高中生物第1章遗传因子的发现第1节第2课时性状分离比的模拟实验及分离定律的应用学案新人教版.docx

第2课时性状分离比的模拟实验及分离定律的应用学习目标导引核心素养对接关键术语1.模拟植物或动物性状分离比的形成过程。2.举例说明假说演绎法。3.记住分离定律的内容，并会用分离定律解释一些遗传现象及完成相关计算。4.阐明分离定律在实践中的应用。1.科学思维运用统计与概率等相关知识，分析推理并解决遗传问题；2.科学探究通过设计实验，探究生物体的遗传组成；3.社会责任学会应用分离定律分析解释或预测遗传现象。假说演绎法分离定律测交|预知概念|1.性状分离比的模拟实验(1)模拟内容(2)分析结果得出结论甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官；甲、乙内的彩球分别代表雌、雄配子；用不同彩球随机组合模拟生物生殖过程中，雌、雄配子的随机结合彩球组合类型数量比DDDddd121；彩球组合代表的显隐性的数值比约为31。2.假说演绎法在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。3.对分离现象解释的验证(1)方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。(2)预期结果：Dddd1Dd1dd。(3)实验：F1矮茎30高34矮。(4)结论：F1的遗传因子组成为Dd。F1形成配子时，D和d发生分离，产生比例相等的两种配子。4.分离定律在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。|过程评价|1.性状分离比的模拟实验中，小桶代表生殖器官，小球代表配子()2.每次抓取小球后，记录完结果后要放回原来的小桶()3.每个小桶中的两种颜色的小球数量不必相等()4.在一对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比为31；在测交实验中，性状分离比为11()5.测交实验可鉴定F1遗传因子组成，但无法验证成对的遗传因子在形成配子时彼此分离()6.具相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状为显性性状()答案1.2.3.4.5.6.|联想质疑|亲本若为显性纯合体和隐性个体，则子代只表现为显性性状。相同性状的两亲本杂交，子代所出现的新性状为隐性性状。(1)性状分离比的模拟实验中，小桶和里面的小球分别代表什么？为什么不能用不同形状的小球？提示：小桶代表生殖器官，小球代表配子。如果用不同形状的小球，则人在抓出小球前就能知道配子的种类，会人为干扰抓取小球的种类。(2)一个具有显性性状的个体，与隐性个体测交后，子代的性状分离比一定是11吗？提示：不一定，也可能只会出现显性性状个体。科学探究1分离定律的应用分离定律是指成对的遗传因子发生分离后分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代的过程，可以有多方面的应用，例如：1.指导农作物的育种实践分离定律广泛应用于杂交育种工作中，据分离定律可知：F1性状表现一致，F2开始出现性状分离，在育种实践中F1不能轻易丢弃，要种到F2并从中选出符合要求的品种。(1)如果所选品种为_，该性状一旦出现，即可作为良种留用。(2)如果所选品种为_，可通过_，直到后代不出现性状分离为止。(3)教材P7，技能训练流程：提示：1.(1)隐性性状(2)显性性状连续自交(3)白色花白色花2.预测遗传病(1)有的遗传病是由显性致病因子控制的显性遗传病。比如多指。若双亲的一方为多指(AA或Aa)，他们的子女就全部或一半患多指。(2)有的遗传病是由隐性致病因子控制的隐性遗传病。若双亲的一方患病，他们的子女可能全部正常或一半正常。【探究应用】下图为一个人类白化病遗传的家族系谱图，6号和7号遗传因子组成相同，8号和9号遗传因子组成可能相同也可能不同。请根据图回答：(1)白化病是由_(显性/隐性)遗传因子控制的。(2)6号为纯合体的概率为_，9号是杂合体的概率为_。(3)7号和8号再生一个孩子有病的概率为_。(4)如果6号和9号个体结婚，则他们生出有病孩子的概率为_，若他们所生的第一个孩子有病，则再生一个孩子有病的概率为_。答案(1)隐性(2)0 2/3 (3)1/4(4)1/61/4【一题多变】(1)1和2一定是杂合子吗？为什么？提示：是，因为他们生育有一个患病的儿子。(2)1和2再生育一个和6表现型一样的孩子的概率是多大？提示：3/8，生育一个正常孩子的概率是3/4，但6是一个正常的女孩，正常后代中男女各占1/2，故生育一个正常女孩的概率是3/8。根据遗传系谱图，判定某些遗传病的显隐性关系如图甲，两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，则该病肯定是显性遗传病；如图乙，两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，则该病一定是隐性遗传病。科学探究2分离定律中的推断问题根据遗传系谱图，推断子代或亲代个体的基因型和表现型，可以有以下的方法：1.正推型由亲代推断子代的遗传因子组成与性状表现请完善下列表格：亲本子代遗传因子组成及比例子代性状表现及比例AAAAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaa提示：全为AA全为显性AAAa11全为显性全为Aa 全为显性AAAaaa121显性隐性31Aaaa11显性隐性11全为aa全为隐性2.逆推型由子代推断亲代的遗传因子组成方法一：遗传因子填充法。