着图讲解父本、母本，如何去雄，如何传粉、受精，受精卵是第二代的起点，发育成胚直到豌豆种子。 孟德尔选用的实验材料——豌豆。自花传粉，也是闭花受粉。试验结果可靠又易于分析，这是他研究的特点，也是他研究成功的原因之一。（一）基因的分离规律 讲述：由高茎豌豆和矮茎豌豆引出相对性状的概念。相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。此概念有三个要点： 同种生物——豌豆 同一性状——茎的高度 不同表现类型——高茎1.5－2.0m，矮茎0.3m左右。 提问：豌豆种子的圆滑和皱缩是不是相对性状？为什么？ 学生答出：是。具备相对性状概念包含的三个要点：同一种生物——豌豆；同一性状——种子的形状；不同类型——圆滑和皱缩。 讲述：交待在遗传图解中常用符号： P——亲本 ♀——母本 ♂——父本 ×——杂交 × ——目交（自花传粉，同种类型相交） ——杂种子一代 ——杂种第二代三．一对相对性状的遗传试验（1）试验过程 讲述：出示一对相对性状的遗传试验图，对着图讲述试验过程，注意如下几个概念： 显性性状和隐性性状：在杂交实验中，把杂种子一代中显现出来那个亲本的性状，叫做显性性状，如高茎；把未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状，如矮茎。 性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状（如高茎和矮茎）的现象叫做性状分离。 研究特点：①试验材料——选用自花传粉的豌豆 ②分析研究方法——从一对相对性状入手 ③运用数学方法——统计学方法（2）试验结果 ①无论正交反交， 只表现显性性状； ② 自交， 出现性状分离，分离比接近3：1（高茎：矮茎）。2．对分离现象的解释。 问：什么是基因？基因位于何处？ 学生回答：略。 讲述：上一节课我们已经学过了，基因控制性状。那么控制显性性状的基因是显性基因，一般用大写英文字母表示，如豌豆高茎基因用D表示；控制隐性性状的基因是隐性基因，一般用小写英文字母表示，豌豆矮茎基因用d表示。 在体细胞中。控制性状的基因以对存在，纯种高茎豌豆用DD表示，矮茎豌豆用dd表示。在生殖细胞中，控制性状的基因成单存在，因为核基因位于染色体上，减数分裂时，同源染色体分离，导致生殖细胞染色体数目减半。因此，纯种高茎豌豆的配子只含有一个显性基因D，纯种矮茎豌豆的配子只含有一个隐性基因d。受精时，雌雄配子结合，合子中的基因又恢复成对，即 体细胞为Dd。 显性作用：由于基因D对基因d具显性作用，故 （Dd）只表现为高茎。 自交产生配子时（出示有染色体遗传的图像），由于D和d位于一对同源染色体上，故D和d独立存在，它们要随着同源染色体的分离而分开，分别进入不同的配子。这样， 产生的雄配子和雌配子就各有两种，一种含有基因D，一种含有基因d，且两种雄配子D：d ；两种雌配子D：d 。受精时，雌雄配子随机结合，便出现3种基因组合：DD：Dd：dd＝1：2：1，性状表现为：高茎：矮茎接近3：1。（三）总结、扩展 孟德尔的研究方法是杂交试验法，用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，杂种子一代全是高茎豌豆。经自花传粉后，杂种子二代发生性状分离，高茎豌豆和矮茎豌豆之比为3：1。孟德尔解释的关键是杂合子（ 代）中，D和d随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中。 孟德尔也做了豌豆子叶黄色和绿色等其余六对杂交试验， 表现型的数量比都接近3：1，请同学们按板书要求试着做这六对杂交试验遗传图解。（四）布置作业 1．杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的（ ） A．100％ B．3/4 C．1/2 D．1/4 2．子叶黄色豌豆（YY）与子叶绿色豌豆（yy）杂交， 表现型全是黄色，让其自交后， 发生性状分离，黄色子叶与绿色子叶之比为3：1。请用遗传图解说明试验的全过程和试验结果。 3．课本第27页复习题一；三、1。（五）板书设计
