高中生物 第一章 孟德尔定律教材分析课件 浙科版必修2.ppt

第一章孟德尔定律 教材分析 教学目标 知识方面分析孟德尔遗传实验的科学方法阐明分离定律阐明自由组合定律情感态度价值观方能力面认同敢于质疑 勇于创新 勇于实践 以及严谨 求实的科学态度和科学精神 能力方面运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象尝试进行杂交实验的设计 课时分配 孟德尔的豌豆杂交实验基因分离定律中的异常现象基因分离定律的考查角度 孟德尔定律 分离定律 3课时 自由组合定律 1课时 自由组合定律的拓展和孟德尔成功原因分析 1课时 在两个信封上分别标记甲 乙 两个信封中分别装入白色和红色的纸片各10张 封住信封口 晃动信封 使纸片充分混匀 分别从两个信封中随机抓取1张纸片 组合在一起 红色纸片记为d 白色纸片记为d 记下两张纸片的字母组合 将抓取的纸片放回原来的信封 摇匀 按步骤4重复做20次 纸片组合有几种 每种组合的数量是多少 请设计表格记录实验结果excel统计全班的实验结果 求和 模拟实验 如果你母亲是 型血 父亲是 型血 那么你的血型可能是什么 如果你的血型是 型 你母亲的血型是 型 那么你父亲的血型可能是什么 第1节分离定律 孟德尔的豌豆杂交实验 孟德尔生平简介遗传学之父 是遗传学的奠基人 孟德尔出生于奥地利 21岁时他成为一名修道士 在修道院里他种植多种植物 进行杂交实验 潜心研究 经过多年的努力 他于1866年发 表了论文 植物杂交实验 不过这篇论文并未引起学术界的重视 直到35年之后 2位科学家同时发现了这篇论文 使学术界承认了孟德尔的研究成果 从而宣告了遗传学的诞生 花的结构 卵细胞 内有精子 异花传粉 自花传粉 甲 乙 豌豆的杂交实验 如何避免自花传粉的干扰 自花授粉 闭花授粉 高茎植株的花 矮茎植株的花 1 去雄 2 套袋 3 授粉 4 套袋 p 亲本 f1 子一代 种子萌发 长成植株 705 224 p f1 f2 紫花 白花 紫花 一对相对性状的杂交实验 思考与讨论 1 为什么子一代中只表现一个亲本的性状 紫花 而不表现另一个亲本的性状 白花 或介于二者之间 2 另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢 3 f2中的3 1是不是巧合呢 p f1 f2 紫花 白花 紫花 一对相对性状的杂交实验 显性性状 隐性性状 性状分离 3 1 705 224 p f1 f2 紫花 白花 紫花 紫花 白花 紫花 一对相对性状的杂交实验 p f1 f2 紫花 白花 紫花 紫花 白花 紫花 一对相对性状的杂交实验 显性性状 隐性性状 性状分离 3 1的分离比并非偶然 数学统计 孟德尔没有把实验停止在 在种子的圆粒与皱粒这对相对性状上 他播种 种子 待种子长成植株后让其自花授粉 他发现 凡是皱缩种子长成的植株只产生皱缩的豌豆 而圆形种子长成的植株中 只产生圆形种子 又产生 圆形和皱缩种子 孟德尔曾把实验继续到第 代 每代的结果都一致证明 原来的 实际上是 即 纯圆形 杂圆形 纯皱缩 1 生物的性状是由遗传因子决定的 2 体细胞中遗传因子是成对存在的 3 生物体在形成生殖细胞 配子时 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 4 受精时 雌雄配子的结合是随机的 对性状分离现象的解释 紫花豌豆和白花豌豆杂交实验的分析图解 配子 f2 紫花 紫花 紫花 白花 1 2 1 一种正确的假说 仅能解释已有的实验结果是不够的 还应能预测另一些实验结果 对分离现象解释的验证 测交实验 cc cc c c 配子 紫花 白花 测交 测交后代 1 1 请预测实验结果 在实际的测交操作过程中 得到166株后代 紫花85株 白花81株 比例接近1 1 蓝黑色花粉 红褐色花粉 44 34 观察实验 发现问题 实验验证 演绎推理 纸上谈兵 提出假说解释问题 总结规律 一对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释 对分离现象解释的验证 得出分离定律 孟德尔实验的程序 科学研究的方法 蕴含 课本p7 1 子一代个体形成的配子数目且生活力 2 雌 雄配子结合的机会 相等 相同 3 子二代不同基因型的个体存活率 相等 相等 4 观察的子代样本数目 足够多 孟德尔遗传实验需要满足的条件 遗传图谱中的符号 p f1 f2 亲本 母本 父本 杂交 遗传因子组成不同的个体交配 自交 自花传粉 遗传因子相同的雌雄个体交配 杂种子一代 杂种子二代 相关概念 相对性状显性性状隐性性状性状分离纯合子杂合子表现型基因型等位基因 词源 遗传来源于拉丁语中的 heir 意为继承人 遗传就是后代从祖先那里获得遗传特征的方式 等位基因来源于希腊语中的 