高中生物人教版必修二全册导学案.doc

孟德尔杂交实验一孟德尔杂交实验一 教学目的 教学目的 1 1 孟德尔研究性状遗传的材料和方法 2 2 相对性状 显性性状 隐性性状 纯合子 杂合子的概念 3 3 一对相对性状的遗传实验及解释 4 4 测交法证明假设解释的正确性 5 5 基因的分离定律的实质及应用 教学重点 难点及疑点教学重点 难点及疑点 1 教学重点 一对相对性状的遗传实验及解释 基因的分离定律的实质及应用 2 教学难点 理解孟德尔研究性状遗传方法和过程 3 教学疑点 重点概念的理解 教学方法教学方法 四步导学法 教学安排教学安排 共 3 课时 第一课时第一课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 一 孟德尔的豌豆杂交试验 1 豌豆作遗传实验材料的优点 豌豆是植物 而且是 所以它能避免外来花粉粒的干扰 豌豆品种间具有一些的 易 的性状 2 相对性状的概念 相对性状是指生物的性状的表现类型 如 二 一对相对性状的遗传试验 1 过程 纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作亲本进行杂交 再让 F1得 F2 2 特点 F1表现为 F2发生了 高茎 矮茎 三 对分离现象的解释 1 生物体的性状都是由 后来改称为 控制的 在纯种高茎豌豆的体细胞中含有成 对的基因 产生的配子所含的基因是 在纯种矮茎豌豆的体细胞中含有成对的基 因 产生的配子所含的基因是 2 F1的基因型为 表现型为 F1产生配子时 D 和 d 随的分开而分离 产生两种配子 D d 比例为 3 雌雄配子随机结合产生子二代 子二代有 和 三种基因型 比例接近于 有 和 两种表现型 比例接近于 合作探究合作探究 1 分离定律的内容及本质 2 自交 杂交 测交 正反交的意义及应用是什么 质疑讲析质疑讲析 1 孟德尔的生平作如下简介 孟德尔自幼家贫是一位修道士但其酷爱自然科学 通过对自然科学 和数学的学习 孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想 以及应用数学方法分析遗传学问题的 意识 在实践中孟德尔选用豌豆 玉米 山柳菊等植物 连续进行了多年的杂交实验研究 其中最成 功的是豌豆实验 当时科学界开展对多种动植物的杂交实验 孟德尔总结了前人的经验 创新研究方 法 如从单一性状入手观察分析遗传结果 用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析 研究 敢于挑战传统的观点 提出了颗粒遗传的思想等 2 豌豆具有哪些特点 为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验 孟德尔是如何揭示生物 遗传奥秘的 豌豆的结构特点 豌豆自花传粉 且闭花受粉 结果是 自花传粉 自交 产生纯种 豌 豆花大 易于进行人工杂交 即去雄 套袋 防止其他花粉的干扰 授粉 采集另一种豌豆的花粉 授到去掉雄蕊的花的柱头上 获得真正的杂种 具有稳定遗传的 易于区分的性状 如豌豆茎的高 度有悬殊的差异 通过观察很容易区分 进行据统计 3 孟德尔假说的要点 1 生物体的性状是由遗传因子决定的 遗传因子之间既不会相互融合 也不会在传递中消失 2 体细胞中遗传因子是成对存在的 3 生物体在形成配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子中 4 受精时 雌雄配子的结合是随机的 4 自交 杂交 测交 正反交的意义及应用是什么 含义应用 杂交 基因型不同的个体间交配 如 AA aa 探索控制生物性状的基因的传递规律 将不同优良性状集中到一起 得到新品种 显隐性性状判断 自交 基因型相同个体间交配 如 Aa Aa 可不断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 测交与隐性纯合子杂交 如 Aa aa 验证遗传基本规律理论解释的正确性 高等动物纯合子 杂合子的鉴定 正交与 反交 相对而言 如正交 AA aa 反交 AA aa 检验是细胞核遗传还是细胞质遗传 反馈检测反馈检测 作业布置作业布置 第二课时第二课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 1 对分离现象解释的验证 测交 若解释正确 则 F1应产生 和两种配子 比例为 隐性纯合子产生一种配 子 由此推出测交后代有 和两种基因型 比例为 有 和两种表现型 比例为 测交实验结果产生 和 两种豌豆 比例接近于 证明解释是正确的 2 基因分离定律的内容 在杂合子的细胞中 位于一对染色体上的等位基因 具有一定的 性 生物体在进行 分裂形成配子时 等位基因随同源染色体的分开而 分别进行到两个中 独 立地随遗传给后代 3 性状 生物体的形态特征和生理特征的总和 相对性状 同种生物的性状的表现类型 显性性状 具有相对性状的纯合亲本杂交 中显现出来的性状 隐性性状 具有相对性状的纯合亲本杂交 中未显现出来的性状 性状分离 杂种自交后代中 同时显现出和的现象 4 纯合子 杂合子 纯合子 由的配子结合成的合子发育成的个体 杂合子 由的配子结合成的合子发育成的个体 合作探究合作探究 质疑讲析质疑讲析 1 测交能说明那些问题 2 分离定律的实质 3 分离定律的公式 亲本组合子代基因型及比例子代表现型及比例 AA AAAA 全是显性 AA Aa AA Aa 1 1全是显性 AA aaAa 全是显性 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 