先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可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，根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。方法二：隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都至少有一个a基因，然后再根据亲代的表现类型进一步判断。方法三：分离比法。F1提示：AaAaAaaaAAA(或aa)aaaa【探究应用】番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本表现型F1的表现型和植株数目红果黄果1红果黄果4925012红果黄果99703红果红果1 511508A.番茄的果色中，黄色为显性性状B.实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aaC.实验2的后代中红果番茄均为杂合子D.实验3的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是Aa或AA解析从实验2和3中可分析得出番茄的果色中，红色是显性性状，A错误；实验1中亲本红果的遗传因子组成应为Aa，黄果的遗传因子组成应为aa，B错误；实验3的子代红色黄色约等于31，其中黄果为隐性，所以遗传因子组成只能是aa，D错误。答案C【一题多变】实验1的F1中红果都是杂合子吗？实验3的F1中红果呢？提示：实验1中亲本遗传因子组成是Aa和aa，所以F1中红果都是杂合子。实验3的亲本遗传因子组成是Aa和Aa，所以F1中的红果有1/3是纯合子，2/3是杂合子。科学探究3自交和自由交配(随机交配)的相关计算在遗传规律的探究中，我们经常会遇到不同的交配方式，不同的交配方式在子代中有不同的基因型和表现型比例。1.两种自交类型(1)杂合子Aa连续自交n次，杂合子、纯合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？提示：杂合子比例为，纯合子比例为1，显性纯合子比例隐性纯合子比例。(2)杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子和杂合子的比例分别是多少？提示：纯合子比例为，杂合子比例为。杂合子Aa连续自交n次的结果可用下列曲线表示：曲线表示纯合子(AA和aa)所占比例，曲线表示显性(隐性)纯合子所占比例，曲线表示杂合子所占比例。2.两种随机交配类型(1)杂合子Aa连续随机交配n次，杂合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？提示：杂合子比例为，显性纯合子比例为，隐性纯合子比例为。(2)杂合子Aa连续随机交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子和杂合子的比例分别是多少？提示：纯合子比例为，杂合子比例为。【探究应用】已知一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为12，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为()A.51、51 B.81、81C.61、91 D.51、81解析玉米间行种植进行随机受粉，可利用配子法计算：由于AAAa为12，则A配子占，a配子占。配子随机结合利用棋盘法： AaAAAAaaAaaa即A_aa81；豌豆为严格的自花传粉植物，间行种植并不会改变豌豆的自交，子一代aa的概率，A_的概率1，则A_aa51。答案D【一题多变】如果有一批玉米，遗传因子组成为AAAaaa123，则这批玉米自交和自由交配，子代中显性个体和隐性个体的比例分别是多少？提示：三种遗传因子组成所占的比例分别是：AA占，Aa占，aa占。自交结果是：AA的自交后代是AA，aa自交后代是aa，Aa的自交后代是AA、Aa和aa，隐性个体占，显性个体占，所以显性隐性57。自由交配的结果是：无论是精子还是卵细胞，含A的配子占的比例；含a的配子占的比例。配子随机结合利用棋盘法：AaAAAAaaAaaa所以子代中显性个体占，隐性个体占，显性隐性54【运用概念】1.在“性状分离比的模拟”实验中，有人在两个小罐中分别放了10个、50个玻璃球。下列对他的这种做法的评价，你认为正确的是()A.会影响配子出现的概率，从而导致实验结果误差增大B.两个罐中玻璃球数量不同，会影响实验的结果C.玻璃球数量少的罐代表雄性生殖器官D.玻璃球数量多的罐代表雄性生殖器官解析对于代表两性生殖器官的小罐，只要其中的两种玻璃球数量相等，两种配子出现的概率就相等，与玻璃球数量的多少无关。对于大多数生物来说，都是雄性配子远多于雌性配子，所以代表雄性生殖器官的小罐中玻璃球的数量多于代表雌性生殖器官的小罐更符合实际情况。答案D2.关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法，错误的是()A.F1隐性类型检测F1遗传因子组成B.通过测定F1的遗传因子组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性C.F1的遗传因子组成是根据F1隐性类型所得后代性状表现反向推知的D.测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制解析测交时，与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子。答案D【科学思维】3.