allelon 意为相互的 同一个基因的不同形式就叫等位基因 表现型来源于希腊语中的 pjainein 意为 表现 和 typos 意为 模型 生物表现出来的外观特点组成了它的表型 基因型来源于希腊语中的 gen 或 geno 意为 种族 和 typos 意为 模型 生物的等位基因组合构成了它的基因型 杂合来原于希腊语中的 heteros 意为 其他 和 zygotos 意为 结合 当由两个不同的等位基因控制生物的某个性状时 就称这个性状是杂合的 基因分离定律中的异常现象 基因分离定律中的异常现象 表型模拟等位基因间的相互作用不完全显性共显性复等位基因致死基因 表现型 基因型 环境 藏报春花色 温度影响aa20 25 红花aa30 白花秃顶 性激素影响bb 秃顶bb 不秃顶 不完全显性具有相对性状的两个亲本杂交 f1表现为双亲的中间类型的现象 粉红色 红花 白花 粉红色 红花 白花 白花基因有没有消失 如何证明 共显性具有相对性状的两个亲本杂交 f1同时表现出双亲性状的现象 如 abo血型 如果你母亲是 型血 父亲是 型血 那么你的血型可能是什么 如果你的血型是 型 你母亲的血型是 型 那么你父亲的血型可能是什么 无尾猫是一种观赏猫 猫的无尾 有尾是一对相对性状 按基因的分离定律遗传 为了选育纯种的无尾猫 让无尾猫自交多代 但发现每一代中总会出现约1 3的有尾猫 其余均为无尾猫 由此推断正确的是a 猫的有尾性状是由显性基因控制的b 自交后代出现有尾猫是基因突变所致c 自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子d 无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1 2 纯合致死 在家鼠中短尾 t 对正常尾 t 为显性 一只短尾鼠与一只正常鼠交配 后代中正常尾与短尾比例相同 而短尾类型相交配 子代中有一类型死亡 能存活的短尾与正常尾之比为2 1 则不能存活类型的基因型可能是a ttb ttc ttd tt或tt 基因分离定律的考查角度 由亲代推断子代的基因型 表现型及比例由子代推断亲代的基因型性状显隐性的判断验纯杂合子连续自交问题 例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 例1 小麦高秆 h 对矮秆 h 是显性 一株纯合高秆小麦和一株矮秆小麦杂交 子二代中能稳定遗传的高秆小麦的比例是 子二代高秆小麦中能稳定遗传的比例是 a 33 3 b 25 c 75 d 12 5 亲代推知子代 例3 番茄果实的颜色由一对遗传因子a a控制着 下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果 请分析回答 1 番茄的果色中 显性性状是 这一结论是依据实验得出 2 假设控制颜色这一相对性状的基因为a和a 试写出三种杂交方式中每对亲本的基因型 红果 2和3 aaaa aaaa aaaa 例4 家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状 现有4只家兔甲 乙 丙 丁 其中甲和乙为雌兔 丙和丁为雄兔 甲 乙 丙兔均为黑毛 丁兔为褐毛 一只甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔 乙和丁交配的后代中有黑毛子兔也有褐毛子兔 请回答 1 判断黑毛和褐毛的显隐性 相关基因用b和b表示 2 写出甲 乙 丁三只兔子的基因型 3 如何鉴定丙兔是纯种还是杂种 植物的验纯 例5 小麦的无芒对有芒为显性 要鉴别一株无芒小麦是否为纯合子 采取的最佳杂交方式为 a 此无芒小麦自交b 与有芒小麦测交c 与杂合无芒小麦杂交d 与矮秆小麦杂交 杂合子连续自交问题 例6 某水稻的基因型为aa 让它连续自交两代 从理论上讲 f2中纯合体占总数的比例是a 1 2b 1 4c 3 4d 1 8 第二节自由组合定律 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢 p f1 f2 3 显性 1 隐性 p f1 f2 3 显性 1 隐性 两对相对性状的遗传试验 p 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 黄色皱粒 个体数 31510810132 黄色 绿色 圆粒 皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 黄色皱粒 个体数 31510810132 9 3 3 1 315 101 108 32 3 1 315 108 101 32 3 1 每对相对性状的遗传仍遵循分离定律两对相对性状遗传时 彼此互不干扰 自由组合定律的遗传图解 p yyrr 