高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時間:2020-09-19高一生物下冊《基因的分離規(guī)律》期中復(fù)習(xí)要點。
高一生物下冊《基因的分離規(guī)律》期中復(fù)習(xí)要點
名詞:
1、相對性狀:同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型,叫做~。(此概念有三個要點:同種生物——豌豆,同一性狀——莖的高度,不同表現(xiàn)類型——高莖和矮莖)
2、顯性性狀:在遺傳學(xué)上,把雜種F1中顯現(xiàn)出來的那個親本性狀叫做~。
3、隱性性狀:在遺傳學(xué)上,把雜種F1中未顯現(xiàn)出來的那個親本性狀叫做~。
4、性狀分離:在雜種后代中同時顯現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀(如高莖和矮莖)的現(xiàn)象,叫做~。
5、顯性基因:控制顯性性狀的基因,叫做~。一般用大寫字母表示,豌豆高莖基因用D表示。
6、隱性基因:控制隱性性狀的基因,叫做~。一般用小寫字母表示,豌豆矮莖基因用d表示。
7、等位基因:在一對同源染色體的同一位置上的,控制著相對性狀的基因,叫做~。(一對同源染色體同一位置上,控制著相對性狀的基因,如高莖和矮莖。顯性作用:等位基因D和d,由于D和d有顯性作用,所以F1(Dd)的豌豆是高莖。等位基因分離:D與d一對等位基因隨著同源染色體的分離而分離,最終產(chǎn)生兩種雄配子。D∶d=1∶1;兩種雌配子D∶d=1∶1。)
8、非等位基因:存在于非同源染色體上或同源染色體不同位置上的控制不同性狀的不同基因。
、表現(xiàn)型:是指生物個體所表現(xiàn)出來的性狀。10、基因型:是指與表現(xiàn)型有關(guān)系的基因組成。
11、純合體:由含有相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育而成的個體??煞€(wěn)定遺傳。
12、雜合體:由含有不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育而成的個體。不能穩(wěn)定遺傳,后代會發(fā)生性狀分離。
13、測交:讓雜種子一代與隱性類型雜交,用來測定F1的基因型。測交是檢驗生物體是純合體還是雜合體的有效方法。
14、基因的分離規(guī)律:在進(jìn)行減數(shù)分裂的時候,等位基因隨著同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個配子中,獨立地隨著配子遺傳給后代,這就是~
15、攜帶者:在遺傳學(xué)上,含有一個隱性致病基因的雜合體。[筆稿范文網(wǎng) Www.GX86.com]
16、隱性遺傳?。河捎诳刂苹疾〉幕蚴请[性基因,所以又叫隱性遺傳病。17、顯性遺傳?。河捎诳刂苹疾〉幕蚴秋@性基因,所以叫顯性遺傳病。
語句:
1、遺傳圖解中常用的符號:P—親本♀一母本♂—父本×—雜交自交(自花傳粉,同種類型相交)F1—雜種第一代F2—雜種第二代。
2、在體細(xì)胞中,控制性狀的基因成對存在,在生殖細(xì)胞中,控制性狀的基因成單存在。
3、一對相對性狀的遺傳實驗:①試驗現(xiàn)象:P:高莖×矮莖→F1:高莖(顯性性狀)→F2:高莖∶矮莖=3∶1(性狀分離)②解釋:3∶1的結(jié)果:兩種雄配子D與d;兩種雌配子D與d,受精就有四種結(jié)合方式,因此F2的基因構(gòu)成情況是DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,性狀表現(xiàn)為:高莖∶矮莖=3∶1。
4、測交:讓雜種一代與隱性類型雜交,用來測定F1的基因型。證實F1是雜合體;形成配子時等位基因分離的正確性。4、基因型和表現(xiàn)型:表現(xiàn)型相同:基因型不一定相同;基因型相同:環(huán)境相同,表現(xiàn)型相同。環(huán)境不同,表現(xiàn)型不一定相同。
5、基因分離定律在實踐中的應(yīng)用:①育種方面:a、目的:獲得某一優(yōu)良性狀的純種。B、顯性性狀類型,需連續(xù)自交選擇,直到不發(fā)生性狀分離;選隱性性狀類型,雜合體自交可選得。②預(yù)防人類遺傳?。航菇H結(jié)婚。③人類的ABO血型系統(tǒng)包括:A型、B型、AB型、O型。人類的ABO血型是由三個基因控制的,它們是IA、IB、i,但是對每個人來說,只可能有兩個基因,其中IA、IB都對i為顯性,而IA和IB之間無顯性關(guān)系。所以說人類的血型是遺傳的,而且遵循分離規(guī)律。
6、純合子雜交不一定是純合子,雜合子雜交不一定都是雜合子。
7、純合體只能產(chǎn)生一種配子,自交不會發(fā)生性狀分離。雜合體產(chǎn)生配子的種類是2n種(n為等位基因的對數(shù))
精選閱讀
高一生物教案:《基因的分離規(guī)律》教學(xué)設(shè)計
高一生物教案:《基因的分離規(guī)律》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生了解孟德爾發(fā)現(xiàn)基因分離規(guī)律的實驗過程以及科學(xué)研究的一般過程;了解孟德爾對遺傳學(xué)所做的貢獻(xiàn)和孟德爾取得成功的原因;理解與遺傳學(xué)實驗相關(guān)的遺傳學(xué)基本概念;理解對遺傳學(xué)實驗進(jìn)行分析的基本思路;理解基因分離規(guī)律的內(nèi)容、實質(zhì)及實踐意義;掌握運用基因分離規(guī)律分析遺傳現(xiàn)象的方法和表述方式。
