遗传与变异导学案.docx
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遗传与变异导学案
本学期总第____课时
第1课时
课题名称
第1讲:
基因的分离定律——分离定律的发现
时间
年月日
课型
复习课
主备课人
目标
1、豌豆作为遗传材料的特点
2、用“假说—演绎”法解释豌豆一对相对性状的实验。
3、分离定律的适用范围和实质。
重点
用“假说—演绎”法解释豌豆一对相对性状的实验
二次备课
难点
1、概念多2、“假说内容”与“演绎内容”易混
自
主
学
习
1、豌豆作为遗传材料的特点
所具特点
相应优点
自花传粉、闭花受粉植物
自然状态下都是纯种,用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
易于区分的相对性状
用具有相对性状的植株进行杂交实验,实验结果易观察和分析
生长周期短
短时间内获取后代,便于分析
后代数目多
便于统计分析
2、杂交实验的过程
(1)图①为去雄:
除去未成熟的全部雄蕊
(2)套袋隔离:
套上纸袋,防止外来花粉干扰
(3)图②为人工授粉:
雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在柱头上
(4)再套袋隔离:
保证杂交得到的种子是人工传粉后所结出的
精
讲
互
动
用“假说—演绎”法解释豌豆一对相对性状的实验
(1)观察现象,提出问题
豌豆是自花传粉,如何进行杂交实验?
为什么F1全是高茎?
F2为什么出现3:
1?
显性性状、隐性性状、相对性状、性状分离的概念分别是什么?
(2)假说(解释现象)
生物的性状是由遗传因子决定的。
体细胞中遗传因子是成对存在的。
在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个。
受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(3)演绎推理
验证方法:
测交实验,选用F1和隐性纯合子作为亲本,目的是为了验证F1的基因型。
演绎推理图解
测交实验结果:
高茎∶矮茎=30∶34≈1∶1。
结论:
测交实验结果与演绎推理结果基本吻合,表明假说正确。
(4)得出结论
研究对象:
位于一对同源染色体上的等位基因。
发生时间:
减数分裂形成配子时,即减数第一次分裂后期。
实质:
等位基因随同源染色体的分开而分离。
适用范围:
一对相对性状的遗传;细胞核内染色体上的基因;
进行有性生殖的真核生物。
(5)挖掘教材
杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量相等吗?
提示:
基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种A∶a=1∶1,雌雄配子的数量不相等,一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
F2中出现3∶1应满足哪些条件?
提示:
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。
(2)每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。
(3)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(4)供实验的群体要大:
个体数量要足够多。
孟德尔验证实验中为什么用隐性纯合子对F1进行测交实验?
提示:
隐性纯合子产生的配子只含有一种隐性配子,分析测交后代的性状表现及比例
达标检测
1.下列关于纯合子与杂合子的叙述,不正确的是( )
A.纯合子之间交配,后代不一定是杂合子
B.杂合子之间交配,后代全是杂合子
C.前者形成配子时,只产生一种,后者不仅一种
D.前者自交后代性状不分离,后者自交后代性状分离
2.下列现象中未体现性状分离的是( )
A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔
C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D.黑色长毛兔与白色长毛兔交配,后代出现比例相等的黑色长毛兔和白色长毛兔
作业
教学
反思
本学期总第____课时
第2课时
课题名称
第1讲:
基因的分离定律——正逆推、分离定律验证
时间
年月日
课型
复习课
主备课人
目标
1.显隐性判断的方法2.遗传图解的书写要求
3.遗传概率计算4.分离定律的验证
重点
显隐性的判断方法和遗传概率的计算
二次
备课
难点
遗传概率的计算
自主
学习
精
讲
互
动
1.显隐性的判断
2.由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
3.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)基因填充法:
根据亲代表现型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。
若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:
如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型做出进一步判断。
(3)根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示)
后代显隐性关系
双亲类型
结合方式
显∶隐=3∶1
都是杂合子
Bb×Bb→3B_∶1bb
显∶隐=1∶1
测交类型
Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性
一方为显性纯合
BB×——
只有隐性
都是隐性纯合子
bb×bb→bb
4.“三法”验证分离定律
(1)自交法:
若杂合子自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)测交法:
若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(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,若不同花粉粒类型的比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
达标
检测
1.某夫妇均患有家族性多发性结肠息肉(由常染色体上一对等位基因控制),他们所生的一个女儿正常,预计他们生育第二个孩子患此病的概率是( )
A.1/8B.1/4C.3/4D.1/2
2.某常染色体显性遗传病在人群中的发病率为36%。
现有一对患病的夫妇,他们所生小孩正常的概率是多少?
若他们已经生有一个正常男孩,那他们再生一个正常女孩的概率是多少?