aaaa 全是隐性 4 如何鉴别纯合子与杂合子 比较纯合子杂合子 特点 不含等位基因 自交后代不 发生性状分离 至少含一对等位基因 自交后代会发生性状 分离 测 交 纯合子 隐性类型 测交后代只有一种类型 表现型一致 杂合子 隐性类型 测交后代出现性状分离 实 验 鉴 定 自 交 纯合子 自交后代不发生性状分离 杂合子 自交后代发生性状分离 花粉鉴定方法 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型至少两种 3 分离定律在实践上的应用 1 杂交育种 显性性状作为选育对象 连续自交 直到不发生性状分离为止 方可作为推广种 隐性性状作为选育对象 一旦出现即可作为种子推广使用 2 医学实践 利用分离定律科学推断遗传病的基因型和发病概率 为人类禁止近亲结婚和优生提供 理论依据 反馈检测反馈检测 A A 基础训练 基础训练 1 下列表示纯合体的基因型是 A AaXHXH B AABb C AAXHXH D aaXHXh 2 一匹雄性黑马与若干匹枣红马交配后 共生出 20 匹枣红马和 23 匹黑马 下列叙述中最可能的是 A 雄性黑马是杂合体 B 雄性黑马是纯合体 C 黑马是隐性性状 D 枣红马是显性性状 B B 提高训练提高训练 2 蜜蜂的体色褐色相对于黑色为显性 控制这一相对性状的基因在常染色体上 现有褐色雄蜂与纯合体 黑色雌蜂杂交 则子二代蜜蜂体色是 A 全部是褐色 B 褐色 黑色 3 1 C 母蜂和工蜂都是褐色 雄蜂都是黑色 D 母蜂和工蜂都是黑色 雄蜂都是褐色 作业布置作业布置 第三课时第三课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 某校高三年级研究性学习小组以年级为单位调查了人的眼睑遗传情况 对班级的统计进行汇总和整理 见下表 第一组第二组第三组 亲代 类型 双亲全为双眼皮双亲只有一位双眼皮双亲全为单眼皮 双眼皮 1201200 单眼皮 74112 子代全部是单眼皮 请分析表中情况 回答下列问题 1 根据表中第一一组婚配调查 可判断眼睑形状中属于隐性性状的是单眼皮 2 设控制显性性状的基因为 A 控制隐性性状的基因为 a 请写出在实际调查中 上述各组双亲中可能 有的婚配组合的基因型 第一组 AA AA AA Aa Aa Aa 第二组 AA aa Aa aa 第三组 aa aa 合作探究合作探究 1 如何由亲代推断子代的基因型 表现型 2 如何由子代推断亲代的基因型 表现型 3 杂合子 Aa 连续自交 第n代的基因型 表现型比例如何分析 质疑讲析质疑讲析 1 判断显 隐性性状判断显 隐性性状 判断相对性状中的显 隐性性状的方法主要有下两种 根据显 隐性性状的概念来判断 具有相对性状的亲本杂交 若子一代只显现亲本的一个性状 则子一代所显现出来的那个性状为显性性状 未显现出来的性状为隐性性状 例题 下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果 根据哪个组合能判断出显性的花色类型 F1的表现型和植株数目组合亲本表现型 紫花白花 一紫花 白花405411 二紫花 白花8070 三紫花 紫花1240413 四紫花植株自交1245417 具有相对性状的亲本组合只有组一和组二 组一子一代有二种表现型 不符合上述条件 组二子一代只 显现亲本的一个性状 因此由组二可判断紫花为显性性状 白花为隐性性状 根据性状分离的现象来判断 两亲本表现同一性状 子一代中出现了性状分离的现象 则亲本所表现 的性状为显性性状 子一代新出现的那个性状为隐性性状 如上例题中的 组三 就是这种情况 或某 亲本自交 子一代出现了性状分离的现象 则这一亲本所表现的性状为显性性状 子一代新出现的那个 性状为隐性性状 如上例题中的组四 2 2 推断亲 子代的基因型 正推法推断亲 子代的基因型 正推法 亲本组合子代基因型及比例子代表现型及比例 AA AAAA 全是显性 AA Aa AA Aa 1 1全是显性 AA aaAa 全是显性 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 aaaa 全是隐性 逆推法逆推法 后代表现型亲本基因型组合亲本表现型 全显 AA 亲本中一定有一个是显性纯合子 全隐 aa aa 双亲均为隐性纯合子 显 隐 1 1 Aa aa 亲本一方为显性杂合子 一方为隐性纯合 子 显 隐 3 1 Aa Aa 双亲均为显性杂合子 4 比例计算 5 杂合子 Aa 连续自交 第n代的比例分析 Fn 杂合子 纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体 反馈检测反馈检测 基础训练 1 金鱼草的红花 A 对白花 a 为不完全显性 红花金鱼草与 白花金鱼草杂交得到 F1 F1自交产生 F2 F2中红花个体所占的比 例为 A 1 4 B 1 2 C 3 4 D 1 2 一株白粒玉米 aa 接受红粒玉米 AA 的花粉 所结的种 果 皮细胞 胚细胞 胚乳细胞 极核细胞的基因型依次是 A Aa AA Aa aa B aa Aa Aaa a C aa Aa AAa a D Aa Aa Aaa a 提高训练 1 种皮光滑的豌豆与种皮皱缩的豌豆杂交 F1全为种皮光滑性状的 自交后 F2中种皮皱缩的有 248 株 则种皮光滑的株数约为 A 248 B 992 C 495 2 把高茎豌豆与矮茎豌豆杂交 其后代高茎为 102 株 矮茎为 99 株 指出亲代的基因型是 A TT tt B Tt Tt C Tt tt D tt tt 3 丈夫血型 A 型 妻子血型 B 型 生了一个血型为 O 型的儿子 