2.通過介紹孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的過程,使學(xué)生了解科學(xué)研究的一般方法,并受到科學(xué)方法的訓(xùn)練;通過介紹測交及其意義,使學(xué)生理解對假設(shè)作出證明在科學(xué)研究過程中的意義,并培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和邏輯思維能力;通過使學(xué)生理解基因分離規(guī)律的實質(zhì)和掌握運用基因分離規(guī)律分析遺傳現(xiàn)象的方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
農(nóng)村地區(qū)的學(xué)生通過這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),還可以初步掌握進(jìn)行植物遺傳學(xué)實驗的基本方法。為實際操作做好知識上和方法上的準(zhǔn)備。同時也可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。
3.通過介紹孟德爾所進(jìn)行的植物遺傳學(xué)實驗過程和孟德爾取得成功的原因,引導(dǎo)學(xué)生努力探索、積極嘗試,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度;通過使學(xué)生理解表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系以及基因分離規(guī)律的實質(zhì),對學(xué)生進(jìn)行內(nèi)因與外因、現(xiàn)象與本質(zhì)的辯證關(guān)系的觀點教育;通過使學(xué)生理解基因分離規(guī)律的理論、實踐意義,對學(xué)生進(jìn)行生命科學(xué)價值觀的教育和法制教育。
重點、難點分析
1.分離規(guī)律是遺傳的基本規(guī)律。
掌握好分離規(guī)律可以為掌握基因的自由組合規(guī)律和伴性遺傳等知識打下良好的知識基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)分離規(guī)律還可以鞏固和加深學(xué)生對減數(shù)分裂和受精作用的認(rèn)識。孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的過程又是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法(這其中包括思想方法和研究方法)和研究過程、科學(xué)價值觀教育的極好素材。因此,在介紹基因的分離規(guī)律時重點有三:
(1)孟德爾對一對相對性狀的雜交實驗結(jié)果的分析、提出的假設(shè)和對假設(shè)的驗證過程,以及現(xiàn)代遺傳學(xué)對性狀分離現(xiàn)象的解釋。
(2)基因分離規(guī)律的內(nèi)容、實質(zhì)及其與減數(shù)分裂的關(guān)系。
(3)科學(xué)研究的一般過程。
2.孟德爾提出的遺傳基本規(guī)律,是建立在對實驗結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上的。
這個分析、推論(假設(shè))、求證的過程是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)教育的極好素材。為要達(dá)到對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育的目的,在教學(xué)過程中,難點可能會有三:
(1)對一對相對性狀的雜交實驗及其結(jié)果的介紹并不難,難在通過介紹這個實驗,講清對實驗結(jié)果的分析過程。
(2)通過介紹一對相對性狀的雜交實驗結(jié)果以及孟德爾對性狀分離現(xiàn)象的解釋,講清科學(xué)研究過程中的觀察、假設(shè)、求證的過程,以便對學(xué)生進(jìn)行分析能力的訓(xùn)練和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。
(3)基因分離規(guī)律的實質(zhì)及其與染色體在減數(shù)分裂過程中的平行關(guān)系也可能成為教學(xué)中的一個難點。
要突破難點,教師要樹立不僅要傳授知識,而且要進(jìn)行科學(xué)教育的教學(xué)觀念,在教學(xué)過程中注意引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象(試驗結(jié)果)去分析、去推論、去揭示本質(zhì);還要了解所講授內(nèi)容的相關(guān)背景材料,熟悉科學(xué)研究的一般過程,以便在教學(xué)過程中及時為學(xué)生“點題”,以達(dá)到突破難點的目的。
教學(xué)過程設(shè)計
本課題的參考課時為三課時。
第一課時
1.首先簡單介紹人類對子代與親代之間相似現(xiàn)象規(guī)律的探究歷史以引起學(xué)生的注意。子代與親代之間相似現(xiàn)象的規(guī)律是由奧地利神父──孟德爾揭示出來的。
對孟德爾的豌豆雜交實驗可以分以下幾個方面來介紹:
首先要給學(xué)生介紹一下孟德爾和他的豌豆雜交實驗有關(guān)的背景材料。其次,要對雜交實驗的材料──豌豆用做遺傳學(xué)實驗材料的優(yōu)點做一簡要介紹。然后就可以展開關(guān)于豌豆雜交實驗方法、過程及結(jié)果的介紹。
