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1、高一生物第三章 遗传和染色体 第一节 基因的分离定律（二）苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容：第三章 遗传和染色体 第一节 基因的分离定律（二）二. 学习内容： 基因的分离定律 孟德尔遗传实验的科学方法 基因的分离定律的应用 环境影响基因的表达三. 学习目标举例说明基因与性状的关系阐明基因的分离定律分析孟德尔遗传实验的科学方法四. 学习重点深刻领会分离定律的实质。通过对具体事例的遗传分析，学会运用遗传图解的方法分析与基因分离定律相关的遗传性状问题五. 学习难点：分离定律在杂交育种和医学实践等方面的应用六. 学习过程1. 孟德尔遗传实验的科学方法（1）孟德尔简介豌豆杂交实验孟德尔于1822年出
2、生于奥地利乡村（现在的捷克共和国），他童年时受到园艺学和农学知识的熏陶，对植物的生长和开花非常感兴趣。21岁那年，他到一所古典的修道院进修，后来又去中学做代课教师。1851年至1853年，孟德尔进入奥地利首都的维也纳大学，这3年的大学学习生活对孟德尔以后成为伟大的科学家起了决定性的作用。在维也纳大学，有两位教授对孟德尔的影响最大，一位是著名物理学家多普勒竭力强调科学实验的重要性，鼓励孟德尔应用数学理论来分析解释自然现象和实验结果；著名植物生理学家昂格（Unger），激发起孟德尔对探讨植物遗传变异原因极大的热情。大学毕业后，孟德尔一边继续担任神职，一边兼职在当地中学任教，同时继续从事杂交育种的实
3、验研究。修道院为他提供了一小块土地，就在修道院的花园里，孟德尔进行豌豆的遗传育种研究并获得了重要的成果。（2）遗传实验的科学方法 正确地选用实验材料 采用了纯种豌豆（纯合子）进行实验（22个品种） 豌豆具有稳定的、可以明显区分的性状（相对性状差异显著） 豌豆是严格的自花受粉植物，也很容易进行授粉 豌豆可以产生大量的种子，可以对结果进行统计分析，这在遗传学上具有重要意义 每次实验只观察研究一对相对性状的情况，或分别观察研究不同性状的情况（即由单因子到多因子的研究方法）。 用统计方法对结果进行分析（应用统计学的方法对实验结果进行分析） 科学地设计了实验的程序 设计了新的实验（测交验证的方法）来验证
4、推断的正确性孟德尔经历了8年的艰辛探索，揭示了基因的分离定律和基因的自由组合定律，获得了划时代的研究成果，1865年，孟德尔在一次科学讨论会上宣读了植物杂交实验论文。遗憾的是，这一具有划时代意义的研究成果在当时并没有引起学术界的重视!科学的成功不仅要有正确的研究方法，同时还需要有严谨求实的科学态度、坚韧不拔的意志和持之以恒的探索精神。2. 基因的分离定律的应用掌握基因的分离定律有助于人们正确地解释生物界的某些遗传现象，能够预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率，对于动植物育种实践和医学实践都具有重要的指导意义。（1）动植物育种实践分离定律是遗传学中最基本的规律，它使人们正确地认识了生物遗传现象
5、，对遗传学研究和农业生产有着重要的意义。 由于基因型和表现型有联系也有区别，所以在遗传研究中要严格选用纯合材料进行杂交，这样才能掌握杂种后代的分离定律。 根据分离定律的分离比例，可以准确预计杂种后代分离的类型及出现的频率，确定杂种后代的种植规模，以提高选择效果，加快育种进程。 利用显隐性基因表现的不同，根据育种目标选用适当亲本，以尽快实现育种目标。 选育新品种就是选育基因型优而纯合的个体，所以育种实验必须在肥力均匀一致的条件下进行，避免误选不遗传的变异。 在配制杂交种时，其亲本必须是高度纯合的，这样F1才能整齐一致，充分发挥杂种的增产作用。 为了保证作物定型品种的稳定，在种子繁殖中，一方面要使
