高一生物必修一教案.docx
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高一生物必修一教案
【一】
学习目标:
1.遗传学中一些基本概念的含义
2.用豌豆做遗传实验容易成功的原因
3.基因与性状的关系
4.基因分离定律的实质和内容
5.孟德尔的一对相对性状的杂交实验
6.分析孟德尔遗传实验的科学方法
7.运用分离定律解释一些遗传现象
[教材梳理]
一、遗传、变异与性状
1.遗传:
子代与亲代个体之间相似的现象。
2.变异:
亲代与子代之间,以及子代的不同个体之间出现差异的现象。
3.性状:
生物个体所表现出来的形态特征或生理特征,是遗传与环境相互作用的结果。
二、基因的分离定律
1.孟德尔一对相对性状的杂交实验
(1)相关概念及符号:
①显性性状:
F1表现出来的亲本性状。
②隐性性状:
F1没有表现出来的亲本性状。
③性状分离:
在杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
④常见的遗传学符号及含义
符号PF1F2×?
♀♂
含义亲本子一代子二代杂交自交母本父本
(2)实验过程:
2.孟德尔对实验现象的解释
(1)在卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。
(2)遗传因子在亲本体细胞中成对存在,在F1体细胞内各自独立,互不混杂。
(3)F1可以产生数量相等的含有不同遗传因子的配子。
(4)F1自交时,不同类型的配子(花粉和卵细胞)结合的机会均等。
(5)决定一对相对性状的两个基因称为等位基因,它们位于一对同源染色体上。
(6)遗传图解:
3.性状分离比的模拟实验
模拟实验中,1号罐中小球代表2种雌配子,2号罐中小球代表2种雄配子,红球代表基因A,绿球代表基因a。
4.分离假设的验证
(1)方法:
测交,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)测交实验图解:
(3)结论:
测交后代分离比接近1∶1,符合预期的设想,从而证实F1是杂合子,产生A和a两种配子,这两种配子的比例是1∶1。
5.基因分离定律的实质
成对的等位基因位于一对同源染色体上,当细胞进行减数*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,独立地随配子遗传给后代。
三、孟德尔获得成功的原因
1.恰当地选择实验材料。
2.由单因子到多因子的研究方法。
3.应用统计学的方法对实验结果进行统计分析。
4.科学地设计了实验的程序。
四、分离定律的应用
1.有助于正确地解释生物界的某些遗传现象。
2.预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率。
3.指导动植物育种实践和医学实践。
[牛刀小试]
一、相关概念辨析[判断正误]
1.凡子代表现出来的性状即显性性状,子代不能表现的性状即隐性性状。
(×)
2.在杂种后代中出现不同亲本性状的现象称为性状分离。
(√)
3.同源染色体上控制同一性状的两个基因称为等位基因。
(×)
4.基因型相同时表现型一定相同,表现型相同时基因型也一定相同。
(×)
二、一对相对性状的杂交实验
1.举例说明性状和相对性状的关系,如何判断*状是否为相对性状?
提示:
例如:
身高是性状,高和矮是相对性状。
相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型,可以根据此定义来判断*状是否为相对性状。
2.根据相对性状的概念,对下列实例进行分析判断,并说明理由。
(1)狗的长毛与兔的短毛。
提示:
不是。
狗与兔不属于同一种生物。
(2)玉米的早熟与晚熟。
提示:
是。
早熟与晚熟是玉米成熟这一性状的不同表现类型。
3.结合教材P27图3-1豌豆1对相对性状的杂交实验,请思考:
(1)在自然状态下,图3-1中的紫花和白花两亲本能实现杂交吗?
提示:
不能,因为豌豆是严格的自花受粉植物。
(2)在杂交过程中,若选紫花作为父本(提供花粉),白花作为母本(接受花粉),请讨论应如何操作。
提示:
开花前(花蕾期)剪去白花的雄蕊→套袋→待雌蕊成熟后,授以紫花的花粉→套袋,防止其他花粉的干扰。
(3)若F2共获得20株豌豆,白花个体一定是5株吗?
说明原因。
提示:
不一定。
样本数量太少,不一定完全符合3∶1分离比,孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
(4)紫花和白花豌豆杂交,后代出现了紫花和白花,该现象属于性状分离吗?
为什么?
提示:
不属于。
因为性状分离是杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
三、对分离现象的解释
1.根据纯合子、杂合子的概念判断下列说法是否正确,说明理由。
(1)纯合子自交后代一定是纯合子。
提示:
正确。
纯合子只能产生一种类型的配子,相同类型的雌雄配子结合,形成合子发育成的个体一定是纯合子。
(2)纯合子杂交后代一定是纯合子。
提示:
错误。
显性纯合子与隐性纯合子杂交,后代全为杂合子。
(3)杂合子自交后代一定是杂合子。
提示:
错误。
杂合子自交,后代中既有纯合子也有杂合子,各占1/2。
2.假如雌雄配子的结合不是随机的,F2中还会出现3∶1的性状分离比吗?