“雖然豌豆有七對相對性狀,孟德爾在實驗中首先把注意力集中在一對相對性狀上。他用具有一對相對性狀的豌豆──純種的高莖豌豆和矮莖豌豆做雜交?!睘榱吮苊饨o學(xué)生造成一種空洞和在時間、空間上距離很遠(yuǎn)的感覺,對雜交的實驗方法教師要做具體而較為詳細(xì)地介紹。不要用一句“做雜交”一帶而過。同時也可以把“用來做雜交的兩個植株就稱為親本?!边@一點交待給學(xué)生。“由哪一個植株提供花粉哪一個植株就是父本,哪一個植株接受花粉哪一個植株就是母本?!薄叭绻跃哂心骋恍誀?如:高莖)的個體為父本(在植物實驗中取其花粉),給另一具有相對性狀(如;矮莖)的植株授粉做雜交叫正交的話,將矮莖為父本、高莖為母本則為反交。雜交實驗正交、反交都要做。”這樣,關(guān)于“親本、父本、母本”、“雜交、正交、反交”這些基本概念和術(shù)語,就可以以副板書的形式出現(xiàn)在黑板的一側(cè)了。
“經(jīng)過去雄、授粉的花所結(jié)的種子就是雜交種子。雜交種子種下去以后所長成的植株就稱為雜種F1代?!贝藭r教師要對F1代的性狀加以說明?!癋1代自交所得到的種子就是F2代。F2代出現(xiàn)了性狀分離的情況?!痹诖诉^程中,教師要邊講邊把豌豆的高莖與矮莖雜交實驗過程及結(jié)果的圖解用板書的形式展示給學(xué)生:
“對雜交實驗的結(jié)果──在F2代出現(xiàn)了性狀分離應(yīng)該如何分析呢?”這時教師要引導(dǎo)學(xué)生從F2代的現(xiàn)象──性狀分離入手去分析?!癋2代出現(xiàn)了高莖和矮莖兩種豌豆,并且F1代是自花授粉。那么,F(xiàn)2代的矮莖性狀是由誰決定的?”學(xué)生會說:“當(dāng)然是F1代決定了F2代出現(xiàn)了矮莖豌豆?!边@時教師再問:“F1代決定了F2代出現(xiàn)了矮莖的性狀,而F1代表現(xiàn)為高莖(株高近兩米),并未表現(xiàn)為中間性狀。這說明什么?”學(xué)生此時會意識到:“說明F1代體內(nèi)可能有矮的,但沒有顯現(xiàn)出來?!边@時教師要再問一句:“為什么沒有顯現(xiàn)出來?”因為前面已經(jīng)交代過F1代仍然表現(xiàn)為高莖豌豆,并未表現(xiàn)為中間性狀。學(xué)生會回答說:“可能是高的把矮的蓋住了?!痹诘玫綄W(xué)生的答復(fù)后,教師要問:“高的把矮的蓋住了。那么是高的‘什么因素’把矮的‘什么因素’蓋住了呢?”這時學(xué)生可能會感到難以表達(dá),教師可告訴學(xué)生:“孟德爾當(dāng)時在對實驗結(jié)果進(jìn)行分析時,也不能確定到底是什么決定了莖的高和矮。他提出了‘遺傳因子’的假設(shè)來表述它?!薄案鶕?jù)前面的分析,在雜種F1代植株體內(nèi)至少有幾個與莖的高矮有關(guān)的遺傳因子呢?”在這種情況下,學(xué)生自然會回答:“至少有兩個?!薄爸辽儆袃蓚€什么樣的因子?”“至少有一高一矮兩個因子”,“這兩個因子是從哪里來的?”,“是從兩個親本來的”?!坝H本分別來自一直是自花傳粉的兩個植株。一個是表現(xiàn)出高莖的性狀的植株,另一個是表現(xiàn)出矮莖的性狀的植株。這樣的親本體內(nèi)有幾個、什么樣的因子?”“親本體內(nèi)有兩個相同的因子?!迸c此同時,教師可在一問一答的過程中用大小寫字母代表相對應(yīng)的遺傳因子,把它們寫在相關(guān)性狀的下面,并告訴學(xué)生:“這樣的植株在遺傳學(xué)上稱為純合體。而像上述實驗中的F1代體內(nèi)有兩種因子(一顯一隱)的植株就稱為雜合體?!?/p>
經(jīng)過了上面的分析過程,學(xué)生自然能夠理解孟德爾對他的實驗結(jié)果所做的分析和孟德爾提出的假設(shè)。“孟德爾根據(jù)對實驗結(jié)果的分析,推測F1代體內(nèi)有兩個控制莖的高矮的遺傳因子,它們互相獨立、互不混合。在形成生殖細(xì)胞時彼此分離,分別進(jìn)入生殖細(xì)胞。因為它們都與莖的高矮有關(guān),孟德爾認(rèn)為它們有顯性的(如:高莖)、有隱性的(如:矮莖),是決定同一性狀的兩種遺傳因子。F1代的這兩個遺傳因子顯然通過傳粉、受精來自于兩個親本?!?/p>
2.對假設(shè)進(jìn)行求證:“根據(jù)對實驗結(jié)果的分析孟德爾提出了假設(shè),但是假設(shè)如果不能被證明,它將永遠(yuǎn)是個假設(shè)。假設(shè)只有被證明是正確的,它才能上升為理論。一種假設(shè)不僅要能說明已得到的實驗結(jié)果,而且還應(yīng)該能夠預(yù)期另一些實驗的結(jié)果。如果你是孟德爾,你將如何證明這個假設(shè)呢?”讓學(xué)生當(dāng)一回科學(xué)家來進(jìn)行討論。
有兩種方法可以用來證明假設(shè)。一個是F2代繼續(xù)自交,將會繼續(xù)有矮莖豌豆植株出現(xiàn);另一個是進(jìn)行測交,將能直接證明F1代產(chǎn)生了什么樣的配子。但是學(xué)生是第一次接觸這一類問題,可能會感到無從下手。也可能會有學(xué)生說:“用具有顯性性狀的F2代的個體再繼續(xù)自交應(yīng)該還有矮莖植株出現(xiàn)?!薄斑@種方法雖然能夠預(yù)期實驗結(jié)果,但還沒有能從F1代產(chǎn)生了什么樣的配子方面證明假設(shè)。”“怎樣才能讓F1代體內(nèi)的兩種遺傳因子顯現(xiàn)出來呢?如果能讓F1代體內(nèi)的兩種遺傳因子顯現(xiàn)出來,就能證明假設(shè)是否正確了。”這里的關(guān)鍵是要讓F1代體內(nèi)的隱性遺傳因子顯現(xiàn)出來,把這一關(guān)鍵給學(xué)生點明,學(xué)生就會提出:“用隱性純合體與F1代雜交,后代應(yīng)該出現(xiàn)兩種性狀的個體,其比數(shù)是1:1。這樣就能證明假設(shè)了。”這一求證的過程學(xué)生如果能說出來,最好讓學(xué)生說。如果學(xué)生說不出來,則需要教師邊分析邊講授邊板書圖解。