6、用纯合子，防止后代分离；另一方面要注意去杂保纯，防止退化。（2）育种实例 抗锈病小麦（显性基因B控制）的选种 抗锈病性状（BB、Bb），其中的杂合体（Bb）因性状分离产生非抗锈病类型 为获得稳定的抗锈病类型，必须让抗锈病的小麦植株继续自交，淘汰由于性状分离而出现的非抗锈病类型 由分离定律知：杂合体（Bb）比例=（n为自交的代数）（3）医学实践利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率作出科学的推断人类的先天性聋哑是由隐性基因（aa）控制的遗传病、如果一个患者的双亲表现型都正常，根据基因的分离定律进行分析，患者的双亲一定都是杂合子（Aa），在他们的后代中，发病的概率是无中生有、由图解可知，子代
7、表现型正常的子女，携带隐性致病基因的概率为 、该图示表现型正常的子代不宜与另一患先天性聋哑家族的异性婚配因为：与正常个体（Aa）婚配，子代患病机率 与患病个体（aa）婚配，子代患病机率 人类的多指（如六指）是由显性致病基因D控制的一种畸形性状依据图解，用基因的分离定律分析多指畸形属于显性遗传，子代发病率很高（50%）AAAAAA（100%） AAAaAAAa（100%） AAaaAa（100%） AaAa（AAAa）aa（75%） AaaaAaaa（50%）在AaAa（AAAa）aa（75%）中，表现出显性遗传病的有中生无现象。味盲基因的遗传、隐性等位基因t是一种传递不能品尝出苯硫脲（PTC）
8、或者有关化合物苦味的基因（PTC是一种白色结晶物，由于含有硫酰胺基而具苦涩味。对于这种化合物多数人是尝味者，研究表明，在他们的舌根部滴入被稀释的1300万110万的PTC溶液时就能够品尝出它的苦涩味道）、少数是不能尝味者，把浓度很高的PTC溶液（12万）甚至结晶物放在这类人的舌根部，他们都不能品尝出它的苦涩味来，通常称这类人为PTC味盲者。、味盲者同味盲者的婚配，（除极少数例外）只能生下味盲子女；、尝味者与尝味者，或尝味者与味盲者婚配，可能会生下两种类型的子女（这显示味盲者是纯合隐性体tt，尝味者的基因型则无疑是TT或Tt）。、图解3. 环境影响基因的表达（1）基因型在很大程度上决定着生物个体
9、的表现型基因型和表现型存在对应关系，表现型指生物体某特定基因所表现的性状。据此，人们以相关性状在亲子代之间的传递规律为线索来研究遗传物质的传递规律。因此，基因型在很大程度上决定着生物个体的表现型是毋庸置疑的。 （2）基因型相同，表现型不一定相同 同一株水毛茛，叶的基因型相同，但浸没在水中的叶呈丝状，水面以上的叶呈扁平状 马铃薯块茎，暴露在地面以上的部分变绿色，而埋于土壤中的部分颜色正常。 基因型相同的玉米苗，在正常光照下发育成正常苗，在黑暗环境中形成白化苗。例： 玉米幼苗绿色与白色是一对相对性状（用A和a表示）。现用两个杂合子自交所产生的种子作实验种子，将400粒播种在黑暗处，另400粒播种在
10、有光处。统计种子萌发后幼苗的表现型，结果如下表所示实验证明：光是叶绿素形成的必要条件，没有光照环境，控制合成叶绿素的基因不能表达。 温度对喜马拉雅兔毛色的影响 、喜马拉雅兔身体的末端处（尾、足、耳、鼻）为黑色，其余全为白色。、黑色是由一个隐性基因决定的，其表现型还受温度影响。兔身体末端处的温度较躯干部位低，隐性基因可以表达。、凡是体温低于33的身体部位则呈现黑色；躯干等部位呈现白色。、实验：用冰袋降低喜马拉雅兔的背部温度，则背部出现黑色；如恢复常温，则黑色褪去。 实验证明：温度是影响喜马拉雅兔毛色基因表达的环境因素。 一种报春花在花朵形成过程中的某一关键时期受到不同温度的处理后，则花色不同。温