这对夫妻再生一个与丈夫血型相同的女 儿的概率是 A 1 16 B 1 8 C 1 4 D 1 2 作业布置作业布置 教学反思教学反思 孟德尔杂交实验二孟德尔杂交实验二 基因的自由组合定律基因的自由组合定律 教学目的 教学目的 1 基因的自由组合定律及其在实践中的应用 C 理解 2 2 孟德尔获得成功的原因 C 理解 教学重点 难点及疑点教学重点 难点及疑点 1 教学重点 1 对自由组合现象的解释 2 基因的自由组合定律实质 3 孟德尔获得成功的原因 2 教学难点 对自由组合现象的解释 3 教学疑点 基因的分离定律和基因自由组合定律的关系 教学方法教学方法 四步导学法 教学安排教学安排 共 4 课时 第一课时第一课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 基因型的自由组合定律 一 两对相对性状的遗传试验 P 纯种和杂交 F1表现型为 让 F1 F2表现型为 和 比例为 二 对自由组合现象的解释 1 黄色 绿色和圆粒 皱粒这两对相对性状分别由两对上的两对等位基因控制 2 亲本黄圆豌豆产生配子 绿皱豌豆产生配子 3 F1的基因型为 表现型为 产生配子时 等位基因 Y 与 y R 与 r 随 分开而分离 非等位基因之间可以 产生 和 四种配子 比例接近于 4 F2有种基因型 种表现型 三 对自由组合现象解释的验证 测交 1 若解释正确 则 F1应产生 和 四种配子 比例为 隐性纯合子产 生一种配子 由此推出测交后代有种基因型 有种表现型 表现型比例为 2 实验结果符合预期结果 则解释是 的 四 基因自由组合定律的实质 位于 染色体上的 基因的分离或组合是互不干扰的 在进行 形成配子的过程中 上的等位基因彼此分离 同时 染色体上的基因自由组合 合作探究合作探究 1 基因分离定律与基因自由组合定律有什么关系 2 如何进行两对相对性状的遗传实验分析 3 孟德尔获得成功的原因 质疑讲析质疑讲析 1 如何进行两对相对性状的遗传实验分析 两对相对性状分别由位于两对同源染色体上的两对等位基因 Y y R r 控制应注意 P YYRR yyrr F1 YyRr 等位基因分离 非等位基因自由组合 配子 1YR 1Yr 1yR 1yr 随机结合 F2 16 种结合方式 9 种基因型 四种表现型 1 单独分析每对性状 都遵循基因的分离定律 2 在等位基因分离的同时 不同对基因之间可以自由组合 且分离与组合是互不干扰的 3 产生雌雄配子的数量为 2n 22 4 种 比例为 1 1 1 1 雌雄配子结合的机会均等 4 结合方式 4 4 16 种 5 表现型 2 2 4 种 3 1 3 1 9 3 3 1 6 基因型 3 3 9 种 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 4 7 由 F1 的表现型可得 黄色对绿色是显性 圆粒对皱粒是显性 8 由 F2 的表现型可得 与亲本表现型相同的占 9 1 16 与亲本表现型不同 新性状 重组 型 的占 3 3 16 前 4 个 1 表示棋盘中一条对角线上的四种纯合子 各占总数的 1 16 中间的 4 个 2 表示 4 种单杂合子 位于大三角形的两条腰上 对称排列 以及两个小三角的对称 顶点上 各占总数的 2 16 最后一个 4 表示另一条对角线上的一种 4 个双杂合子 测交 验证 F1 隐性纯合子 测定 F1 的基因组成 验证对自由组合现象解释的正确性 分析 YyRr yyrr 1YR 1Yr 1yR 1yr yr 1YyRr 1Yyrr 1yyRr 1yyrr 2 孟德尔获得成功的原因 正确地选择实验材料 由单因素到多因素的研究方法 应用统计学方法对实验结果进行分析 科学地设计实验程序 问题 实验 假设 验证 结论 反馈检测反馈检测 第二课时第二课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 分析下表为 3 个不同小麦品种杂交组合及子代各表现型的植株数 子代的表现型和植株数目 组合 序号 杂交组合类型 抗病红种皮抗病白种皮感病红种皮感病白种皮 一抗病红种皮 感病红种皮 416138 410135 二抗病红种皮 感病白种皮 180184 178182 三感病红种皮 感病白种皮 140136420 414 1 判断显隐性 2 推测各组的亲本基因型 合作探究合作探究 1 如何判断显隐性 2 如何推测亲 子代基因型 表现型 3 如何计算亲 子代基因型 表现型比例 质疑讲析质疑讲析 1 1 如何判断显隐性 推测亲 子代基因型 表现型 如何判断显隐性 推测亲 子代基因型 表现型 1 已知亲本表现型和基因型 求子代表现型 基因型及其比例 即正推型 棋盘法 将亲本产生的配子按一定顺序在行和列中排列 然后根据雌雄配子随机组合的原则 写 出合子的基因型 将表格填满后 依题意统计表中子代各种基因型和表现型的种类 数目及其比 例 化整为零法 如果已知亲本表现型和基因型符合基因的自由组合定律 则可按分离定律一对一对 分别求解 最后加以组合 分枝法 利用概率计算中的乘法定律 把 化整为零法 更直观的展现出来 用分枝法可方便的 写出配子的种类及比例 写出后代个体的基因型及比例 遗传图解法 用遗传图解连线的方法可直接得出结论 但此法只适用于产生配子种类较少的情况 如果配子种类多 连的线太多就容易出错 2 已知亲本表现型 子代表现型及比例 求亲本基因型 即逆推型 隐性纯合突破法 一旦出现隐性性状 可以直接写出基因型并可推知两个亲本都有隐性基因 基因填充法 先根据亲本表现型写出可能的基因 再根据子代的表现型将未确定的基因补全 利用子代分离比例法 利用子代中各种特殊的分离比例来推断亲代基因型 