2019-2020年高中生物 第4章 遗传信息的传递规律 第13课时 基因的分离规律(Ⅱ)教学案 北师大版必修2.doc

2019-2020年高中生物 第4章 遗传信息的传递规律 第13课时 基因的分离规律()教学案 北师大版必修2目标导读1.分析图46，理解对分离规律验证的过程，并通过“模拟性状的分离比”实验加深对分离现象解释的理解。2.结合减数分裂的过程，归纳基因分离规律的实质。3.通过实例，了解表现型、基因型和不完全显性的概念。重难点击1.对分离规律的验证过程。2.基因分离规律的实质。一对分离现象解释的验证及模拟性状的分离比1对分离现象解释的验证孟德尔在验证对分离现象的解释之前，对他的假设作了严密的逻辑演绎推理，然后再通过实施实验并统计对比了实验结果和演绎推理的结果，请阅读教材P5051内容，完成下列思考题。(1)孟德尔进行演绎推理的起点是 B 。AF2出现叶腋花茎顶花31BF1产生了Aa11的配子C遗传因子控制性状，在体细胞中成对存在D雌、雄配子随机结合(2)演绎推理：基于上述起点后，孟德尔进行了精彩的演绎推理。他认为若他的假设成立，则让杂种子一代和隐性纯合体杂交，杂交后代的性状表现的种类和比例应为叶腋花茎顶花11。后来，这种杂交被称为测交。请阅读教材并完善下面的演绎推理图解：(3)试验目的：让F1与隐性类型个体杂交，来测定F1的基因组合。(4)试验结果：F1茎顶花30叶腋花34茎顶花11。(5)试验结论F1的基因组合为Aa。F1形成配子时，成对的基因发生分离，分别进入到不同的配子中。(6)为什么选择隐性类型个体与F1杂交？答案因为隐性个体所产生的配子中的基因为隐性，它不会影响F1产生的配子中所含基因的表达，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“模拟性状的分离比”实验模拟实验是用原物实验，由于材料缺乏或微观效果不明显等而用替代实验材料设计的实验，我们可以通过“模拟性状的分离比”实验来验证孟德尔的假说。(1)实验原理用硬币代表原始生殖细胞，正反面的字母相当于一对等位基因(T和t)。进行有性杂交的亲本，在通过减数分裂形成配子时，等位基因会发生分离，其结果产生雌雄配子各两种(T和t)，比值均为11，受精时雌雄配子又会随机结合。因此，杂种F1自交后代的个体，一定会发生性状分离。(2)方法步骤取两枚相同的硬币，用记号笔在硬币的正面写上大写字母T，反面写上小写字母t。分别把这两枚硬币放在两只手的食指上，然后用拇指同时将其弹向空中。当两枚硬币落在桌面上停稳后，观察硬币上的字母是T还是t，记录下两枚硬币的字母组合。将落在桌面上的两枚硬币重新放在两只手的食指上，按上述方法重做50或100次(重复的次数越多，结果越准确)。统计两枚硬币组合分别为TT、Tt和tt的次数并计算两枚硬币组合的次数比。结果与分析：通过“模拟性状的分离比”实验可以看出，当TT和Tt具有相同性状，tt表现出其相对性状时，后代则出现显、隐性比为31。小贴士交配方法的选用目的方法确定个体的基因组合测交判断显隐性杂交、自交提高纯合度自交判断纯合体和杂合体测交、自交归纳提炼测交试验的应用(1)验证F1的基因组合；(2)验证F1产生的配子的种类和比例；(3)验证基因的分离现象：即F1形成配子时，成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到不同的配子中，独立地遗传给后代。活学活用1牦牛的毛色中，黑色对红色为显性，为了确定一头黑色母牛是否为纯合体，应选择交配的公牛是()A黑色纯合体 B黑色杂合体C红色纯合体 D红色杂合体答案C解析选隐性类型即红色纯合体与黑色母牛交配，若后代全为黑色，则该个体为纯合体；若后代有红色个体出现，则该个体为杂合体。二基因分离规律的实质遗传学家通过大量的试验证明，基因位于染色体上，并且成对的基因位于一对同源染色体上。试结合前面学过的知识，按基因与染色体之间的模式，完善下面的叶腋花和茎顶花豌豆杂交试验分析的图解模型并思考问题。1像F1这样，在遗传学上位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因，叫做等位基因，如A和a。2从模型的建立过程归纳基因分离规律的实质在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，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。子代利用亲代传递来的基因，通过遗传信息的表达而表现出相关性状。小贴士(1)等位基因、非等位基因与相同基因等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。如图中的A和a、C和c、D和d、E和e。非等位基因：非等位基因在细胞中存在两种形式：非同源染色体上的基因互为非等位基因，如A和E(或e)等，这些基因的遗传将遵循基因的自由组合规律；位于同源染色体的不同位置上的基因互为非等位基因，如A与C(或c)、B与A(或a)等，其遗传方式不遵循基因的自由组合规律，而遵循基因的连锁和交换规律。相同基因：基因B与B不是等位基因，也不是非等位基因，而是属于相同位置上控制相同性状的相同基因。