“孟德爾正是進(jìn)行了這樣的實驗,實驗結(jié)果完全證明了他提出的雜種F1代體內(nèi)有兩種因子的假設(shè)。因為這種雜交實驗?zāi)軌驕y定F1代體內(nèi)的遺傳因子情況,因此被稱為測交實驗。”“孟德爾經(jīng)過對實驗結(jié)果的分析,提出了假設(shè),并證明了假設(shè),使之成為遺傳學(xué)的基本規(guī)律?!?/p>
3.明確與雜交實驗有關(guān)的概念?!?909年約翰遜提出把遺傳因子改稱為基因。那么孟德爾提出的顯性遺傳因子、隱性遺傳因子現(xiàn)在應(yīng)該叫什么?”學(xué)生自然會回答說:“應(yīng)該稱為顯性基因、隱性基因?!苯處熃又賳枺骸癋1代表現(xiàn)出的、由顯性基因控制的性狀應(yīng)該叫什么性狀?”“在F1代中沒有表現(xiàn)出來的性狀應(yīng)該叫什么性狀?”“顯性性狀和隱性性狀”的答案學(xué)生是可以得出來的?!巴N生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型,叫做相對性狀?!焙汀斑@種在雜種后代中顯現(xiàn)不同性狀的現(xiàn)象,叫性狀分離。”的概念也應(yīng)同時交代給學(xué)生。因為這些概念并不復(fù)雜,所以直接在副板書部分給出相應(yīng)的詞語就可以了。
4.最后要用“一個自然規(guī)律的揭示,經(jīng)歷了哪些過程?”的問題,組織學(xué)生討論并小結(jié)孟德爾揭示遺傳規(guī)律的過程。在此過程中,學(xué)生可能不會馬上作出回答。教師則應(yīng)把學(xué)生的注意力引導(dǎo)到對“孟德爾是如何揭示基因分離規(guī)律的?他發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律是從什么活動開始的?”思考上來,從而使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)研究的基本過程。
小結(jié):由此可見科學(xué)研究的過程一般包括:觀察(或?qū)嶒炗^察。如:孟德爾的豌豆雜交實驗)、分析(或統(tǒng)計分析)并提出問題、假設(shè)、求證假設(shè)四個階段。求證的方法包括:理論推導(dǎo)、實驗驗證和實物查證等三種方法。(注;小結(jié)內(nèi)容中的粗題字可以副板書形式出現(xiàn)。)
第二課時
1.鞏固上一節(jié)課學(xué)習(xí)過的基本概念和方法,在原有基礎(chǔ)上對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。
為要鞏固上一節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容并為展開新的教學(xué)內(nèi)容做好準(zhǔn)備,教師可先問一下學(xué)生:“上一節(jié)課講的遺傳學(xué)實驗方法是否掌握了?”得到肯定的答復(fù)以后,就告訴學(xué)生今天咱們來進(jìn)行一次模擬的遺傳學(xué)實驗。在黑板上給出一對相對性狀(如:番茄的紅果對黃果),問學(xué)生怎樣才能知道哪一個是顯性性狀?學(xué)生自然會回答:“做雜交”。教師接著再問:“如何做雜交?”借此機會就可以把“去雄”、“套袋”、“正、反交”等雜交的方法復(fù)習(xí)、鞏固一遍。
“做完雜交后,什么時候能夠確定顯性性狀?如何能確定顯性性狀?”對于“什么時候能夠確定顯性性狀?”教師要引導(dǎo)學(xué)生考慮到兩點:“如果是植物個體的性狀(如番茄果實的顏色),要到第二年才能確定。如果是種子的性狀則在當(dāng)年就可以確定?!睂τ凇叭绾未_定顯性性狀?”教師要通過問學(xué)生:“怎樣確定你所種下去的種子是雜交種子呢?”來引導(dǎo)學(xué)生考慮到:“做雜交的花朵及其所結(jié)的果實必須作標(biāo)記。有標(biāo)記的果實中的種子才是雜交種子?!薄半s交種子種下去,要確保自交,后代表現(xiàn)出的性狀才是顯性性狀?!?/p>
“雜交后的種子種下去,是否肯定會自交?如何確保雜種后代自交?”通過這一問題使學(xué)生意識到:不是所有的植物都是嚴(yán)格的自花傳粉,對有可能異花傳粉的植物,為確保雜種后代自交還要采取“授粉、套袋”等相應(yīng)的措施確保自交。
“雜種F1代表現(xiàn)出來的性狀叫什么?沒有表現(xiàn)出來的性狀叫什么?這一對性狀叫什么?”通過這些提問幫助學(xué)生鞏固有關(guān)的概念,也為后面的教學(xué)做好準(zhǔn)備。
“根據(jù)孟德爾的理論,雜交種子種下去,后代將出現(xiàn)什么樣的性狀分離比?”“后代將出現(xiàn)3:1的性狀分離比?!痹谏鲜鲮柟桃延兄R的過程中,要將番茄紅果對黃果的模擬實驗的圖解書寫完整。
2.由教師進(jìn)行遺傳學(xué)實驗特點的小結(jié)。
具體小結(jié)的要點如下:
(1)選定的實經(jīng)材料要具有較明顯的相對性狀,以便于觀察和分析。如:豌豆和果蠅都是經(jīng)常使用的遺傳學(xué)實驗材料,豌豆莖的高對矮、圓粒種子對皺縮種子、子葉黃色對綠色等;番茄的紅果對黃果,果蠅的紅眼對白眼、長翅對殘翅等都是非常顯著的相對性狀。
(2)雜交實驗要正、反交都做。這是因為要確保所研究的遺傳現(xiàn)象是由細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)決定的。