第二节 遗传的基本规律
（一）基因的分高规律 1．一对相对性状的遗传试验 （1）试验过程 （2）试验结果 2．对分离现象的解释
配子
D
D
D
DD（高茎）
Dd（高茎）
D
Dd
Dd（矮茎）
基因型 DD：Dd：dd 表现型 高茎：矮茎
第二课时
（一）明确目标 出示本节课应达到的教学目标。 1．测交的概念及其图解（C：理解）。 2．基因分离定律的实质（D：应用）。 3．基因型和表现型的概念及两者关系（C：理解）。（二）重点、难点的学习与目标完成过程 提问：孟德尔对相对性状遗传试验的试验结果是什么？如何解释试验的结果？ 学生回答：略。 引言：孟德尔做了一对相对性状的遗传试验，并用自己的思想做出解释。这种解释没有试验验证前叫做假说。那么，孟德尔的解释究竟正不正确，还要经试验验证。 3．测交——对分离现象解释的验证 讲述：测交是让杂种子一代（ ）与隐性类型亲本回交，用来测定 的基因组成。 教师板书：测交 杂种子一代 隐性类型
Dd × dd
问：按孟德尔的解释，杂种子一代Dd能产生几种配子？数量比如何？ 学生课堂活动：每位学生在草稿纸上做出测交的遗传图解，并请一位学生上黑板做题。 学生的可能结果：
测交后代基因型 2Dd：2dd 测交后代表现型 2高茎：2矮茎讲评： （1）这样做也是正确的，不能说是错的。 高茎：矮茎 （预期结果） 在一般处理时，为简化，d、d两种配子相同，即可写一种d表示。 （2）孟德尔亲自到农田进行豌豆杂交试验，得到高茎：矮茎=30：34，接近1：1。预期结果和实践结果是一致的。测交证实 是杂合体，实践是检验真理的惟一标准。因此，孟德尔的解释（假说）应上升为真理。 显示：试验结果→假说→试验验证→验证结果与假说推论结果一致→假说上升为真理，若二者不一致时，否定假说。 这是科学研究的一般方法。 4．基因分离定律的实质 等位基因的概念：在遗传学上，把位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因叫做等位基因。例如：D和d就是一对等位基因。 此概念有两个要点： ①位于一对同源染色体同一位置上； ②控制着相对性状的基因，如右图，D和d就是等位基因。 基因位于染色体上，和染色体同处于平行关系，从本质上解释了性状分离现象。 提问：分离定律的实质是什么？ 出示减数分裂活动图像，对着图讲解。 学生活动，阅读教材23—24页后回答上述问题。 教师强调，基因分离定律的实质是：在杂合子（ ）细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。 5．基因型和表现型 表现型：遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫做表现型。例如：高茎和矮茎。 基因型：把与表现型有关的基因组成叫做基因型。例如：高茎豌豆的基因型有DD和Dd两种，而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。 基因型是性状表现的内在因素，表现型则是基因型的表现形式。 生物体在整个发育过程中，不仅要受到内在因素基因的控制，还要受到外部环境条件的影响（举例：略）。 所以，表现型相同的个体，基因型不一定相同。基因型相同的个体，只有在外界环境相同的条件下，表现型才相同（举例：略）。