一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，9粒种子长成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红花的可能性是()A.9/10 B.3/4C.1/2 D.1/4解析根据题意，该豌豆为杂合子(Aa)。自花传粉子代中每一粒种子为AA的概率为1/4，为Aa的概率为1/2，为aa的概率为1/4，所以第10粒种子长成的植株开红花的可能性是AAAa3/4。前9粒开什么花是一个干扰信息，因为每一粒种子都是独立的。答案B4.将遗传因子组成为Aa的杂合子，逐代自交3次，在F3代中纯合子比例为()A. B.C. D.解析依据分离定律写出杂合子自交3代的遗传图解。纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子，根据题意，F3中的纯合子有AA和aa两种，按遗传图解推知，杂合子自交n代后的杂合子概率为，纯合子(AAaa)的概率为1。F3中杂合子的概率为1/8，纯合子的概率为7/8。答案B5.视神经萎缩症是一种显性遗传病。若一对夫妇均为杂合子，生正常孩子的概率是()A.25% B.12.5%C.32.5% D.75%解析设控制这一对相对性状的遗传因子分别为A与a，因为夫妇均为杂合子，由此可知，该夫妇的遗传因子组成均为Aa，那么后代出现aa的概率为1/4，即25%。答案A课时提升训练(时间：30分钟满分：50分)【运用概念】1.有位同学做“性状分离比的模拟”实验时，以下操作正确的是()A.小桶内用球的大小代表显隐性，大球代表D，小球代表dB.每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始C.桶内两种球的数量必须相等，即标记D、d的小球数目必须为11D.连续抓取了3次DD组合，应舍去2次，只统计1次解析选择的小球大小要一致，质地要统一，抓摸时手感要相同，以避免人为误差，A错误；每次抓出的两个小球统计后必须各自放回各自的小桶，以保证概率的准确；B错误；桶内两种小球的数量必须相等，即标记D、d的小球数目必须为11，C正确；实验中会出现连续几次遗传因子组成相同的情况，这属于正常现象，随着抓取次数的增多，会逐渐接近理论值，D错误。答案C2.在孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中，具有11比例的是()F1产生配子的比F2性状分离比F1测交后代性状分离比亲本杂交后代性状分离比F2测交后代性状分离比A. B.C. D.解析F1产生两种比例相等的配子，F2的性状分离比为31，F1测交后代性状分离比为11。答案D3.某水稻品种茎秆的高矮是一对相对性状，对两个具有相对性状的纯合亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中杂合子的概率是()A.0 B.25%C.50% D.75%解析根据题意可知，F1的遗传因子组成为Aa，则测交实验表示为：AaaaAa、aa，可见后代中杂合子占50%。答案C4.通过测交可以推测被测个体()性状的显、隐性产生配子的比例遗传因子组成产生配子的数量A. B.C. D.解析测交是杂合子与隐性纯合子的杂交，因此测交是在已知显隐性前提下的杂交方式。答案C【科学思维】5.一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮的孩子，那么这对夫妇再生两个孩子，两个孩子都为双眼皮的概率是()A.1/4 B.3/4 C.1/16 D.9/16解析该夫妇均为双眼皮，能生一个单眼皮的孩子，可推知双眼皮对单眼皮为显性，且该夫妇都为杂合子(设为Aa)，双眼皮孩子的遗传因子组成为AA或Aa，这两种遗传因子组成为互斥事件，AA出现的概率为1/4，Aa出现的概率为1/2，则双眼皮孩子出现的概率为1/41/23/4，两个孩子中每个孩子为双眼皮的概率为3/4，这是两个独立事件，应用乘法原理计算，为3/43/49/16。答案D6.下列有关分离定律的叙述中，正确的是()A.分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的B.在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合C.在形成生殖细胞配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律D.在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代解析孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)对实验现象进行分析(提出假说)对实验现象解释的验证(验证假说)分离定律(结论)，因此A选项错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，故B选项错误；分离定律的实质是：在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，所以C选项错误，而D选项正确。答案D7.若让某杂合子连续自交，那么能表示自交代数和纯合子比例关系的是()解析杂合子连续自交，纯合子比例关系为1(1/2)n，随自交代数的增加，比值越来越接近1，但永远达不到1。答案D8.已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交，F1既有黑斑蛇，又有黄斑蛇；若再让F1黑斑蛇之间进行交配，F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论正确的是()A.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇B.