(3)雜交實驗的類型有:雜交、自交、測交等。雜交指用具有相對性狀的純合體做親本的交配類型,其后代的性狀為顯性性狀;自交指雜合體之間的交配類型,其后代的性狀中顯性性狀與隱性性狀之比為3:1;測交指隱性純合體與雜合體之間的交配類型,其后代的性狀中顯性性狀與隱性性狀之比為1:1。
(4)實驗要收集足夠多的樣本。如果實驗材料的量較小,則實驗數(shù)據(jù)很難準(zhǔn)確。因此,選定的實驗材料要容易大量獲得,以便收集足夠多的樣本進(jìn)行分析。如:豌豆和果蠅都是經(jīng)常使用的遺傳學(xué)實驗材料。豌豆可以通過栽培種植大量獲得,果蠅則可以在實驗室通過在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)大量獲得。同時果蠅還具有生命周期短(只有兩至三周)的優(yōu)點。(注:小結(jié)內(nèi)容中的粗題字可以板書形式出現(xiàn)。)
(5)通過雜交選育新品種時要注意:
①對要選擇和保留顯性性狀的植物雜交實驗,要通過反復(fù)的自交,淘汰隱性性狀的個體,使品種逐漸趨于純化。
②由于雜種F1代體內(nèi)含有等位基因,因此不要隨意丟棄。
對于農(nóng)村地區(qū)的學(xué)校更應(yīng)給學(xué)生指出:農(nóng)村地區(qū)開展種養(yǎng)殖業(yè)有條件,同學(xué)們可以在生產(chǎn)實踐中積極參與。經(jīng)過精心準(zhǔn)備后開展雜交試驗,培育優(yōu)良品種。
利用這個機會教師可以及時對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價值觀的教育。“從對遺傳學(xué)實驗特點小結(jié)的敘述可以看出:能揭示出一項自然現(xiàn)律的人是偉大的。他的偉大不僅在于他所揭示出的自然規(guī)律給人類社會的生活帶來便利、對人類社會的生產(chǎn)和社會的進(jìn)步帶來推動力,而且在于科學(xué)家們?yōu)榱私沂咀匀滑F(xiàn)律所從事的日復(fù)一日、年復(fù)一年的平凡而細(xì)致的工作。在于他們不計名利為探求自然界的規(guī)律而不懈努力的精神。這一點從孟德爾的豌豆實驗過程就可以清楚地看到。孟德爾的豌豆雜交實驗除了種植豌豆所需的耕作之外,還需要一朵花一朵花地去雄,一朵花一朵花地授粉,一朵花一朵花地套袋、掛牌做標(biāo)記。在生長期間,對植株表現(xiàn)出的性狀要一一地記錄。到了收獲的季節(jié),要把豌豆收回來,一棵一棵地進(jìn)行統(tǒng)計計數(shù),并做好記錄。這一切繁瑣而平凡的工作孟德爾連續(xù)進(jìn)行了八年。經(jīng)過對八年的實驗記錄的分析孟德爾才總結(jié)出了遺傳的基本規(guī)律。這一切的一切,如果沒有淡泊名利的心胸,沒有為追求真理堅韌不拔的精神是不可能做到的。從我們對孟德爾豌豆雜交實驗的介紹也可以看出,科學(xué)工作者所應(yīng)具備的品質(zhì)應(yīng)該是:不計名利、孜孜以求的精神,認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng),扎實的知識基礎(chǔ)和清晰敏捷的頭腦?!?/p>
3.使學(xué)生理解孟德爾所說的遺傳因子與現(xiàn)代遺傳學(xué)的染色體、基因的關(guān)系,理解基因的分離規(guī)律。
通過“孟德爾是如何解釋一對相對性狀的雜交實驗結(jié)果的?”這樣的提問,引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象深入到本質(zhì),回憶上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容──孟德爾認(rèn)為:“雜種F1代體內(nèi)有兩個控制相對性狀的遺傳因子,它們互相獨立、互不混合。這兩個因子按現(xiàn)代遺傳學(xué)理論應(yīng)該叫什么?”“顯性基因、隱性基因”學(xué)生是可以回答的。
“孟德爾還認(rèn)為這兩個基因在形成生殖細(xì)胞時彼此分離,分別進(jìn)入生殖細(xì)胞──在生殖細(xì)胞中比在體細(xì)胞中減少一半。而F1代體細(xì)胞中的這兩個遺傳因子又通過傳粉、受精來自于兩個親本──恢復(fù)成雙。這實際上說的是基因在生物的生殖過程中的行為──變化過程。你認(rèn)為這兩個遺傳基因在生物生殖過程中的變化與細(xì)胞中什么結(jié)構(gòu)的變化相似?”如果此時學(xué)生沒有響應(yīng),教師要及時指點:“請同學(xué)們聯(lián)系第三章的內(nèi)容考慮一下:在形成配子的過程中什么彼此分離?又是什么在受精過程完成后恢復(fù)成雙?”對此學(xué)生經(jīng)過思考是可以完成的?!巴慈旧w在減數(shù)分裂形成配子的過程中彼此分離,因而染色體數(shù)目減少一半,又在受精過程完成后恢復(fù)成雙?!蓖ㄟ^這種提問調(diào)動學(xué)生思維的積極性,啟發(fā)學(xué)生思考,使前后知識連貫起來。
“我們發(fā)現(xiàn)遺傳基因與染色體在減數(shù)分裂、受精過程中的變化存在著平行關(guān)系?!苯處熢诖藭r應(yīng)著重點明孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律與減數(shù)分裂、受精作用的關(guān)系?!艾F(xiàn)代遺傳學(xué)已經(jīng)證明:
基因位于染色體上。孟德爾提出的‘雜合體中含有控制相對性狀的一對遺傳因子’,就是在同源染色體上位于同一位點上控制相對性狀的基因──等位基因。后人把孟德爾提出的理論歸納為基因的分離規(guī)律?!?/p>
4.明確表現(xiàn)型、基因型的概念。指導(dǎo)學(xué)生展開調(diào)查:
“通過觀察和分析雜交實驗,我們可以發(fā)現(xiàn)具有顯性性狀的個體含有的兩個基因不一定相同。生物個體表現(xiàn)出來的性狀也稱為表現(xiàn)型。與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成稱為基因型。具有顯性性狀的個體基因型不一定相同,其中有些是雜合體。我們?nèi)擞?6條、23對染色體。據(jù)估計,這上面約有基因十萬對以上。這當(dāng)中會不會有等位基因?換句話說,誰敢說自己的全部基因都是純合的,不是雜合體呢?!”用這樣的問題來引起學(xué)生對自身的思考。教師也可以借此機會贊揚我們使用的漢字,相同的詞義能夠表達(dá)不同的含義?!叭绻f某人是‘雜種’,這里就好像有侮辱人格的意思。但是如果說某人是‘雜合體’,就非常文明地說明了這個人的遺傳特點。而絕不會引起誤會。”以此增強學(xué)生的民族自豪感。
本課結(jié)束時,可以提供給學(xué)生一些人類的相對性狀供學(xué)生課下展開調(diào)查。調(diào)查的相對性狀可選課文中“人類幾種具有顯隱關(guān)系的性狀”之一(注意最好選擇“舌兩側(cè)能否上卷”或“游離耳垂對附著耳垂”這兩對相對性狀。因為“眼皮的單與雙”學(xué)生不易掌握鑒別標(biāo)準(zhǔn),因此分析起來比較困難。),也可以另外介紹一些相對性狀(其他人類常見的單基因遺傳性狀詳見小資料)。調(diào)查的方式可以請學(xué)生回家調(diào)查父母的性狀、自己的性狀,并分析三人可能的基因型。也可以將學(xué)生分成若干小組,在年級或班級中展開調(diào)查。如果在幾個平行班開展調(diào)查,還可以計算出某種基因型在群體中的基因頻率。這種調(diào)查活動不受任何設(shè)備條件的限制,它可以讓學(xué)生感到所學(xué)的知識在實際生活中有用處,從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探求和掌握知識?!沧ⅲ毫硗饨榻B的相對性狀可根據(jù)課堂教學(xué)的時間來決定多少;學(xué)生分組調(diào)查以及計算某種基因型在群體中的基因頻率,也可以根據(jù)課堂教學(xué)的時間和學(xué)生的能力來靈活安排,或安排在課外小組活動中進(jìn)行?!?/p>
第三課時
1.首先,由教師組織學(xué)生匯報上一節(jié)課布置的調(diào)查活動的結(jié)果,學(xué)生的匯報活動可以分成兩個部分。第一部分:由單個學(xué)生匯報自己家庭成員的表現(xiàn)型情況和對基因型的分析情況。第二部分由分組進(jìn)行調(diào)查的學(xué)生匯報本組的調(diào)查結(jié)果(這一步如果在前一課沒有布置也可不做)。在匯報開始之前,教師要明確要求,讓學(xué)生說出:“你所調(diào)查的相對性狀中顯性性狀是什么?隱性性狀是什么?你是如何進(jìn)行遺傳學(xué)分析的?結(jié)果或結(jié)論是什么?”在匯報過程中,教師一定要引導(dǎo)學(xué)生說出分析過程中的因果關(guān)系,使第一步為第二步以及后面的教學(xué)做好鋪墊,并選典型家庭情況寫在副板書的位置上。如:父母分別一個是顯性性狀、一個是隱性性狀,子女是隱性性狀;父母都是顯性性狀,子女是隱性性狀。在學(xué)生單個匯報的過程中,肯定會發(fā)現(xiàn)根據(jù)家庭成員的性狀不能確定某一成員基因型的家庭。如:父母分別一個是顯性性狀,一個是隱性性狀,子女是顯性性狀。這時便不能確定具有顯性性狀的父(或母)的基因型。對于這種情況,教師要進(jìn)一步追問一下“為什么不能確定基因型?”最好能引導(dǎo)學(xué)生說出:“因為決定顯性性狀的基因型有兩種可能,而現(xiàn)在子女沒有隱性性狀,所以不能確定父(或母)是否是雜合體。”
2.由師生共同總結(jié)如何解遺傳題。這一階段要完成的任務(wù)有兩項:第一項,要讓學(xué)生掌握分析遺傳現(xiàn)象的關(guān)鍵點──對遺傳現(xiàn)象的分析要從隱性性狀入手。第二項,要讓學(xué)生掌握分析遺傳現(xiàn)象的基本點,同時還要為分析配子、合子的類型做好鋪墊。
(1)教師可以根據(jù)在前面的匯報中出現(xiàn)的一些家庭的成員不能確定基因型的情況給學(xué)生提出“若要在一個家系中確定某一個體的基因型必須具備什么條件?”的問題,使學(xué)生經(jīng)過思考能夠得出:“對遺傳現(xiàn)象的分析必須具備的條件是:在有親緣關(guān)系的個體中出現(xiàn)了隱性性狀”這樣的結(jié)論。家族中沒有隱性性狀就不能確定其他具有顯性性狀個體的基因型。這是因為:
①“性狀是由基因決定的,基因是由配子送來的。我們在生活中或習(xí)題中見到的大多是性狀,而性狀又是由見不到的基因決定的?!?/p>
②“隱性基因的純合體才能表現(xiàn)隱性性狀,隱性基因是由配子送來的。抓住隱性性狀,根據(jù)其基因的來源,就可以結(jié)合親本性狀去分析親本基因型?!?/p>
(2)分析遺傳現(xiàn)象的基本方法是:
①反推法:如從子代的隱性性狀結(jié)合親代的性狀分析親代的基因型。
②正推法:從親代的基因型分析配子基因型的種類,進(jìn)而分析合子的基因型種類以及后代的基因型可能性。
在此基礎(chǔ)上,教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)對遺傳現(xiàn)象進(jìn)行分析時要把握的基本點了。
在分析遺傳現(xiàn)象時首先要把握的第一點是:成體中含有控制同一性狀的一對基因,或控制相對性狀的等位基因。
第二點是:由于合子中含有成對的基因,配子中就只含有控制某一性狀的單個基因。而且不同基因型的兩性配子結(jié)合機會均等。在此過程中,教師可以把分析合子基因型的棋盤格法介紹給學(xué)生。