（三）总结、扩展 分离定律是指杂合子在进行减数分裂时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。 孟德尔揭示的分离定律具有划时代的意义，是对融合遗传的否定。当时流传很广的融会遗传认为双亲遗传物质在下一代发生融合（“混血儿”一说即是一例）。而孟德尔强调杂合体内等位基因互不融合或混杂，保持相对独立性，在形成配子时还要分离，分别进入两个配子中。 扩展应用：应用分离定律，根据亲、子二代的表现型可谁知基因型。课本第28页三、2．请同学们做。 讲评解题思路： 1．首先确定显性性状：一般说来，相对性状杂交， 表现出来的性状是显性性状，但本题的三组杂交试验结果，都与此不相符。只有从第二组杂交试验来看，亲本的后代出现性状分离，由此可推知亲本的基因型一定是杂合子，亲本所表现出来的性状——圆料就是显性性状。 2．先确定隐性性状的基因型，其必定是纯合体如皱粒rr。 3．得出答案。三个杂交组合的基因型是：第一组：rr × rr；第二组Rr × Rr；第三组：Rr × rr。 第三个组合为测交试验（遗传图解：略）。（四）布置作业 课本第27页一；二。（五）板书设计 3．测交 证实 是杂合子，形成配子等位基因分离的正确性。 4．基因分离定律的实质。 减数分裂时，等位基因随同源染色体分开而分离，结果形成两种类型的配子。 5．基因型和表现型
第三课时
（一）明确目标 出示本节课的教学目标。 1．基因分离定律在实践中的应用（C：理解）。 2．基因分离定律的例题分析（C：理解）。（二）重点、难点的学习与目标完成过程 复习提问： （1）请一位同学上黑板用基因图解写出孟德尔对相对性状遗传试验的试验过程及时分离现象的解释。 （2）基因分离定律的实质，基因型和表现型之间的关系 学生活动：演板、口答。 引言：孟德尔的分离定律，第一次从理论上揭示了生物性状遗传的实质，奠定了遗传学的基础。基因的分离定律在实践中也具有重要的指导意义。 6．基因分离定律在实践中的应用 （1）在农业育种中的应用 讲述：第一，根据分离定律知道杂交的 开始出现性状分离，其中隐性性状个体能稳定遗传。显性性状中的部分个体在下一代出现性状分离。因此，目前生产上有效的办法是，年年选用适宜的品种，杂交这种杂种优势（优良性状）的利用只局限在第一代。 提问：第二，小麦的某些抗病性状，多数是由显性基因控制的。很多小麦都是杂种，你怎样得到能稳定遗传，即不发生性状分离的纯种抗病小麦？（学生看课本第25－26页最后一段） 学生答出（将杂种连续地自交种植、观察、选择、直到确认不发生性状分离的抗秆锈病类型为止。） 提问：第三，如果所要选育的作物性状是由隐性基因控制的，则 不会表现出来，能把这样的作物丢掉吗？为什么？ 学生答出：（不能。因为 自交后代会发生性状分离，就会分离出所需性状。） （2）在人类遗传病中的应用 讲述：利用基因的分离定律。对遗传病的基因和发病概率做出科学的推断。 例如，人类的白化病，即洋白头。因缺少黑色素）所以皮肤白色，头发黄色，虹膜带红色（血管颜色），畏光，它是隐性遗传病，由隐性基因a控制，正常人由正常基因A控制。 学生练题：一对表现正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子。如果他们再生一个孩子，表现正常的概率是多少？患白化病的概率是多少？ 请写出以下的基因型：
讲评： ①先写出隐性性状的基因型，白化患儿必定是aa。 ②正常父母必是含有一个正常基因A，父母的基因型可暂表示为A 。 ③基因型为aa的白化病小孩，是由受精卵发育而来的，必定一个a来自卵细胞，一个a来自精子，也就是说父母必定含有a基因。那么，根据上述第③项，父母基因型就可表示为Aa。（如图，见下页） （抽两个同学上黑板解答此遗传题。） 讲评： ①在遗传学上，含有一个隐性致病基因的杂合体叫做携带者。 ②双亲是正常的杂合子，他们的子女有3／4的表现正常，有1／4的会患白化病。