以两对相对性状的实验 为例 双杂 个体自交 子代的性状分离比为 9 3 3 1 亲本基因型的每一对基因都是一对相对性状的 测交 子代的性状分离比为 1 1 1 1 亲本基因型中一对基因是 杂合自交 另一对基因是 测交 子代的性状分离比为 3 3 1 1 2 2 如何计算亲 子代基因型 表现型比例 如何计算亲 子代基因型 表现型比例 1 配子类型的问题 如 AaBbCc 产生的配子种类数 Aa Bb Cc 2 2 2 8 种 2 配子间结合方式问题 如 AaBbCc 与 AaBbCC 杂交过程中 配子间结合方式有多少种 先求 AaBbCc AaBbCC 各自产生多少种配子 AaBbCc 8 种配子 AaBbCC 4 种配子 再求两亲本配子间结合方式 由于两性配子间结合是随机的 因而 AaBbCc 与 AaBbCC 配子间有 8 4 32 种结合方式 3 基因型类型的问题 如 AaBbCc 与 AaBBCc 杂交 其后代有多少种基因型 先看每对基因的传递情况 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 因而 AaBbCc AaBBCc 后代中有 3 2 3 18 种基因型 4 表现型类型的问题 如 AaBbCc AabbCc 其杂交后代可能有多少种表现型 先看每对基因杂交后代的表现型 Aa Aa 后代有 2 种表现型 Bb bb 后代有 2 种表现型 Cc Cc 后代有 2 种表现型 所以 AaBbCc AabbCc 后代中有 2 2 2 8 种表现型 反馈检测反馈检测 基础训练 1 有一植物只有在显性基因A和B同时存在时才开紫花 已知一株开紫花的植物自交 后代开紫花的植株 180棵 开白花的植株142棵 那么在此自交过程中配子间的组合方式有多少种 A 2种 B 4种 C 8种 D 16种 2 具有两对相对性状 两对等位基因分别位于两对同源染色体上 的纯合体杂交 于二代中重组性状个体 数占总个体数的比例为 A 3 8 B 5 8 C 3 8或5 8 D 1 16或9 16 提高训练 1 基因型为Aa的西瓜苗 经秋水仙素处理长成的植株 其花中产生的配子类型可能有的种类和比例是 A 2 种 1 1 B 3 种 1 2 1 C 4 种 1 1 1 1 D 3 种 1 4 1 3 让独立遗传的黄色非甜玉米 YYSS 与白色甜玉米 yyss 杂交 在 F2 中得到白色甜玉米 80 株 那么 F2 种表现型不同于双亲的杂合植株应约为 A 160 株 B 240 株 C 320 株 D 480 株 第三课时第三课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 某种自花受粉植物的花色分为白色 红色和紫色 现有 4 个纯合品种 1 个紫色 紫 1 个红色 红 2 个白色 白甲和白乙 用这 4 个品种做杂交实验 结果如下 实验 1 紫 红 F1 表现为紫 F2 表现为 3 紫 1 红 实验 2 红 白甲 F1 表现为紫 F2 表现为 9 紫 3 红 4 白 实验 3 白甲 白乙 F1 表现为白 F2 表现为白 实验 4 白乙 紫 F1 表现为紫 F2 表现为 9 紫 3 红 4 白 1 上述花色遗传所遵循的遗传定律是 2 写出实验 1 紫 红 的遗传图解 若花色由一对等位基因控制 用 A a 表示 若由两对等位基因控制 用 A a 和 B b 表示 以此类推 3 为了验证花色遗传的特点 可将实验 2 红 白甲 得到的 F2 植株自交 单株收获 F2 中紫花植株所结 的种子 每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系 观察多个这样的株系 则理论上 在所有株 系中有 4 9 的株系 F3 花色的表现型及其数量比为 合作探究合作探究 如何解答特殊比例的遗传题 质疑讲析质疑讲析 解答特殊比例的遗传题的方法解答特殊比例的遗传题的方法 1 正常情况 1 AaBb 双显 一显一隐 一隐一显 双隐 9 3 3 1 2 测交 AaBB aabb 双显 一显一隐 一隐一显 双隐 1 1 1 1 2 特殊情况 序号 条件自交后代比例测交后代比例 1 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 11 2 1 2 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 71 3 3 aa 或 bb 成对存在时 表现双隐性性 状 其余正常表现 9 3 41 1 2 4 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 13 1 5 根据显性基因在基因型中的个数影响 性状表现 AABB AaBB AABb AaBb aaBB Aabb Aabb a aBb aabb 1 4 6 4 1 AABB AaBB aaBb aabb 1 2 1 6 显性纯合致死 AaBb Aabb aaBb aabb 4 2 2 1 其余基因型个体 致死 AaBb Aabb aaBb aabb 1 1 1 1 反馈检测反馈检测 五作业布置作业布置 第四课时第四课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 向日葵种子粒大 B 对粒小 b 是显性 含油少 S 对含油多 s 是显性 这两对等位基因按自由组合定 律遗传 今有粒大油少和粒小油多的两纯合子杂交 试回答下列问题 1 F2 表现型有哪几种 其比例如何 2 若获得 F2 种子 544 粒 按理论计算 双显性纯种有多少粒 双隐性纯种有多少粒 