(2) 原核生物、非细胞结构的生物的基因不遵循分离规律的基因 进行无性生殖的真核生物的基因进行有性生殖的真核生物的细胞质基因归纳提炼1分离规律的实质及细胞学基础：减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离。如图所示：2适用范围及条件(1)范围真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)适用条件子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因组合的个体存活率相同。基因间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。活学活用2下图能正确表示基因分离规律实质的是()答案C解析基因分离规律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中。三表现型和基因型与不完全显性1表现型和基因型、纯合体和杂合体的概念(1)表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的叶腋花和茎顶花。(2)基因型：与生物个体表现型有关的基因组成，如叶腋花豌豆的基因型是AA或Aa，茎顶花豌豆的基因型是aa。(3)纯合体：指由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如基因型为AA或aa的个体。(4)杂合体：指由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如基因型为Aa的个体。2表现型和基因型的关系(1)基因型为AA和Aa的豌豆均表现为叶腋花，这说明表现型相同，基因型不一定相同。(2)豌豆的D基因控制显性性状高茎，将基因型均为DD的两组豌豆分别种植到土壤肥沃和土壤贫瘠的两块地里，结果肥沃田地里的表现为高茎，贫瘠田地里的表现为矮茎，这说明基因型相同，表现型不一定相同。(3)由此归纳：表现型决定于基因型，但同时又受生物生存环境的影响。3结合下图，归纳不完全显性的概念(1)概念：生物性状的显隐性是相对的。具有相对性状的两个亲本杂交，F1并不是表现一个亲本的性状，而是表现两个亲本的中间性状，这样的显性表现方式称为不完全显性。(2)应用：当知道相对性状为不完全显性时，具有相对性状的两个亲本杂交，根据F2表现型种类及比值，就可以直接确定表现型个体的基因型。归纳提炼1核心概念间的关系2表现型基因型环境条件。3不完全显性中F1的表现型介于双亲性状之间，F2的表现型比为121。活学活用3一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配，则后代中黑翅的比例最有可能是()A33% B50%C67% D100%答案B解析从题干知，后代出现三种表现型，且比例约为121，可推知翅色的遗传为不完全显性，即黑翅基因型为AA(或aa)，灰翅基因型为Aa，白翅基因型为aa(或AA)，则黑翅AA(或aa)与灰翅Aa交配，后代中基因型为AA(或aa)和Aa的个体各占50%，B选项正确。当堂检测1下列关于基因与相对性状关系的叙述，正确的是()当显性与隐性基因同时存在时，个体表现出显性基因控制的性状当显性与隐性基因同时存在时，显性基因对隐性基因有转化作用当一对基因均为显性时，生物个体只表现显性性状当一对基因均为隐性时，生物个体仍表现出显性性状A B C D答案C解析显性基因对隐性基因有抑制作用，它们在一个体细胞中同时存在时只表现显性性状，所以隐性基因要表现出来，必须是两个隐性基因同时存在于一个体细胞中，即纯合体状态。2在性状分离比模拟试验中，若T代表叶腋花基因，t代表茎顶花基因，那么随机抛两枚硬币落地平稳后，正面字母组合能表示出叶腋花的概率是多少()A1/2 B1/4 C1/3 D3/4答案D解析1TT2Tt1tt中能代表叶腋花的组合为TT(1/4)和Tt(1/2)，两者的概率和为3/4。本试验模拟的是杂合体自交出现的性状分离比。3下列有关分离规律的叙述中，正确的是()A分离规律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的试验结果及其解释直接归纳总结的B在生物的体细胞中，控制同一性状的基因是单独存在的，不会相互融合C在形成生殖细胞配子时，单独存在的基因要发生分离，所以称分离规律D在形成配子时，成对的基因分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代答案D解析孟德尔归纳总结出分离规律的科学试验程序是：杂交试验和观察到的试验现象(发现问题)对试验现象进行分析(提出假说)对试验现象解释的验证(验证假说)分离规律(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，控制同一性状的基因是成对存在的，这些基因既不会相互融合，也不会在传递中消失，故B选项错误；分离规律的实质是：在形成配子时，成对的基因发生分离，分离后的基因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。