计算概率的方法：
a．用精典公式计算：概率 ×100%根据上面棋盘，总组合数为4，某性状组合数表现正常的为3，表现白化的为1，代入概率计算式可得3／4、1／40。 b．用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘，相关个体的概率相加即可。如：
表现正常（AA或Aa）的概率为： 患病的概率为： 7．基因分离定律的例题分析 例1．番茄茎的有毛（H）对无毛（h）是显性。现有基因型为Hh和Hh的两个亲本杂交，问它们的后代可以产生哪几种表现型和基因型，这几种表现型和基因型的概率各是多少？（出示该题） 分析：该题已知条件是双亲基因型，求子代的表现型、基因型及相关的概率。通常用棋盘法。即将每一个亲本的配子放在一侧，注上各自的概率，然后，在棋盘的每一格中写出台子的基因型和表现型，每一格中合子的概率是两个配子概率的乘积。 请二位同学上黑板，用棋盘法解答。（出示答案） 教师归纳：这是一道以因求果题，其解题思路是：亲代基因型→双亲配子型及其概率→子代基因型及其概率→子代表现型及其概率。下面再看一道题： 例2 豚鼠的毛色由一对等位基因B和b控制。黑毛雌鼠甲与白毛雄鼠丙交配，甲生产7窝共8只黑毛豚鼠和6只白毛豚鼠。黑毛雌鼠乙与白毛雄鼠丙交配，乙生产7窝共生15只黑毛豚鼠。问甲、乙、丙3只余鼠的基因型（出示该题） 讲述： 先根据题意列出遗传图式，但必须首先判断豚鼠毛色的显隐关系。题中的两种交配类型中，黑毛亲鼠已与白毛亲鼠雨交配，只产生黑毛鼠，故黑色一定是显性，白色一定是隐性。为此遗传图式是：
第二步从遗传图式中出现的隐性纯合体突破： 从第（一）个杂交组合来看，因为子代有白毛豚鼠，基因为bb，它们是由精子和卵细胞受精后发育而成的，所以双亲中必有一个b基因，故推导出甲的基因型为Bb。 也可以根据后代的分离比解题： 若后代性状分离比为3：1，则双亲一定是杂合体；若后代的性状分离比为1：1时，则一定是测交，双亲一为杂合体，一为隐性纯合体；若后代性状只有一种表现型，则双亲都是纳合体，或一方是杂合体，一方是显性纯合体。为此，推出乙的基因型为BB。 答案：亲鼠甲的基因型是Bb，亲鼠乙的基因型是BB，亲鼠丙的基因型是bb。 最后归纳，这是一道由果推因题，其解题思路是：子代表现型及其比例——双亲的交配方式双亲的基因型。（三）总结 孟德尔揭示的分离定律奠定了遗传的基础，是经典的遗传定律。对于认识植物、动物、微生物及人类遗传现象有普遍的指导意义。基因的分离定律是以后要学习的基因自由组合定律和基因连锁交换定律的基础。（四）布置作业 1．用纯合的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交得 ， 自花受粉得 ， 再自花受粉得 。那么， 中矮茎豌豆所占的比例是（ ） A．1/8 B．3/8 C．1/6 D．1/4 2．狗的卷毛是由于一个显性基因控制的，直毛是由于它的隐性等位基因控制。有两只卷毛狗交配，产生出一只卷毛雄狗，你用什么方法，判定这只卷毛雄狗是纯合体还是杂合体。 3．课本第况再复习题三、3。（五）板书设计 6．基因分离定律在实践中的应用 （1）在农业育种中的应用 第一、杂交优势利用，仅限第一代。 第二、选显性性状类型，需连续种植选择，直到不发生性状分离。 第三、选隐性性状类型。杂合于自交一旦出现即可选择。 （2）人类遗传病中的应用 对遗传病的基因和发病概率做出科学的推断。如白化病。 7．基因分离定律的例题分析 例1．由因求果题。 例2．由果推因题。
扩展资料
孟德尔简介