提示:
不会。
因为满足孟德尔实验的条件之一是雌、雄配子结合机会相等,即任何一个雄配子(或雌配子)与任何一个雌配子(或雄配子)的结合机会均相等,这样才能出现3∶1的性状分离比。
四、对分离现象解释的验证、分离定律的实质及应用
1.结合教材,思考下列问题:
(1)为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例?
提示:
因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性,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所产生的配子的类型及比例。
根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。
(2)测交实验除测定F1的遗传因子组成外,能否测定其他个体的遗传因子组成?
提示:
能。
2.结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述,完成下表。
目的方法
确定个体的遗传因子组成
判断显隐性
提高纯合度
判断纯合子和杂合子
提示:
测交杂交、自交自交测交、自交
3.连线
4.农户种植的玉米和小麦,能否自行留种用于来年种植?
提示:
农户种的小麦是纯种,子代不会发生性状分离,所以可以连年留种。
而玉米是杂种,子代会发生性状分离,所以不能留种。
5.某多指患者为防止生出多指患儿,婚前特意做了多指切除手术,他(她)能否达到目的?
提示:
不能,切除多指并不能改变其基因型,后代仍有患病可能。
[重难突破]
一、分离定律的细胞学基础及适用范围
1.细胞学基础:
减数*中随同源染色体分离,等位基因分开,如图所示:
2.适用范围:
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
二、遗传规律相关概念辨析
1.性状类
(1)相对性状:
同种生物同一性状的不同表现类型。
(2)显性性状:
杂种F1中表现出来的亲本的性状。
(3)隐性性状:
杂种F1中未表现出来的亲本的性状。
(4)性状分离:
杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
2.基因类
(1)相同基因:
同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。
在纯合子中由两个相同基因组成,控制着相同性状,如图中A和A就叫相同基因。
(2)等位基因:
生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。
如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因:
非等位基因有两种,即一种是位于非同源染色体上的基因,符合自由组合定律,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
3.个体类
(1)纯合子:
含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
如DD、dd、AABBCC、ddeerr。
(2)杂合子:
含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
如Dd、AaBb、DdEeRr。
(3)基因型:
与表现型有关的基因组成。
(4)表现型:
生物个体所表现出来的性状。
4.交配类
(1)杂交将不同优良性状集中在一起,得到新品种显隐性性状的判断
(2)自交连续自交可提高种群中纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
(3)测交验证遗传基本定律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定
[特别提醒]
在相同的环境条件下,基因型相同,表现型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表现型也未必相同。
表现型是基因型与环境共同作用的结果。
三、基因分离定律常用解题方法归纳
1.由亲代推断子代基因型、子代表现型(正推型)
亲本子代基因型子代表现型
AA×AAAA全为显性
AA×AaAA∶Aa=1∶1全为显性
AA×aaAa全为显性
Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1显性∶隐性=3∶1
Aa×aaAa∶aa=1∶1显性∶隐性=1∶1
aa×aaaa全为隐性
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
方法一:
基因填充法。
先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A_来表示,那么隐性性状的基因型只有一种aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。
方法二:
隐性纯合突破法。
如果子代中有隐性个体存在,则亲代基因型中必然都有一个a基因,然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。
方法三:
根据分离定律中规律性比值来直接判断(用B,b表示相关基因):
(1)若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,则双亲一定是杂合子(Bb)。
即Bb×Bb→3B_∶1bb。
(2)若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型。
即Bb×bb→1Bb∶1bb。
(3)若后代只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。
即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
(4)若后代只有隐性性状,则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。
即bb×bb→bb。
四、杂合子Aa连续多代自交问题分析
1.杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:
Fn杂合子纯合子显(隐)性
纯合子显性性
状个体隐性性
状个体
所占
比例12n
1-12n
12-12n+1
12+12n+1
12-12n+1
2.根据上表比例,绘制出的纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为:
五、区分自由交配与自交
自交是指相同基因型个体的交配;而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式,两种交配方式中概率求解方法不同,如:
同样为13AA、23Aa的群体,自交时隐性类型所占比例为23×(14AA、24Aa、14aa)得23×14aa=16aa。
而自由交配时隐性类型应为23Aa×23Aa×14aa=19aa。
[考向聚焦]
[例1](海南高考)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是()
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合子×感病纯合子
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合子×抗病纯合子,或感病纯合子×感病纯合子
[解析]判断性状的显隐性关系的方法有:
(1)定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状;
(2)相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性,亲代为显性,故选C。
[答案]C
相对性状中显隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)定义法(杂交法)
①若A×B―→A,则A为显性,B为隐性。
②若A×B―→B,则B为显性,A为隐性。
③若
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