4有一种腿很短的鸡叫爬行鸡，在爬行鸡的遗传试验中得到下列结果：(基因用A或a控制)爬行鸡爬行鸡2 977只爬行鸡和995只正常鸡。爬行鸡正常鸡1 676只爬行鸡和1 661只正常鸡。根据上述结果分析完成下列问题：(1)第组两个亲本的基因型是 ，子代爬行鸡的基因型是 ，正常鸡的基因型是 。(2)第组后代中爬行鸡互相交配，在F2中共得小鸡6 000只，从理论上讲，有正常鸡 只，能稳定遗传的爬行鸡 只。答案(1)AaAaAA、Aaaa(2)1 5001 500解析由杂交组合可知：爬行鸡的短腿性状为显性性状，亲本的基因型为Aa，正常鸡的基因型为aa。第组后代爬行鸡的基因型为Aa，Aa与Aa交配，正常鸡即aa占后代的1/4，能稳定遗传的爬行鸡即AA占后代的1/4。课时作业基础过关知识点一对分离现象解释的验证及模拟性状的分离比1已知果蝇的长翅对残翅为显性，现有长翅果蝇和残翅果蝇若干。若用它们验证孟德尔的豌豆杂交试验，则下列哪项不是必需的()A亲本果蝇必须是纯种B亲本中的长翅、残翅果蝇的性别必须不同C在子代果蝇羽化成为成虫前必须除去亲本D长翅果蝇必须作母本，残翅果蝇必须作父本答案D解析设控制果蝇的长翅和残翅的基因用A、a表示。若亲本果蝇是杂合体(Aa)，则子代果蝇中长翅的基因型有AA和Aa两种情况。试验中为了避免同一性状的亲本交配，亲本中的长翅、残翅果蝇的性别必须不同。为了避免亲本的干扰，在子代果蝇羽化成为成虫前必须除去亲本。孟德尔杂交试验的正反交结果均相同，没有必要规定某一特定的性状作为特定的亲本。2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基因型产生配子的数量A BC D答案C解析测交是杂合体与隐性纯合体的杂交，因此测交是在已知显隐性前提下的杂交方式。3下列有关孟德尔一对相对性状的遗传试验的叙述中，正确的是()AF1产生配子类型的比例为11BF1自交后代的性状分离比为11CF1测交后代的性状分离比为31DF1自交后代的基因型比例为11答案A解析孟德尔一对相对性状的遗传试验中，双亲为具有相对性状的纯合体，F1为杂合体，F1产生的含显性基因和隐性基因的配子比例为11，因此，自交后代基因型比例为121，性状分离比为31，测交后代的性状分离比为11。4在“模拟性状的分离比”实验中，某同学连续三次弹的两枚硬币的组合均为Tt，则他第4次弹的两枚硬币的组合为Tt的概率为()A1/4 B1/2 C0 D1答案B解析在“模拟性状的分离比”实验中，两枚硬币分别代表雌雄配子。每枚硬币正面可用T表示，反面可用t表示，表示雌雄配子各有T和t两种。在弹的过程中，一枚硬币为T的概率为1/2，t的概率也为1/2；另一枚硬币为T和t的概率也分别为1/2，则组合为Tt的概率为(1/2T)(1/2t)(1/2T)(1/2t)1/2Tt。知识点二基因分离规律的实质5孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离规律。下列有关基因分离规律的几组比例，最能体现基因分离规律的实质的是()AF2性状表现的比为31BF1产生配子的比为11CF2基因组合的比为121D测交后代比为11答案B解析分离规律的实质是生物体在形成配子时，成对的基因发生分离，然后分别进入不同的配子中。F1产生的配子比为11，说明了生物体形成配子是成对的基因发生分离造成的。6孟德尔验证“分离规律”假说的证据是()A亲本产生配子时，成对的基因发生分离B杂合体自交产生31的性状分离比C亲本产生的雌雄配子进行随机结合D杂合体与隐性亲本杂交后代发生11的性状分离比答案D解析孟德尔设计了测交实验为自己的假说提供证据，测交指的是杂合体与隐性亲本杂交，其后代的性状分离比是11。知识点三表现型和基因型与不完全显性7金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花，这个事实说明()A基因型是表现型的内在因素B表现型一定，基因型可以转化C表现型相同，基因型不一定相同D表现型是基因型与环境相互作用的结果答案D解析F1是杂合体，但在不同的条件下表现型不一致，说明表现型是基因型与环境相互作用的结果。能力提升8孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是()A红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花B红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离D红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花答案C解析融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果，融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。基因的分离规律是双亲杂交的F1代表现显性亲本性状(或显性的相对性)，F1代自交产生的F2代会出现一定的分离比。故C正确。