孟德尔生于1822年，他原来并非生物学家，而是奥地利的布龙奥大利修道院的一名天主教神父，当他进入修道院时还是个穷苦的孩子，1847年被授予牧师的职位，1851年被送到维也纳的大学学习自然科学。1853年他回到市龙修道院并讲授科学，1857年他开始收集市上商人所出售的豌豆品种。作为业余植物学家的孟德尔对这些品种在株高、花色、种子颜色等方面各有差异很感兴趣，他认为这些特征是研究一个简单而又重要的问题的良好材料，这个问题当时还没有一个植物学家曾给予清晰的解释，更不用谈答案了。孟德尔在修道院的花园里用他收集来的豌豆品种静静地进行了8年的连续观察和实验，并获得了他曾经设想过的答案。他把结果和结论仔细地写成论文，并于1865年春季自然历史学会在布龙召开的第二次会议上发表，这就是我们所知道的孟德尔遗传规律。这篇论文曾刊登于该学会的年刊上，并于1866年分送欧美的许多图书馆。但是，无论听过他的论文的人，还是读过他的论文的人都没有发现这篇论文的重要性。另外孟德尔在宣读论文之前，还寄了一份给瑞士著名植物学家内格利，但内格利不以为然，认为数数豌豆对了解真理毫无益处，况且孟德尔又是一个无名小卒，内格利更不会重视他的论文了。一直到1900年，荷兰植物学家德佛里斯、德国植物学家柯灵斯和奥地利植物学家丘马克3个人各自在同一年里得出了一个和孟德尔在一代人以前所得出的完全相同的结论，当他们3人分别准备发表论文而去查阅文献时，才都十分意外地看到了孟德尔的文章。他们的论文都在1900年发表了，每个人的论文里都提到了孟德尔的文章，并且都把发现归功于孟德尔，而把自己的工作说成只是证实孟德尔的规律而已。孟德尔规律的重新发现为遗传学的发展作出了贡献。 分离规律表现在比例上至少有3种形式： 3：1，这是对多数二倍体生物在完全显性的情况下所表现的形式，如豌豆的高茎与矮茎。 1：2：1，这是不完全显性的表现形式，如紫茉莉红花与白花杂交的结果。 1：1，这主要是单倍体生物，如衣藻、酵母菌、红色面包霉等。
孟德尔的工作成就及成功的原因
1．工作成就： （1）提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）。 （2）发现了两个遗传规律：基因的分离定律和自由组合定律。2．成功的原因： （1）选用豌豆为实验材料：①豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状况下是纯种；②豌豆品种间的性状差异大，容易区分； （2）首先只对一对相对性状的遗传情况进行研究，然后再对两对及以上相对性状在一起的遗传情况进行研究。 （3）能科学地运用统计学方法对实验结果进行分析。3．评价：遗传学奠基人。
关于作物育种的分析
1．雄性不育系的作用 雄性不育是指雄蕊发育不正常，不能产生可育花粉，但雌蕊正常可育，可以接受其它植株的花粉而产生种子。雄性不育系是指同种植物中具有可遗传的雄性不育性状的植株群体。其作用是：它在杂交中只能作母本，免去了大量的人工去雄工作，节省了大量的劳动力，保证了杂交种的纯度（防止了自交）。2．核质互作型雄性不育 小麦、水稻、玉米等作物的雄性是否可育，是由细胞核和细胞质中的基因共同决定的，这叫做核质互作。细胞核中的可育基因用R表示，不育基因用r表示；细胞质中的可育基因用W表示，不育基因用S表示。只有当细胞核不育基因r与细胞质不育基因S同时存在时，植株才能表现为雄性不育。3．水稻专家袁隆平利用“野败” 水稻专家袁隆平带领他的弟子在海南岛的野生水稻中找到了花粉败育（即雄性不育）的植株，人们称其为“野败”，让“野败”与水稻杂交培育出水稻的雄性不育系。在杂交过程中要使保持系或恢复系的花粉传到不育系上，是用竹竿或木棍来回碰打这些植株，使花粉飞散过去。
显性的相对性