粒大油多的有多 少粒 3 怎样才能培育出粒大油多 又能稳定遗传的新品种 并写出简要程序 解析 由题干可获取的主要信息有 两对等位基因按自由组合定律遗传 两纯合亲本的基因型为 BBSS bbss 解答本题时可根据自由组合定律和亲本的基因型推断出 F2 的表现型及其比例 并结合所需 品种的基因型采取合适的育种方法 1 由双亲基因型 BBSS bbss F1 BbSs F2 9B S 3B ss 3bbs 1bbss 2 F2 中双显性纯合子占 双隐性纯合子也占 均为 544 34 粒 粒大油多的 基因型为 B ss 占 F2 的 3 16 故为 544 102 粒 3 F2 中粒大油多的子粒有 2 种基因型 BBss 和 Bbss 可采用连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体 保留粒大油多子粒 直到不发生性状分离为止 合作探究合作探究 杂交育种的实验如何设计 质疑讲析质疑讲析 基因的自由组合定律在实践中的应用 1 指导杂交育种 可根据需要 把具有不同优良性状的两个亲本的优良性状组合到一起 选育优良品 种 2 提供遗传病的预测和诊断的理论依据 人们可根据基因的自由组合定律分析家系中两种或两种以上 遗传病后代发病的概率 杂交育种的实验设计思路 1 育种原理 通过基因的重新组合 把两亲本的优良性状组合在一起 2 适用范围 一般用于同种生物的不同品系间 3 优缺点 方法简单 但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合子 4 动植物杂交育种比较 以获得基因型 AAbb 的个体为例 反馈检测反馈检测 1 2010 年浙江卷 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡 研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟 虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中 培育出一批转基因抗螟水稻 请回答 1 染色体主要由 组成 若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上 方法之一是 测定该染色体的 2 选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到 F1 从 F1中选取一株进行自交得到 F2 F2的 结果如下表 表现型抗螟非糯性抗螟糯性不抗螟非糯性不抗螟糯性 个体数142485016 分析表中数据可知 控制这两对性状的基因位于 染色体上 所选 F1植株的表现型为 亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有 种 3 现欲试种这种抗螟水稻 需检验其是否为纯合子 请用遗传图解表示检验过程 显 隐性基因分别 用 B b 表示 并作简要说明 4 上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病 抗稻瘟病为显性性状 请简要分析可能的原因 作业布置作业布置 教学反思教学反思 减数分裂 学习目标学习目标 知识目标知识目标 1 阐明细胞的减数分裂 2 举例说明配子的形成过程 重点重点 1 减数分裂的概念 2 精子的形成过程 难点 1 模拟减数分裂过程中的染色体的变化 2 比较精子和卵细胞形成过程的异同 学习内容 减数分裂 课时安排 3 第一课时第一课时 导学过程 1 自主学习自主学习 学生活动 自主完成导学案 2 合作探究合作探究 探究 1 减数分裂过程中规律的变化 学生质疑学生质疑 1 回顾有丝分裂各时期特点回顾有丝分裂各时期特点 间前 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 前期 仁膜消失两体现 核膜 核仁消失 染色质变成染色体 纺锤丝变成纺锤体 形态散乱 中期 形定数晰点板齐 染色体排成一个平面 叫赤道板 纺锤体清晰可见 便于观察 后期 点裂体分向两极 着丝点一分为二裂开 染色体数加倍 平均分配并向两极移动 末期 两消两现一留缢 核膜 核仁出现 染色体变成染色质 纺锤体变成纺锤丝 2 2 减数分裂定义分析 减数分裂定义分析 范围 特点 结果 3 减数分裂的过程 减数第一次分裂减数第二次分裂 前期 有同源染色体 同源染色体两 两配对 联会 无同源染色体 染色体散 乱排列在细胞中央 中期 有同源染色体且排列在细胞中 央的赤道板两侧 无同源染色体 染色体的 着丝点排列在细胞中央的 赤道板上 染色体的主 要行为 后期 有同源染色体且同源染色体分 离 无同源染色体 着丝点分 裂 姐妹染色单体分开 染色体数目的变化 2N NN 2N N 核 DNA 数目的变化 2a 4a 2a2a a 3 同源染色体分析 1 这个细胞正在进行哪一种方式的细胞分裂 试说明理由 2 这个细胞中有几条染色体 几条染色单体 3 这个细胞有几对同源染色体 它们是哪几对 4 这个细胞中哪些是非同源染色体 5 细胞中哪些是姐妹染色单体 哪些是非姐妹染色单体 6 这个细胞在全部分裂完成后 子细胞中有几条染色体 四反馈检测反馈检测 1 下图是某种生物的精细胞 根据图中染色体类型和数目 则来自同一个次级精母细胞的是 A B C D 2 某生物的肝细胞分裂后期有 40 条染色体 则它的精原细胞在减数分裂的联会期 细胞核内有染色 体和 DNA 分子数目依次是 A 20 40 B 20 20 C 40 20 D 40 40 第二课时第二课时 导学过程 1 自主学习自主学习 