9豌豆的种子黄色对绿色为显性，结黄色种子与结绿色种子的豌豆杂交，子代个体表现型及比例为黄色种子绿色种子11，子代结黄色种子的个体自交，其后代表现型的比例是()A11 B10 C31 D21答案C解析设黄色基因为A、绿色基因为a，由“结黄色种子与结绿色种子的豌豆杂交，子代个体表现型及比例为黄色种子绿色种子11”知，亲代基因型为Aaaa，子代中结黄色种子的个体基因型为Aa，其自交后代发生性状分离，黄色种子绿色种子31。10孟德尔的遗传规律不适用于细菌等单细胞生物的主要原因是细菌等单细胞生物()A遗传物质不是DNAB遗传物质在染色体上C一般进行无性生殖D无细胞核答案C解析孟德尔遗传规律只适用于进行有性生殖的生物，而细菌等单细胞生物进行无性生殖，无减数分裂，故不遵循孟德尔遗传规律。11性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，棋子上标记的D、d代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母。此操作模拟了()等位基因的分离同源染色体的联会雌雄配子的随机结合非等位基因的自由组合A B C D答案A解析两个装置中含有等量的D和d棋子，代表等位基因分离，雌雄个体各产生两种数目相等的配子，从两个装置中各随机取一枚棋子合在一起表示雌雄配子的随机结合，本实验不能说明同源染色体的联会和非等位基因的自由组合，故选A。12用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔为9黑6黄，母鼠c产的仔全为黑色。那么亲本a、b、c中为纯合体的是()Ab和c Ba和cCa和b D只有a答案B解析据黄色公鼠a黑色母鼠c后代全为黑色可知，黄色为隐性性状，黑色为显性性状，黄色公鼠为隐性纯合体，黑色母鼠c为显性纯合体。又据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配，后代中出现性状分离可知b为杂合体。13关于孟德尔分离规律杂交实验中测交的说法不正确的是()AF1隐性类型测F1基因组成B通过测定F1的基因组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性CF1的基因组成是根据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答案D解析测交必须是利用隐性纯合体与被检验对象杂交，目的是通过分析其后代以推知其基因组成。孟德尔分离规律杂交实验中测交的对象是F1，其基因组成决定了基因分离规律的正确与否。14一头黑色母牛A与一头黑色公牛B交配，生出一头棕色的雌牛C(黑色与棕色是由一对基因B、b控制的)，请回答下列问题。(1)该性状遗传中，属于显性性状的是 ，棕色牛C的基因型是 。(2)要想确定某头黑牛的基因型，遗传育种上常用 法。(3)若A与B牛再交配繁殖，生出一头黑牛的概率是 。答案(1)黑色bb(2)测交(3)3/4解析(1)依题意，黑色母牛A与黑色公牛B交配生出棕色雌牛C，如果棕色是显性，则其双亲(A和B)都是隐性，A和B的后代不可能出现棕色，所以黑色是显性，棕色是隐性。(2)遗传学上确定某个个体的基因型可采用测交法，若测交后代出现两种性状，则被检测个体一定是杂合体。(3)A牛、B牛均为杂合体，则BbBb3黑1棕，即生出黑牛的概率为3/4。15利用种皮白色水稻甲(核型2n)进行原生质体培养获得再生植株，通过再生植株连续自交，分离得到种皮黑色性状稳定的后代乙(核型2n)。甲与乙杂交得到丙，丙全部为种皮浅色(黑色变浅)。设种皮颜色由1对等位基因A和a控制，且基因a控制种皮黑色。请回答：(1)甲的基因型是 。上述显性现象的表现形式是 。(2)请用遗传图解表示丙为亲本自交得到子一代的过程。答案(1)AA不完全显性(2)遗传图解如图所示：解析(1)由于甲与乙杂交后代均为浅色，说明甲与乙都是纯合体，所以甲的基因型为AA，且Aa不完全显性，为浅色。(2)遗传图解需要的要素包括：亲代表现型和基因型、配子类型、子代表现型和基因型、表现型比例。个性拓展16水稻的非糯性(W)和糯性(w)是一对相对性状。前者花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑色；后者花粉含支链淀粉，遇碘呈橙红色。现有一批纯种非糯性水稻和糯性水稻以及一些碘液，请设计试验方案来验证分离规律。(1)试验方法： 。(2)试验步骤 。F1开花成熟时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。(3)试验预期现象： 。(4)对试验现象的解释： 。答案(1)花粉鉴定法(2)让纯种非糯性水稻与糯性水稻杂交，获得F1杂合水稻(3)花粉一半为蓝黑色，一半为橙红色(4)F1产生配子时成对的基因分离，并最终形成两种不同的配子，从而直接验证了分离规律解析水稻的糯性(w)与非糯性(W)在花粉中就已经表现出来：含糯性基因的花粉在碘液中呈橙红色，含非糯性基因的花粉在碘液中呈蓝黑色，由此可鉴定花粉的基因组成。花粉属于配子，形成过程中，成对的基因要彼此分离，分别进入不同的配子中。亲本杂交所得种子即F1(Ww)，种植F1，待其长大开花后，其花粉中的基因应是成单的，即一半花粉含W，另一半含w，故在碘液中颜色不同。