1．完全显性 具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交， 的全部个体，都表现出显性性状，并且在表现程度上和显性亲本完全一样，这种显性表现叫做完全显性。例如，孟德尔所研究的7对相对性状，都属于完全显性。2．不完全显性 在生物性状的遗传中，如果 的性状表现介于显性和隐性的亲本之间，这种显性表现叫做不完全显性。如红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交， 都开粉红花， 则有开红花、粉红花和白花，它们之间比例接近1：2：1，遗传图解如下：
基因型 表现型 红花：粉红：白花= 3．共显性： 在生物性状的遗传中，如果两个亲本的性状，同时在 的个体上显现出来，而不是只单一的表现出中间性状，这种显性表现叫做共显性。例：
性状的多基因决定和基因的多效性
我们通常所说的一个性状是由一对等位基因决定的，也就是说一对基因只影响一个性状，即基因与性状之间是“一对一”的关系。实际上，基因与性状之间并不是简单的“一对一”关系，这就是遗传学中所说的性状的多基因决定和基因的多效性。 1．性状的多基因决定 性状的多基因决定是指一个性状不只涉及两个等位基因，而是可以涉及几对或几十对基因。如玉米叶绿素的形成至少涉及50个不同位置的基因；玉米糊粉层的颜色涉及7对等位基因。又如果蝇眼睛的颜色，至少受到40个不同位置基因的影响；果蝇翅的大小，至少受到34个不同位置基因的影响。一些性状虽然受到多个基因控制，但是各个基因起的作用是不一样的。例如，玉米中 和 、 和 这两对等位基因决定花青素的有无，C和c，这对等位基因决定糊粉层的有无，R和r这对等位基因决定糊粉层和植株颜色的有无……当 、 、C和R这4个显性基因都存在时，胚乳是红色的。但是，如果有另一个显性基因 存在，胚乳则成为紫色。所以我们常常说胚乳的紫色和红色是由 和 这对基因决定。但事实上，至少 、 、C和R这4个显性基因都必须存在，胚乳才表现为紫色。虽然生物的一个性状可以由很多个基因决定，可是在针对某一性状书写某一个个体的基因型时，只要写出与分离比有关的那些基因就可以了。 2．基因的多效性 一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响若干个性状。如鸡有一种卷羽（翻毛）基因，是不完全显性基因。这样的基因单个存在时，家鸡的羽毛卷曲，并且容易脱落。当这种基因纯合时，不仅羽毛严重卷曲，甚至整个身体的羽毛全部脱落。卷毛鸡的体温一般比正常鸡低，这是由于保持体温的羽毛脱落后，体内热量容易散失的缘故。因此，为了维持体温就需要加速代谢作用来补充消耗，于是家鸡的心跳加快，心脏扩大，血量增加，继而又使与血液有重大关系的脾脏扩大。同时，代谢作用的加强，食量必然增加，这又使消化器官、消化腺和排泄器官都相应地发生变化。代谢作用还影响肾上腺、甲状腺等内分泌腺，使生殖力降低等。由此可见，卷毛基因引起了一系列的连锁反应。也就是说，卷毛基因影响了家鸡的多个性状，具有多效性。基因的多效性是生物界普遍存在的一种现象。
典型例题
例1高粱有红茎和绿茎，如果一株高粱穗上的1000粒种子萌发后长出760株红茎和240绿茎，则此高粱的两个亲本的基因型是（ ） A．Rr×Rr B．Rr×rr C．Rr×RR D．RR ×rr 解析：杂交后代分离比为红茎：绿茎=3：1，说明两个亲本均为杂合体。 答案：A。 例2 先天性聋哑是一种隐性遗传病，双亲均无此病，但第一个孩子患聋哑，以后所生子女中患病的可能性是（ ） A．100％ B．75％ C．50％ D．25％ 解析：双亲正常，生有患病的孩子，说明患病为隐性性状，双亲为杂合子。 答案：D。 例3 多指症（有六个手指）为一种显性基因控制的遗传病，某男性为多指患者，他的夫人正常，但他们的三个子女均是多指症患者，这样的双亲其子女中多指症的发病率是（ ） A．25％或50％ B．100％或50％ C．50％或50％ D．