11、度高于30开白花，温度低于20则开红花。因此，可以通过调节温度的方法使同一植株上开出白花和红花。【典型例题】1. 下列几组植物的杂交中，其实验结果可以用分离定律加以解释的是（ ）A. 抗病早熟F1 F2B杂高纯矮F1 F2C. 高秆抗病F1 F2D纯高纯高F1 F2解析：基因的分离定律是指控制一对相对性状的成对的基因形成配子时，分别进入到两个配子中去。A、C两项中涉及的都不是一对相对性状，无法用分离定律来解释；而D项的两亲本都是同一性状的纯合子，不论互交还是自交，其后代都是纯合子，其结果也不能用分离定律来解释。答案：B2. 如图所示为具有一对同源染色体的细胞，已知位点1的基因是R，则正常情况下
12、位点2和位点4的基因分别是A. R、R或r B. r、R或r C. R、r D. r、R解析：A 一对同源染色体同一位置的两个基因可能是相同基因，也可能是一对等位基因，而姐妹染色单体是由一条染色体复制形成的，其基因应相同，位点2必是R，3和4可能同为R，也可能同为r3. 蜜蜂的体色中，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。现有褐色雄蜂与黑色雌蜂杂交，则子一代蜜蜂的体色为 A. 全部是褐色 B. 褐色：黑色3：1 C. 蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色 D. 蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色解析：C 雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来，而蜂王和工蜂是由受精卵细胞发育而来，设褐
13、色由A基因控制，黑色由a基因控制。则雄蜂的基因型为A，经过假减数分裂形成含A的精子。而雌蜂为纯合的，基因型为aa，经减数分裂产生含a的卵细胞。卵细胞受精，则形成基因型为Aa的蜂王或工蜂，表现为褐色。卵细胞未受精则形成基因型为a的雄蜂，表现型为黑色。4. 一匹家系不明的雄性黑马与若干匹纯种红马杂交，生出了20匹红马和25匹黑马，你认为这两种马的基因型特点是（ ）A. 黑马为显性纯合体，红马为隐性纯合体B. 黑马为杂合体，红马为显性纯合体C. 黑马为杂合体，红马为显性杂合体D. 黑马为杂合体，红马为隐性纯合体解析：由题意知，亲本中的红马是纯种，且后代出现了黑马，则可判断出亲本中的红马为隐性纯合体，
14、而后代中有红马，则可推知，亲本中的黑马为杂合体。答案：D5. 有一对表现型正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方的父母表现正常，这对夫妇生出白化病男孩的概率是（ ）A. B. C. D. 解析：本题是一道概率计算题，首先根据双亲的表现型，尽可能写出夫妇俩的基因型（假设致病基因为a）为Aa、AA，再根据题中的条件，即男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方的父母表现正常，可以推出男方的基因型为Aa，女方的基因型为AA（），Aa（）。则这对夫妇生出白化病孩子的概率为，生出男孩的概率为。则生出白化病男孩的概率为。答案：C6. 玉米子粒黄色对无色为显性。现
15、用无色玉米为母本，去雄后授以黄色玉米花粉，若母本植株所结子粒中出现无色子粒，原因可能是 父本是杂合子 外来花粉授粉 多倍体不育 未受精A. B. C. D. 解析：A 玉米子粒的黄色对无色是显性，其遗传遵循基因的分离定律。无色玉米为母本（基因型为aa），去雄后授以黄色玉米（基因型可能是AA，也可能是Aa）的花粉，母本上结出了无色的子粒，原因之一是父本是杂合子；其二，由于去雄后未进行套袋处理，也可能是因为其他外来的花粉授粉所致。【模拟试题】（答题时间：40分钟）1. 下列各组，属于相对性状的是 A. 大麦高秆和小麦的矮秆 B. 豌豆荚的形状和颜色 C. 兔子的长毛和短毛 D. 人的身高和体重2. 在孟德