黄色圆粒 yyrr 绿色皱粒 减数分裂 减数分裂 配子 yr yr yr yr yr yyrr 受精 黄色圆粒 yr yyrr yyrr yyrr yyrr yr yr yr yr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yr yr yr f1 配子 yr yr yr yr yr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 yyrr yyrr yyrr yr yr yr f1 配子 yr yr yr yr yr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 yyrr yyrr yyrr 对自由组合现象解释验证 测交实验 测交后代 yyrr yyrr yyrr yyrr 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 f1作母本31 27 26 26 yr yr yr 配子 yr yr f1作父本24 22 25 26 不同性状理论比 测交结果符合预期设想 1 1 1 1 结果 自由组合定律的归纳 3n 2n 3 1 2 1 2 3 1 4 9 32 4 22 3 1 2 42 1 2 1 n 3 1 n 4n 1 2 1 2 aa aa aabb aabb 基因自由组合定律的特殊比例 非等位基因间的相互作用互作基因互补基因抑制基因上位效应叠加效应致死 基因互作 家禽鸡冠的形状由两对基因 a和a b和b 控制 这两对基因按自由组合定律遗传 与性别无关 孟德尔比例不变 互补基因 某种野生植物有紫花和白花两种表现型 已知紫花形成的生物化学途径是 紫花 白花 白花 白花 孟德尔比例被修饰为 上位效应 显性上位 在西葫芦的皮色遗传中 已知黄皮基因 y 对绿皮基因 y 显性 但在另一白色显性基因 w 存在时 则基因y和y都不能表达 隐性上位 显性基因 控制酪氨酸氧化酶的合成 这种酶可以使酪氨酸在代谢过程中形成黑色素 使毛皮呈黑色 非等位的另一对显性基因 决定黑色素在毛皮内的分布 在 个体中 基因 和 的作用表现不出来 孟德尔比例被修饰为 孟德尔比例被修饰为 抑制基因 黄茧基因为 白茧基因为 但当另一个非等位基因 可以抑制黄茧基因 的作用 白茧 白茧 黄茧 白茧 孟德尔比例被修饰为 叠加基因 荠菜的蒴果形状有三角形和卵圆形两种 将这两种类型的荠菜进行杂交 f1全是三角形 f2三角形蒴果占15 16 而卵圆形蒴果只占1 16 推断 有两对等位基因决定该性状的表达 且具有叠加效应 思考与讨论 在孟德尔之前 也有不少学者做过动物和植物的杂交实验 但是都未能总结出遗传的规律 为什么孟德尔能够取得成功呢 如果人们不想一开始就使成功的可能性陷入危险的境地 那么就要尽可能地仔细选择做这种实验的植物 自然状态下永远是纯种 实验结果容易分析而且可靠 闭花授粉 自花授粉 性状和相对性状 模式生物 特点 生理特征能够代表生物界的某一大类群 容易获得并易于在实验室内饲养繁殖 容易进行实验操作 特别是遗传学分析 代表生物黑腹果蝇秀丽隐杆线虫斑马鱼非洲爪蟾 小白鼠 拟南芥 黑腹果蝇fruitfly drosophilamelanogaster 黑腹果蝇fruitfly drosophilamelanogaster 体积大小合适 可在牛奶瓶中饲养 又可用放大镜观察其形态 易于饲养 用香蕉 有糖分的水果或能培养酵母的培养基即可 生活周期短 25 下 10 12天即可繁殖一代 繁殖数量大 能够为遗传统计提供足够的数量 染色体只有4对 但幼虫唾液腺细胞中的染色体特别大 易于观察 秀丽隐杆线虫nematode caenorhaditiselegans 秀丽隐杆线虫nematode caenorhaditiselegans 1 通身透明 长不过1mm2 身体中所有细胞能被逐个盘点并各归其类3 生命周期短 从生到死仅为三天半 使得不间断地观察并追踪每个细胞的演变成为可能4 把线虫浸泡到含有核酸的溶液中可实现基因导入 斑马鱼zebrafish barchydanioreriovar 斑马鱼zebrafish barchydanioreriovar 1 低等脊椎动物2 产卵多 繁殖迅速3 胚胎通体透明 是进行胚胎发育机理和基因组研究的好材料 非洲爪蟾southafricanclawedtoadxenopuslaevis 1 低等脊椎动物2 卵母细胞体积大 数量多 易于显微操作 还可制成具有生物活性的无细胞体系 易于生化分析 在卵母细胞减数分裂机理研究中有重要作用 非洲爪蟾southafricanclawedtoadxenopuslaevis 小白鼠mousemusmusculus 小白鼠mousemusmusculus 动物界 脊椎动物门 哺乳纲 啮齿目 鼠种