0或100％ 解析：多指为显性，所以患者必有显性基因，正常人为隐性纯合体，因此其夫人为aa，“某男性”则为AA或Aa。AA×aa子女100%多指；Aa×aa子女多指为50%， 答案：B。 例4某男子患白化病，他父母和妹妹均无此病，如果他妹妹与白化病患者结婚，出生病孩的概率是（ ） A． B． C． D． 解析：“某男子”为白化病，其父母均无此病，说明白化病为隐性遗传，其父母均为杂合体 ，其妹妹无病，有两种可能 ，其妹妹是 的概率为 ，她与白化病患者 结婚， ，则出生病孩的概率为 。 答案：C。
习题精选
一、选择题1．一对杂合体的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的表现型及数量可能是（ ） A．全部黑色或全部白色 B．三黑一白或一黑三白 C．二黑二白 D．以上任何一种2．正常人的褐眼（A）对蓝眼（a）为显性，一个蓝眼男子和一个其母是蓝眼的褐眼女子结婚。从理论上分析，他们生蓝眼孩子的概率是（ ） A．50％ B．25％ C．75％ D．12 5％3．已知豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，在杂交试验中，后代有50％的矮茎，则其亲本的基因型是（） A．DD×dd B．DD×Dd C．Dd×Dd D．Dd×dd4．已知豌豆的高茎对矮茎是显性，欲知一高茎豌豆的基因型，最佳办法是（ ） A．让它与另一纯种高茎豌豆杂交 B．让它与另一杂种高茎豌豆杂交 C．让它与另一株矮茎豌豆杂交 D．让它进行自花授粉5．眼皮的单双是由一对等位基因A和a所决定的，某男孩的双亲都是双眼皮，而他却是单眼皮。他的基因型及其父母的基因型依次是：（ ） A．aa、AA、Aa B．Aa、Aa、aa C．aa、Aa、Aa D．aa、AA、AA6．大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四种杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是（ ） ①紫花×紫花→紫花 ②紫花×紫花→301紫花+110白花 ③紫花×白花→紫花 ④紫花×白花→98紫花+107白花 A．①和③ B．②和③ C．③和④ D．④和①7．基因型为Dd的细胞进行有丝分裂时，一条染色体上的一条染色单体上有D基因，那么与其共用一个着丝点的另一条染色单体上的基因应是（ ） A．d B．D C．D或d D．D和d8．豌豆未成熟豆荚绿色对黄色是显性，让杂合体绿色豌豆雌蕊接受黄色豆荚豌豆的花粉，所结出数十个豆荚的颜色及比应是（ ） A．绿色：黄色=1：1 B．绿色：黄色=3：1 C．全部为黄色 D．全部为绿色9．水稻的非糯性对糯性是显性，将糯性品种与纯合子非糯性品种杂交，将 的花粉用碘液染色，则非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉呈棕红色。在显微镜下统计这两种花粉，非糯性花粉与糯性花粉的比应是（ ） A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．3：110．牛的无角性状对有角性状为显性。有角母牛和无角公牛交配，生了一头有角小牛，则公牛的基因型是（ ） A．bb B．BB C．Bb D．Bb或bb11．视神经萎缩症是受显性基因控制的一种显性遗传病。若一对夫妇均为杂合体，生正常男孩的概率是（ ） A．25％ B．12.5％ C．32.5％ D．75％12．DD为母本，dd为父本，杂交得到的果肉细胞、胚细胞、胚乳核的基因到依次是（ ） A．DD、Dd、DDd B．Dd、Dd、DDd C．DD、Dd、Ddd D．Dd、Dd、Dd13．