学生活动 自主完成导学案 2 合作探究合作探究 探究 1 精子和卵细胞形成过程的差异 减数分裂过程中染色体和 DNA 的变化曲线 探究 2 减数分裂与有丝分裂比较 学生质疑学生质疑 1 绘图展示 减数第一次分裂减数第二次分裂 有丝分裂 前期 中期 后期 染色 体的 主要 行为 末期 用对比的方法找出精子与卵细胞形成的异同点 最后列表如下 不 同 点比较项目 精子的形成卵细胞的形成 相同点 染色体复 制 复制一次 第一次分 裂 一个初级精母细胞 2n 产生两个大小相 同的次级精母细胞 n 一个初级卵母细胞 2n 细胞质不均 等分裂 产生一个次 级卵母细胞 n 和 一个第一极体 n 同源染色体联会 形 成四分体 同源染色 体分离 非同源染色 体自由组合 细胞质 分裂 子细胞染色体 数目减半 第二次分 裂 两个次级精母细胞形成 四个同样大小的精细胞 n 一个次级卵母细胞 细胞质不均等分裂 形成一个大的卵细胞 n 和一个小的第二极 体 第一极体分裂成 两个第二极体 有无变形精细胞变形形成精子无变形 着丝点分裂 姐妹染 色单体分开 分别移 向两极 细胞质分裂 子细胞染色体数目不 变 分裂结果产生四个有功能的精子 n 只产生一个有功能的 卵细胞 n 精子和卵细胞中染色 体数目均减半 2 提问 减数分裂和有丝分裂主要异同点有哪些 列表比较 比较项目减数分裂有丝分裂 染色体复制次数及时间一次 减数第一次分裂的间 期 一次 有丝分裂的间期 细胞分裂次数二次一次 联会四分体是否出现出现在减数第一次分裂不出现 同源染色体分离减数第一次分裂后期无 着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期后期 子细胞的名称及数目性细胞 精细胞 4 个或卵 1 个 极体 3 个 体细胞 2 个 子细胞中染色体变化减半 减数第一次分裂不变 子细胞间的遗传组成不一定相同一定相同 发生的时间产生正常体细胞及性原细胞 时 性原细胞产生性细胞时 相同点 都进行染色体复制及出现染色体和纺锤丝等丝状物与无丝分 裂有区别 3 识别细胞分裂图形的简捷途径 鉴别方法 三看识别法 第一 看细胞中染色体数目 若为奇数 一定是减数第二次分裂 且细胞中一定无同源染色体存在 若为偶数 进行第二看 第二 看细胞中有无同源染色体 若无同源染色体 一定是减数第二次分裂 若有同源染色体存在 进行第三看 第三 看细胞中同源染色体的行为 若出现联会 四分体 着丝点位于赤道板两侧 同源染色体分 离等现象 一定是减数第一次分裂 若无上述同源染色体的特殊行为 则为有丝分裂 4 下图表示出了减数分裂过程中染色体 DNA及染色单体的变化情况 以2n 4为例 精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞 细胞图象 染色体 条 444242 染色单体 条 088400 DNA分子 个 4 8 88442 以上表中的数字为依据 绘出染色体 DNA在减数分裂过程中的变化曲线图 利用列表或坐标曲线 比较减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA的变化 有助于对这两大数量的 规律性变化的认识 如下表 有丝分裂减数分裂 方式 项目 间 期 前 期 中 期 后 期 末 期 性原细胞 初级 性母细朐 次级 性母细胞 性细胞 染色体数目 2n2n2n4n2n2n2nnn DNA 含量 2c 4c4c4c4c2c2c4c2cc 依据上表绘制如下四种坐标曲线图 A 有丝分裂过程染色体变化曲线 B 有丝分裂过程DNA变化曲线 C 减数分裂过程染色体变化曲线 D 减数分裂过程DNA变化曲线 四反馈检测反馈检测 五作业布置作业布置 六教学反思六教学反思 受精作用受精作用 一 教学目标 1 说明受精作用的概念 特点和意义 2 解释配子形成过程中染色体组合的多样性 3 阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性 二 教学重点 受精作用的概念及意义 三 教学难点 减数分裂过程中染色体 DNA 的数目变化 四 教学方法 直观教学法 讲解法 实验法 六 课时安排 1 课时 预习内容预习内容 一 受精作用 1 概念 和 相互识别 融合成为 的过程 2 过程 1 精子的 进入卵细胞 尾部留在外面 2 卵细胞的 会发生复杂的生理反应 以阻止其他精子再进入 3 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合 使彼此的 会合在一起 3 结果 受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目 其中一半 来自 一半 来自 4 减数分裂和受精作用的意义 能够维持 的恒定 对于 都是十分重要的 学生质疑学生质疑 一 一 配子中染色体多样性的原因 绘图展示多样性的原因一同源染色体分离 非同源染色体分离绘图展示多样性的原因一同源染色体分离 非同源染色体分离 1 减数分裂过程中 的自由组合 1 若某一个体的体细胞中有 1 对同源染色体 在形成精子时 该个体可能产生 种类型的精子 2 若某一个体的体细胞中有 2 对同源染色体 在形成精子时 该个体可能产生 种类型的精子 3 若某一个体的体细胞中有 3 对同源染色体 在形成精子时 该个体可能产生 种类型的精子 思考 人的体细胞中有 23 对染色体 在形成精子或卵细胞时 可能产生多少种类型的配子呢 如果再把非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去呢 绘图展示多样性的原因一同源非姐妹染色体交叉互换绘图展示多样性的原因一同源非姐妹染色体交叉互换 