第三點:由合子發(fā)育而成的純合體的配子只有一種,雜合體的配子有兩種。兩種基因型的兩性配子結(jié)合,其后代的基因型將有三種,比例為1:2:1;表現(xiàn)型有兩種,比例為3:1。
通過討論、總結(jié)這三點達(dá)到使學(xué)生加深對基因分離規(guī)律的認(rèn)識和理解。
3.至此,教師就可以對配子的性質(zhì)和作用做一總結(jié)了:“從上面的分析和總結(jié)可以看出:配子在有性生殖過程中的作用非常重要。它首先是有性生殖方式的生殖細(xì)胞,同時既是親體的產(chǎn)物,又是子體的根源;它把基因從親代傳給子體,是遺傳物質(zhì)傳遞的媒體,兩代之間的橋梁。由于帶有不同基因的兩性配子隨機結(jié)合,使得在合子中出現(xiàn)了新的基因組合(雜合體),從而在雜合體的后代中出現(xiàn)了性狀分離?!?/p>
在解遺傳題的過程中,與雜合體的后代中出現(xiàn)性狀分離有關(guān)的問題有兩類:一類是一次繁殖過程中所有合子的總體表現(xiàn)型比例(如豌豆的雜種后代出現(xiàn)性狀分離);另一類是一次繁殖過程中單個合子的表現(xiàn)型可能性。實際上后者是從前者計算出來的。后者多見于人類或動物中的遺傳現(xiàn)象分析。
4.通過對白化病的遺傳實例討論,讓學(xué)生練習(xí)分析配子類型和合子類型,從而達(dá)到鞏固教學(xué)的目的?!耙粚δw色正常的夫婦生了一個患白化病的孩子。很顯然,白化病對膚色正常是什么性狀?”“從這個患白化病的孩子可以推斷這對夫婦的基因型是什么?”當(dāng)“這對夫婦的基因型都是雜合體”的結(jié)論得出來以后,“他們再生一個孩子患白化病的可能性是多少?”的問題就不難回答了。這里第一問是先確定隱性性狀──從隱性性狀入手確定隱性純合體。第二問是從患兒的基因型(隱性純合體)分析其親代的配子基因,同時結(jié)合親代的性狀分析親代的基因型,并得出結(jié)論──這對夫婦的基因型都是雜合體。第三問則是要從親代的基因型分析后代基因型的可能性,得出的答案只能是個比例數(shù)。這時教師心中要明確:做練習(xí)不是目的,要通過做練習(xí)使學(xué)生明確:“為什么要這樣做”才能真正達(dá)到鞏固教學(xué)的目的。
通過上面的討論使學(xué)生對常染色體上隱性單基因遺傳病的患病可能性有了明確的認(rèn)識。這時教師再問:“在社會人群當(dāng)中,具有什么樣關(guān)系的人會帶有相同的基因呢?”這個問題學(xué)生經(jīng)過思考是可以回答出來的。如果學(xué)生不能作出回答,教師可以通過列舉一個白化病基因攜帶者家族三代以內(nèi)旁系血親通婚的例子,帶領(lǐng)學(xué)生討論:“如果正常的雙親中有一人是白化病基因攜帶者,子女有多大可能性仍然是白化病基因攜帶者?”答案當(dāng)然是二分之一?!澳敲矗绻前谆』驍y帶者(表兄妹)之間通婚,其子女患白化病的可能性是多少呢?”“四分之一”這個答案是不難得出的。當(dāng)“具有親戚關(guān)系的人”這個答案一經(jīng)得出,教師馬上接著問:“法律為什么禁止近親結(jié)婚?”這個問題就成為不言自明的了。
最后,教師可以用“如果某種遺傳病是由顯性基因控制的,那么它在患者后代中的發(fā)病率又將如何呢?”“后代的患病率在百分之五十以上”的結(jié)論學(xué)生是可以得出來的。
本課題教學(xué)中應(yīng)注意的問題:
1.本課題采取了把知識還原到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史過程中去的教學(xué)思路,意在給學(xué)生提供一個關(guān)于科學(xué)知識的、新的切入點,加強對學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中,教師要特別注意,不要在講授科學(xué)發(fā)展史的過程中顧此失彼,忽略科學(xué)知識的教學(xué)──忽略了遺傳學(xué)的基本原理和概念的教學(xué)。為要避免出現(xiàn)這一問題,在三個課時的內(nèi)容當(dāng)中都有意識地安排了方法和概念的重復(fù):在前一課時的內(nèi)容中介紹了方法和概念,在后一課時中就安排了學(xué)生復(fù)習(xí)方法和運用概念的活動,以幫助學(xué)生熟悉方法和掌握概念。因此,教師在教學(xué)過程中要特別注意:在復(fù)習(xí)方法、鞏固概念時要盡量讓學(xué)生來說、來表達(dá)。不要由教師急著把方法、概念講一遍又講一遍。
2.這樣安排教學(xué)過程是要通過介紹孟德爾的豌豆雜交實驗,一方面要對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法、科學(xué)價值觀的教育,另一方面要使學(xué)生獲得關(guān)于遺傳學(xué)實驗的比較完整的整體概念,還要使學(xué)生在了解事情的來龍去脈的過程中掌握有關(guān)知識和原理。這是教師在教學(xué)過程中要始終注意把握的。
3.在學(xué)生掌握了基因的分離規(guī)律之后,教師要通過安排的活動及時把學(xué)生的目光引向?qū)嶋H生活中去,盡量不要讓課本知識與實際生活脫節(jié)。要讓學(xué)生切實感到所學(xué)的知識有用、所學(xué)的知識能用。