蛇的黄斑为显性性状C.F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同D.F2中黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同解析据F1黑斑蛇交配后代既有黑斑蛇又有黄斑蛇可知，蛇的黑斑为显性性状。F1黑斑蛇和亲代黑斑蛇均为杂合子，而F2黑斑蛇既有纯合子又有杂合子。答案A9.为了加深对基因分离定律的理解，某同学在2个方形小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个，分别代表“配子”D、d)。分别从两桶内随机抓取1个积木并记录，直至抓完桶内积木。结果，DDDddd1055，该同学感到失望。下列建议和理由不正确的是()A.改变桶内配子的比例，继续重复抓取，保证遗传因子的随机分配和足够大的样本数B.将方形小桶换成圆柱形小桶，以便摇动容器时，小球能混合均匀C.把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差D.每次抓取后，应将抓取的积木放回原桶，保证每种积木被抓取的概率相等解析桶内积木(小球)的比例必须保持为11，为避免人为误差和保证实验的随机性，需要做B、C、D项的改动，才能体现分离定律的实质。答案A10.纯合的黄色(YY)豌豆与绿色(yy)豌豆杂交得F1，F1自交，选取F1所结的黄色种子全部种下，植物长成后，自然状态下受粉，则这些植株所结的种子中，黄色与绿色的比例是()A.11 B.31C.51 D.61解析据题意可知，F1所结的黄色种子的遗传因子组成有两种：YY、Yy，在黄色种子中分别占、，自交子代应是(YYYY)(YyYy)YY(YYYyyy)YYYyyy。即Y_yy51。答案C11.孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说演绎法”，该方法的基本内涵是在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。下列相关叙述中不正确的是()A.“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说内容B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C.“生物性状是由遗传因子决定的、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”属于假说内容D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(Dd11)”属于推理内容解析“一对相对性状的遗传实验和结果”是观察和分析的内容，属于孟德尔的“假说演绎法”中的提出问题阶段。答案A12.杂合子(Dd)植株自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是()A.111 B.441C.231 D.121解析隐性配子的花粉有50%的死亡率，说明雄配子中D、d的比例是21，而雌配子中D、d的比例为11，所以用棋盘法即可求得：DDDddd2(12)1。如图：答案C13.西班牙长耳狗的耳聋是遗传的，且由常染色体上的一对遗传因子控制。一位西班牙长耳狗育种专家在一窝正常的长耳狗中发现下列情况：母狗A同公狗C交配所得后代都是正常狗，母狗B同公狗C交配所得后代中有耳聋狗。若该育种专家想淘汰掉耳聋遗传因子，则他应该淘汰哪些狗()A.A和B B.B和CC.A和C D.只有C解析已知A、B、C都是正常狗，结果B与C生出耳聋狗，由此判断耳聋是常染色体隐性遗传，B与C都是杂合子，含耳聋遗传因子，所以应淘汰B和C。答案B14.下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果(相关遗传因子用R、r表示)。据表分析作答：组合序号杂交组合类型后代表现型及植株数圆粒皱粒A圆粒圆粒1080B皱粒皱粒0102C圆粒圆粒12540D圆粒皱粒152141(1)根据组合_的结果能推断出显性性状为_。(2)组合_中的两亲本肯定都是纯合子。(3)组合_的杂交方法称为测交。(4)写出A组合中两亲本的可能遗传因子组成：_。解析(1)C组合中，圆粒圆粒的后代出现了皱粒，即发生了性状分离，则亲代的圆粒个体为杂合子，圆粒为显性性状。(2)B组合：皱粒皱粒，都为隐性性状，隐性性状的个体肯定为纯合子。(3)D组合中，圆粒与皱粒杂交，后代性状表现类型接近11，则为测交。(4)A组合中两亲本均为圆粒，子代也为圆粒，则两亲本的遗传因子组成为RRRr或RRRR。答案(1)C圆粒(2)B(3)D(4)RRRr或RRRR15.番茄中红果、黄果是一对相对性状，D控制显性性状，d控制隐性性状。根据遗传图解回答下列问题：(1)红果、黄果中显性性状是_，做出这一判断是根据哪一过程？_。(2)P中红果的遗传因子组成是_，F1中红果的遗传因子组成是_，F2的红果中遗传因子组成及比例是_。(3)P的两个个体的杂交相当于_。(4)F1黄果植株自交后代的性状是_，遗传因子组成是_，原因是_。(5)如果需要得到纯种的红果番茄，你将怎样做？_。(6)F2自交得F3，F3中能稳定遗传的红果所占比例是_。解析(1)根据F1红果自交后代出现性状分离可确定红果对黄果为显性。(2)P中红果与黄果杂交产生后代中有红果与黄果两种性状，说明P中红果是杂合子Dd；F1中红果由配子D与d结合而成，其自交后代中DDDd12。(3)杂合子P红果与隐性纯合子P黄果杂交，相当于测交。(4)F1黄果植株为隐性纯合子，其遗传因子组成是dd，由于只能产生一种配子，自交后代不会出现性状分离。(5)红果有DD与Dd两种可能遗传因子组成，DD自交后仍为DD；Dd自交后能产生DD、Dd、dd三种组成，其中dd表现黄果性状被淘汰，因