A.16/81 1/8B.16/81 1/4C.81/10000 1/8D.81/10000 1/4
3.如图是白化病的系谱图,分析以下问题。
(1)7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是___1/6_____。
(2)10号个体携带白化病致病基因的概率是____3/5____。
作业
课时训练17——基础题组
教学
反思
本学期总第____课时
第3课时
课题名称
第1讲:
基因的分离定律——杂合子连续自交与连续自由交配
时间
年月日
课型
习题课
主备课人
目标
杂合子连续自交、连续自由交配、淘汰隐性的连续自交、淘汰隐性的连续自由交配
重点
杂合子连续自交的图解过程
二次备课
难点
自由交配的计算
精
讲
互
动
1.自交≠自由交配
(1)自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa和aa的个体的自交,即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa;
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa的群体中自由交配是指AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
2.方法突破
(1)两种自交类型的第n代中,杂合子和纯合子的比例
①杂合子Aa连续自交,第n代中杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。
②杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,第n代中,
显性纯合子的比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子的比例为2/(2n+1)。
(2)两种随机交配类型的第n代中,杂合子和纯合子的比例
①杂合子Aa连续随机交配,第n代中,杂合子的比例为1/2,显性纯合子的比例为1/4,隐性纯合子的比例为1/4。
②杂合子Aa连续随机交配,且逐代淘汰隐性个体后,第n代显性纯合子的比例为n/(n+2),杂合子的比例为2/(n+2)。
达标检测
用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。
下列分析错误的是( )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
选C。
依题意可首先分析出前三代中Aa的基因型频率(如下表),据此可判断曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应表中的②④③①4种情况。
①连续自交
②随机交配
③连续自交并逐代淘汰隐性个体
④随机交配并逐代淘汰隐性个体
P
1
1
1
1
F1
1/2
1/2
2/3
2/3
F2
1/4
1/2
2/5
1/2
由图可知,曲线Ⅱ的F3中Aa的基因型频率与曲线Ⅲ的F2中Aa的基因型频率相同,均为0.4,A、B正确;曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例和上一代中纯合体的比例分别为1-
和1-
,两者相差
,C错误;曲线Ⅰ和Ⅳ分别代表随机交配和连续自交两种情况,此过程中没有发生淘汰和选择,所以各子代间A和a的基因频率始终相等,D正确。
作业
课时训练17——能力题组
教
学
反
思
本学期总第____课时
第4课时
课题名称
第1讲:
基因的分离定律——异常分离比
时间
年月日
课型
习题课
主备课人
目标
用分离定律解释特殊分离比
重点
在遗传情境下获取信息
二次备课
精
讲
互
动
1.不完全显性
如等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1,在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1。
2.复等位基因
复等位基因是指同源染色体的同一位置上的基因有多个。
复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:
ⅠAⅠA、ⅠAi、ⅠBⅠB、ⅠBi、ⅠAⅠB、ii。
3.从性遗传
从性遗传是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出在男女分布比例上或表现程度上存在差别。
如男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb。
此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律,解答的关键是准确区分基因型与表现型的关系。
4.某些致死基因导致遗传分离比变化
(1)致死作用可以发生在不同阶段,在配子期致死的称为配子致死,在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。
①某些致死基因可能使雄配子死亡,从而使后代只出现某一性别的子代,所以若后代出现单一性别的问题,考虑是“雄配子致死”的问题。
②对于合子致死问题,需根据亲代基因型确定出子代每一对相对性状基因情况,将致死基因去掉,从而求出后代基因型及比例。
(2)显性致死和隐性致死
①隐性致死:
隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。
②显性致死:
显性基因具有致死作用,如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。
显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显性纯合致死,杂合子自交后代显性性状∶隐性性状=2∶1。
达标检测
1.紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的。
Pd深紫色、Pm中紫色、P1浅紫色、Pv1很浅紫色(接近白色)。
其显隐性关系是:
Pd>Pm>P1>Pv1(前者对后者为完全显性)。
若有浅紫色企鹅(P1Pv1)与深紫色企鹅交配,则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是( )
A.1中紫色∶1浅紫色B.2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色
C.1深紫色∶1中紫色D.1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色
2.果蝇的黑体(v)与灰体(V)是一对相对性状,某试验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。
如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇,所有的果蝇都是黑体,现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇,请设计一个实验探究其基因型。
(1)应选取_________________果蝇与待测果蝇交配。
(2)用________喂养子代果蝇。
(3)通过观察子代果蝇性状,推断待测果蝇的基因型:
①若子代________,则待测果蝇的基因型为VV;
②_____________;③______________。
答案:
(1)多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌
(2)不含添加剂的食物 (3)①全为灰体 ②若子代全为黑体,则待测果蝇的基因型为vv ③若子代既有灰体,又有黑体,则待测果蝇的基因型为Vv
作业
课时训练17纠错
教学
反思
本学期总第____课时
第1课时
课题名称
第2讲:
基因自由组合定律——两对性状遗传实验
时间
年月日
课型
复习课
主备课人
目标
1.用“假说—演绎”解释豌豆两对相对性状的遗传实验。
2.F2代9种基因型,4种表现型的整理。
重点
用“假说—演绎”解释豌豆两对相对性状的遗传实验
二次备课
难点
F2代9种基因型,4种表现型的整理
自
主
学
习
精
讲
互
动
1.两对相对性状的遗传实验分析
2.相关结论:
F2共有16种配子组合方式,9种基因型,4种表现型。
(1)表现型
(2)基因型
(3)在黄圆豌豆中YYRR的比例为
,杂合子占
,绿圆中杂合子占
。
3.基因的自由组合定律的实质及细胞学基础
(1)实质:
在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)细胞学基础:
基因自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。
达标检测
1.“遗传学之父”孟德尔经过多年的实验发现了遗传规律,其中基因的自由组合应该发生于图中的( )