二 受精作用二 受精作用 意义 作业布置作业布置 教学反思教学反思 基因在染色体上基因在染色体上 教学目的教学目的 基因与性状的关系 重难点 重难点 1 基因位于染色体上的理论假说和实验证据 2 孟德尔遗传规律的现代解释 知识建构知识建构 一 知识体系 一 知识体系 1 1903 年美国科学家萨顿发现 的分离与减数分裂中 的分离非常相似 2 萨顿的推论 和 行为存在着明显的平行关系 3 萨顿的假说 1 基因在杂交过程中保持 和 染色体在配子形成和受精过程中形态 2 体细胞中基因和染色体 在配子中基因和染色体 3 体细胞中基因一个来自父方 一个来自母方 也如此 4 在形成配子时自由组合 在减数第一次分裂后期也是自由组合 4 基因位于染色体上的实验证据 1 实验材料 果蝇 2 实验假设 控制果蝇白眼的基因位于 上 而 上没有它的等位基因 雌果蝇体 细胞中含一对同型的性染色体 XX 雄果蝇含一对异型的性染色体 XY 3 实验过程及现象 P 红眼雌果蝇 X 白眼雄果蝇 P XWXW 红眼雌果蝇 X XwY 白眼雄果蝇 F1 红眼雌果蝇 X 红眼雄果蝇 配子 XW Xw Y F2 红眼雌 雄果蝇 F1 XW Xw XW Y 3 4 1 4 红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 配子 XW Xw XW Y XWXW XW Xw XW Y Xw Y F2 红眼雌果蝇 红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 白眼雄果蝇 4 实验结论 基因在 上呈线性排列 5 孟德尔遗传规律的现代解释 1 基因分离定律的实质 在杂合体的细胞中 位于一对同源染色体上的 具有一定的 在减数分裂形成配子的过程中 的分开而分离 分别进入两个配子中 独立 地随配子遗传给后代 2 基因的自由组合定律的实质 位于非同源染色体上的 的分离或组合是互不干扰的 在 减数分裂过程中 同源染色体上的 彼此分离的同时 非同源染色体上的 自由组 合 二 问题归纳和总结 二 问题归纳和总结 区分等位基因和非等位基因区分等位基因和非等位基因 1 等位基因是指位于同源染色体上的同一位置 控制着相对性状的基因 如图 其中 A 和 a C 和 c 都是等位基因 2 非等位基因指不同对的基因 非等位基因在细胞中有两种存在形式 非同源染色体上的基因 互为非等位基因 如上图中的 A 和 C 与 B 和 C 位于同源染色体上的基因 互为非等位基因 如上图中的 A 与 B B 与 B 不是等位基因 也不是非等位 基因 应属于相同位置上控制相同性状的基因 质疑讲析质疑讲析 1 孟德尔 萨顿 摩尔根的研究方法分别是假说演绎 类比推理 假说演绎 2 性别决定 一 基础 生物性别通常是由性染色体决定的 二 染色体种类 常染色体 雌雄个体相同的染色体 性染色体 雌雄不体相同的染色体 雄性 XY 异型 XY 型 雄性 XX 同型 三 类型 雄性 ZZ 同型 ZW 型 雌性 ZW 异型 四 人类体细胞中染色体的表示 男性 44A XY 或 22AA XY 女性 44A XX 或 22AA XX 五 人类性别比接近 1 1 的解释及应用 1 解释男性产生两种类型的精子 分别含 X 和 Y 染色体 比例为 1 1 女性只产生 1 种含 X 染色体 的卵细胞 男性的两种精子与卵细胞随机结合 结合机会约相等 形成的两种类型受精卵比例约为 1 1 含 XX 染色体的受精卵发育成女性 含 XY 染色体的受精卵发育成男性 所以人类性别比接近 1 1 生男生女的可能性各为 1 2 2 应用 在人类遗传病的概率计算中 生一个特定性别的孩子有时须再乘 1 2 反馈检测反馈检测 1 2010 年海淀模拟 下列论述不能说明基因与染色体具有平行关系的是 A 体细胞中同源染色体和成对的基因均是一个来自于父方 一个来自于母方 B 雌雄配子结合后染色体恢复为二倍体 基因恢复为成对状态 C 减数分裂后每一个配子得到每对同源染色体中的一条和每对基因中的一个 D 在各种细胞中基因都是成对存在 同源染色体也是成对存在 A a B B C c 2 XY 型性别决定的生物 群体中的性别比例为 1 1 原因是 A 雌配子数 雄配子数 1 1 B 含 X 的配子数 含 Y 的配子数 1 1 C 含 X 的卵细胞数 含 Y 的精子数 1 1 D 含 X 的精子数 含 Y 的精子数 1 1 作业布置作业布置 教学反思教学反思 伴性遗传伴性遗传 教学目的教学目的 1 性别决定的方式 C 理解 2 伴性遗传的传递规律 C 理解 重点和难点 疑点重点和难点 疑点 教学重点教学重点 1 XY 型性别决定的方式 2 人类红绿色盲的主要婚配方式及其伴性遗传的规律 教学难点教学难点 人类红绿色盲的主要婚配方式及其伴性遗传的规律 教学疑点教学疑点 推测遗传方式 教学方法教学方法 四步导学法 教学安排教学安排 4 个课时 第一课时第一课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 伴性遗传 1 概念 有些性状的遗传常常与相关联 这种现象就是伴性遗传 2 X 染色体上的遗传病 以红绿色盲为例 色觉与基因型的关系 正常基因 B 和红绿色盲基因 b 位于染色体上 女性男性 基因型 XbXbXBY 表现型正常正常 携带者 色盲 遗传特点 患者多于患者 交叉遗传 男性的红绿色盲基因从传来 以后只能传给他的 隔代遗传 一般 地说 此病由男性通过他的女儿传给他的 合作探究合作探究 1 X Y 是同源染色体吗 2 伴 X 隐性 伴 X 显性 伴 Y 遗传各有何特点 质疑讲析质疑讲析 