现有一对表现型正常的夫妇，已知男方父亲患白化病，女方父母正常，但其弟也患白化病。那么，这对夫妇生出白化病男孩的概率是（ ） A． B． C． D． 14．最能体现分离定律实质的是（ ） A． 显隐性之比为1：0 B． 显隐性之比为3：1 C． 的基因型之比1：2：1 D．测交后代显隐性之比为1：115．将甲绵羊体细胞的细胞核移入乙绵羊的除去细胞核的卵细胞中，再将此卵细胞植入到丙绵羊的子宫内发育，出生的小绵羊即“克隆绵羊”。此“克隆绵羊”（ ） A．基因型与甲相同，性别一定与甲不同 B．基因型与乙相同，性别一定与乙相同 C．基因型与丙相同，性别一定与丙不同 D．基因型与甲相同，性别一定与甲相同16．基因型为Aa的植株接受基因型为aa的植株花粉，所结种子的种皮细胞和胚细胞的基因型可能是（ ） A．种皮细胞为Aa，胚细胞为Aa或aa B．种皮细胞为AA，胚细胞为AA或aa C．种皮细胞为AA，胚细胞为Aa或AA D．种皮细胞为Aa，胚细胞为Aaa17．将基因型为AA的接穗接到基因型为aa的砧木上。在自交的条件下，此嫁接得到的植株所结种子中，胚的基因型是（ ） A．AA B．Aa C．AA、Aa、aa D．Aa、aa18．鸡的毛腿（B）对光腿（b）为显性。现让毛腿雌鸡甲、乙分别与光腿雄鸡丙交配，甲的后代有毛腿，也有光腿，比例为1：1，乙的后代全部是毛腿，则甲、乙、丙的基因型依次是（ ） A．BB、Bb、bb B．bb、Bb、BB C．Bb、BB、bb D．Bb、bb、BB19．一匹雄性黑马与若干匹纯种枣红马交配后，共生出20匹枣红马和23匹黑马。下列叙述中最可能的是（ ） ①雄性黑马是杂合体 ②黑色是隐性性状 ③枣红色是显性性状 ④枣红色是隐性性状 A．①和④ B．②和③ C．①和③ D．②和④二、简答题 1．喜马拉雅兔是白身黑爪，如果在兔的背上剃去一块白毛，在该处放一块冰后，就会长出黑毛。这个实例说明_____________________________________。 2．基因的遗传规律都是通过对生物______________________的研究发现的。 3．某农场牧养的羊群中有黑、白两种毛色的羊，比率近1：3。已知毛色受一对基因A、a控制。某牧民让两只白色羊交配，后代中出现了一只黑色小公羊。请回答： （1）该遗传中，哪种毛色为显性______________________； （2）若在判断一只白色公羊是纯合体还是杂合体时，有两种鉴定方法，请简要说明之。 4．下图是一个遗传病的系谱（假设该病受一对基因控制，A是显性、a是隐性）
（1）该遗传病是__________性遗传病。 （2） 和 的基因型分别是_____________和__________。 （3） 基因型可能是__________，她是杂合体的概率是__________。 （4）如果 与有该病的男性结婚，则不宜生育，因为出生病孩的概率为_____。
参考答案一、选择题1．D 2．A 3．D 4．D 5．C 6．B 7．B 8．D 9．A 10．C 11．B 12．A 13．D
14．D 15．D 16．A 17．A 18．C 19．A二、简答题1．环境对基因的表达有影响2．性状遗传3．（1）白色（2）验证白色公羊是否是纯合体的方法有二，一是进行测交，二是让此白色公羊与杂合体交配，根据后代的情况即可做出判断，详见下面图示。方案一：与黑色雌羊测交，如后代全部是白羊，则此公羊为纯合体，如后代白羊和黑羊的比例为1：1，则此白色公羊为杂合体。方案二：与白色杂合体雌羊杂交，如后代全部是白羊，则此公羊为纯合体，如后代白羊与黑羊的比例为3：1，则此白色公羊为杂合体。4．（1）隐 （2） ， （3） 或 ， （4）
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