A.①和②B.①C.②D.③
2.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为3∶3∶1∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型,比例不一定为9∶3∶3∶1
作业
教
学
反
思
本学期总第____课时
第2课时
课题名称
第2讲:
基因自由组合定律——分支法的应用
时间
年月日
课型
习题课
主备课人
目标
熟练应用分支法计算配子、子代表现型、子代基因型的种类及概率
重点
分离定律正推型的熟练应用
二次
备课
难点
1.概率中“整体”和“部分”的具体范围
2.仔细审题:
纯合子、杂合子、自交、测交、自由交配等关键字眼要看清
自主
学习
1.思路:
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.题型示例
(1)配子类型及概率的问题
举例:
基因型为AaBbCc的个体
配子种类数为
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
产生配子的种类数2×2×2=8
产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8(ABC)
(2)基因型类型及概率的问题
举例:
AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型
后代中AaBBcc出现的概率1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16(AaBBcc)
(3)表现型类型及概率的问题
举例:
AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数
可分解为三个分离定律问题:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表现
后代中表现型A_bbcc出现的概率3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32(A_bbcc)
精讲互动
1.利用基因式法解答自由组合遗传题
(1)根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式,如基因式可表示为A_B_、A_bb。
(2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时)。
2.根据子代表现型及比例推测亲本基因型
规律:
根据子代表现型及比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。
如:
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb);
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)
达标检测
1.某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型AA的植株表现为大花瓣,Aa的为小花瓣,aa的为无花瓣。
花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,rr的花瓣为黄色,两对基因独立遗传。
若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是( )
A.子代共有9种基因型
B.子代共有4种表现型
C.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例约为1/3
D.子代的所有植株中,纯合子约占1/4
2.假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。
现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为( )
A.DdRR和ddRrB.DdRr和ddRrC.DdRr和DdrrD.ddRr
作业
课时训练第18讲
教学
反思
本学期总第____课时
第3课时
课题名称
第2讲:
基因自由组合定律——9:
3:
3:
1的变形
时间
年月日
课型
复习课
主备课人
目标
1.熟练掌握AaBb自交后子代4种表现型和9种基因型的对应关系及比例。
2.对9:
7,9:
6:
1,12:
3:
1,3:
6:
7,1:
4:
6:
4:
1,6:
3:
2:
1,4:
2:
2:
1分离比原因的剖析。
重点
各种特殊分离比的原因
二次备课
难点
特殊分离比对应的基因型
自
主
学
习
条件
自交后代
性状分离比
测交后代
性状分离比
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
即A_bb、aaB_个体的表现型相同
A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
即A_bb和aaB_、aabb个体的表现型相同
a(或b)成对存在时表现双隐性性状,其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
即A_bb和aabb的表现型相同或aaB_和aabb的表现型相同
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现
15∶1
3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_的表现型相同
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传)
AABB∶(AaBB、
AABb)∶(AaBb、
aaBB、AAbb)∶
(Aabb、aaBb)∶
aabb=1∶4∶6∶
4∶1
AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶1
精
讲
互
动
【典型例题】某种小鼠的体色受常染色体基因的控制,现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。
下列叙述正确的是( )
A.小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
解析:
选A。
根据F2性状分离比可判断基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B错误;F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(A_B_)有4种基因型,D错误。
达标检测
1.用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。
若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。
根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
2.番茄的花色和叶的宽窄分别由两对等位基因控制,且两对基因中某一对基因纯合时会使受精卵致死。
现用红色窄叶植株自交,子代的表现型及其比例为红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶=6∶2∶3∶1。
下列有关表述正确的是( )
A.这两对基因位于一对同源染色体上
B.这两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶
C.控制花色的基因具有隐性纯合致死效应
D.自交后代中纯合子所占比例为1/6
作业
教学
反思
本学期总第____课时
第4课时
课题名称
第2讲:
基因自由组合定律——两对基因位置的确定
时间
年月日
课型
习题课
主备课人
目标
1.自由组合定律的验证2.两对基因位置的确定
重点
用配子种类及分离比判断两对基因的位置
二次备课
难点
两对基因位于同源染色体上的自交结果
精
讲
互
动
一、探究某遗传现象是否符合自由组合定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉
鉴定法
若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体
育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
二、探究两对基因是否位于两对同源染色体上
以AaBb为例,若两对等位基因位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。
在此基础上自交时会出现9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)。
如果不是上述比例,则位于一对