1 X Y 是同源染色体吗 答 同源染色体是指形状大小基本相同 一条来自父方 另一条来自母方的染色体 X 与 Y 虽然形状 大小不同 但 X 来自于母方 Y 来自于父方 且在减数分裂过程中 X Y 的行为与同源染色体一样 要经 历联会 四分体和分离的过程 因此 X Y 是一对同源染色体 2 伴 X 隐性 伴 X 显性 伴 Y 遗传各有何特点 类型遗传特征典型实例 常染色体 显性遗传 遗传与性别无关 男女患病概率相同 遗传一般 表现为连续性 有病双亲可生出无病的孩子 并指 软骨发育 不全 常染色体 隐性遗传 遗传与性别无关 男女患病概率相同 遗传一般 表现为不连续性 正常双亲可生出有病的孩子 白化病 先天性 聋哑 苯丙酮尿 症 伴 X 显性 遗传 女性患者多于男性 遗传具有世代连续性 男患 者的女儿和母亲一定患病 抗维生素 D 佝偻 病 伴 X 隐性 遗传 男性患者多于女性 交叉 隔代遗传 女患者的 儿子和父亲一定患病 红绿色盲 血友 病 细 胞 核 遗 传 伴 Y 遗传患者都是男性 有父传子 子传孙的传递规律 外耳道多毛症 细胞质遗传只有由母亲传给后代 母亲患病 子女都患病 线粒体肌病 反馈检测反馈检测 作业布置作业布置 第二课时第二课时 导学过程导学过程 自主学习自主学习自主学习自主学习 判断遗传类型 5 6 所生子女患病率为多少 合作探究合作探究 1 如何判断遗传类型 2 伴性遗传与遗传的基本规律之间有什么关系 3 不同遗传类型子女患病率如何计算 质疑讲析质疑讲析 1 根据遗传系谱图确定遗传的类型 基本方法 假设法 常用方法 特征性系谱 无中生有 女儿有病 必为常隐 推导过程 假设法 i 若为常显 则 1 2 为 aa 3 为 A 而 aa aa 不能成立 假设不成立 A ii 若为常隐 则 1 2 为 A 3 为 aa 而 Aa Aa 能成立 假设成立 aa iii 若为 X 显 则 1 为 XaY 2 为 XaXa 3 为 XAX 而 XaY XaXa 不能成立 假设不成立 XAX iiii 若为 X 隐 则 1 为 XAY 2 为 XAX 3 为 XaXa 而 XAY XAX 不能成立 假设不成立 XaXa 综上所述 无中生有 女儿有病 必为常隐 有中生无 女儿正常 必为常显 推导过程略 无中生有 儿子有病 必为隐性遗传 可能是常隐 也可能是 X 隐 要根据系谱图的其余 部分及 X 隐的遗传特点进一步加以确定 有中生无 儿子正常 必为显性遗传 可能是常显 也可能是 X 显 要根据系谱图的其 余部分及 X 显的遗传特点进一步加以确定 母病子病 男性患者多于女性 最可能为 X 隐 用假设法推导发现 该系谱假设为常显 常隐 X 显 X 隐均可成立 只有假设为伴 Y 时不能成立 也就是有四种可能性 其中最可能的是 X 隐 父病女病 女性患者多于男性 最可能为 X 显 用假设法推导发现 该系谱假设为常 显 常隐 X 显 X 隐均可成立 只有假设为伴 Y 时不能成立 也就是有四种可能性 其中最可能的是 X 显 在上下代男性之间传递 最可能为 伴 Y 用假设法推导发现 该系谱假设为常显 常隐 X 隐 伴 Y 均可成立 只有假设为 X 显时不能成立 也就是有四种可能性 其中最可能的是伴 Y 大多数情况下 一个遗传系谱中只涉及一种遗传病 但有时也有在一个遗传系谱中涉及两种遗传 8 病的情况 这种情况下为避免出错 最好将两种遗传分开 各画一个遗传系谱图 这样可大大减少出错 的可能性 2 伴性遗传与遗传的基本规律之间有什么关系 答 伴性遗传和基因分离定律的关系 伴性遗传是研究存在于性染色体上的一对等位基因控制的一 对相对性状的遗传规律 一对等位基因控制的一对相对性状的杂交实验遵循基因的分离定律 因此伴性 遗传属于基因的分离定律 但由于性染色体 X Y 在形态上存在着差异 其上的基因也存在着差异 故伴 性遗传有其特殊性 即其性状的遗传表现出与性别相联系 所以在判断基因型 表现型和计算概率时 也要和性别联系起来 伴性遗传与基因自由组合定律的关系 在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对相对性 状的遗传时 由性染色体上基因控制的性状遗传按伴性遗传处理 由常染色体上基因控制的性状遗传按 基因分离定律处理 整体上则按基因的自由组合定律处理 3 概率计算中的几个注意点 1 已知后代表现型和末知后代表现型时的后代概率 2 在父 母本基因型均不确定 而只知可能性的情况下的后代概率 两两组合共有四种情况 一一进行计算 最后将所得结果相加 3 常染色体遗传中 后代 男孩患病 和 患病男孩 的概率 男孩患病 常染色体遗传与性别无关 男女性及整个人群中的发生概率约相等 故计算时不必考虑性别 所得群体发病概率即为男孩患病的概率 如下图 P AaXX AaXY 则 F1为 aaXY 的可能性为 1 4 1 1 4 F1 XY 患病男孩 这种情况下得首先计算群体发病概率 再计算患病者中男孩占总患病者的比例 因为患者中 也是男女各半 所以只要将群体发病概率乘 1 2 就是患病男孩的概率 P AaXX AaXY 则 F1为 aaXY 的可能性为 1 4 1 2 1 8 F1 4 伴性染色体遗传中 后代 男孩患病 和 患病男孩 的概率 男孩患病 如下图 P XBXb XBY X Y 已确定为男孩 则其为 XBY 和 XbY 的可能 性各为 1 2 因此出现 XbY 男孩患病 的概 F1 X Y 率是 1 2 患病男孩 如下图 P XBXb XBY 在 F1性别不确定时 其为 XbY 患病男孩 的可能性为 1 4 因此出现 XbY 男孩患病 F1 的概率是 1 4 由上述情况可见 男孩患病 和 患病男孩 的概率问题若是在 伴性