4.在學(xué)生匯報自己家庭成員的表現(xiàn)型和基因型的情況時,由于教師事前并不知道學(xué)生要匯報的內(nèi)容,可能會有個別粗心的學(xué)生報告他自己的雙親為隱性性狀,而自己是顯性性狀。教師在此時一定要注意,不要讓學(xué)生把注意力集中在這上面。而要輕描淡寫地告訴學(xué)生:“有可能你的父母并沒有認(rèn)真考慮就回答了你關(guān)于性狀的調(diào)查,這樣的調(diào)查有可能不準(zhǔn)確,你可以回家再仔細(xì)調(diào)查一下。”接著馬上轉(zhuǎn)入下一個學(xué)生的匯報。即使真有學(xué)生經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)自己可能是領(lǐng)養(yǎng)的,教師也要在課下有針對性的做好工作。
小資料
一、19世紀(jì)前人類對遺傳現(xiàn)象的一些看法
直到19世紀(jì)以前人們對子代與親代之間相似現(xiàn)象的原因還存在著許多錯誤的認(rèn)識。如:古希臘的希波克拉底認(rèn)為親代雙方通過血液貢獻(xiàn)出他們的胚芽,然后通過有性繁殖傳給后代。亞里士多德則認(rèn)為,雄性為胚胎提供了“藍(lán)圖”,母體為胚胎提供了物質(zhì)。柏拉圖認(rèn)為,有關(guān)孩子生下來更像父親還是更像母親,取決于受孕時父親的感情更濃烈些,還是母親的感情更濃烈些。
二、關(guān)于孟德爾的家庭背景、知識背景和時代背景
孟德爾出身于一個農(nóng)民家庭。他經(jīng)過艱苦的求學(xué)過程后,在布爾諾城修道院當(dāng)了一名修士。后來經(jīng)修道院院長的推薦,他進(jìn)入維也納大學(xué)受教于當(dāng)時著名的物理學(xué)家多普勒、數(shù)學(xué)家艾丁豪遜和植物學(xué)家翁格爾等人。為他日后的科學(xué)研究打下了堅實的基礎(chǔ)?;氐讲紶栔Z以后,他一方面在國立高級中學(xué)教授自然科學(xué)課程,一方面在修道院的植物園中進(jìn)行了許多雜交實驗。經(jīng)過對許多種植物的反復(fù)比較,孟德爾發(fā)現(xiàn),豌豆正是他想尋找的理想實驗材料。他從商人那里買回34種豌豆品種,經(jīng)過幾代自花授粉,篩選出22個性狀穩(wěn)定的純系,并注意到豌豆的7對明顯的相對性狀。
在十九世紀(jì),人們開始利用植物雜交實驗研究遺傳現(xiàn)象。例如:德國的植物學(xué)家科爾羅伊德曾進(jìn)行了500個以上的雜交實驗,并發(fā)現(xiàn)了雜交種第一代性質(zhì)比較均一,第二代、第三代性狀開始分離??茽柫_伊德的朋友格納特則用700多種植物進(jìn)行了10 000多項雜交實驗,產(chǎn)生了250多個雜交種,他甚至也統(tǒng)計出了玉米雜種第二代按3:1的比例分離。法國植物學(xué)家諾丁也注意到了這種現(xiàn)象。但是他們或是不解其意,或是被大量紛繁復(fù)雜的遺傳現(xiàn)象所迷惑,都未能發(fā)現(xiàn)遺傳的規(guī)律。格納特本人就說過,產(chǎn)生雜種的方法是沒有法則的,如果有,那也是非常復(fù)雜的。
進(jìn)化論的奠基人達(dá)爾文也曾想建立一個把遺傳、變異、進(jìn)化都包括在內(nèi)的理論。他提出,親代的遺傳“胚芽”或單位,在生殖器官中被武裝起來,進(jìn)入到精子和卵細(xì)胞中,受精時,從雙親帶來的遺傳胚芽互相結(jié)合起來,從而使新個體與父母雙方都相似。達(dá)爾文還提出,遺傳胚芽有的優(yōu)先遺傳,有的潛伏下來,相當(dāng)于現(xiàn)在所說的顯性遺傳與隱性遺傳。達(dá)爾文的這一“暫時泛生論假說”很不完善,遠(yuǎn)不如他的進(jìn)化論那樣受到人們的重視,但有一點值得注意,他提出了遺傳是通過某種小顆粒來完成的。
1865年2月28日,孟德爾所在城市的自然科學(xué)研究會召開例會,身穿黑色修士長袍的孟德爾走上講壇,報告了他發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)津。雖然與會的四十多位科學(xué)工作者對他所做的長達(dá)八年的實驗研究和他所統(tǒng)計的多達(dá)兩萬一千多件樣本的實驗結(jié)果表示欽佩,但對孟德爾的報告中那些繁雜而枯燥的數(shù)字沒有理解。所以,孟德爾只贏得了有禮貌的掌聲,既沒有人大聲喝彩,也沒有人反對。看來,他的理論超出了當(dāng)時人們能夠接受的水平。
三、孟德爾定律的再發(fā)現(xiàn)
1900年,在歐洲三個不同國家的科學(xué)家:荷蘭植物學(xué)家德·弗里斯、德國植物學(xué)家科倫斯、奧地利植物學(xué)家切爾馬克,在總結(jié)了他們各自的實驗后,幾乎是同時發(fā)現(xiàn)了植物遺傳的規(guī)律。而當(dāng)他們準(zhǔn)備發(fā)表論文,去查閱文獻(xiàn)時,又不約而同地發(fā)現(xiàn),早在35年前孟德爾就發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律了。他們?nèi)齻€人在發(fā)表論文時,都提到了孟德爾的文章,稱自己的工作是證實了孟德爾的定律。這就是生物學(xué)史上的有名的“孟德爾定律的再發(fā)現(xiàn)”。
四、孟德爾成功的原因
(1)成功于對前人工作的分析。孟德爾認(rèn)為前人的雜交實驗有三個缺點:①對雜種子代中不同類型的植株沒有分別進(jìn)行計數(shù);②對雜種后代沒有明確地按各代分別統(tǒng)計;③也沒有明確肯定每一代中不同類型植株數(shù)之間的統(tǒng)計關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,孟德爾進(jìn)行了他的豌豆雜交實驗,并對實驗結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計和分析。從而提出了對遺傳規(guī)律的假設(shè),把對遺傳現(xiàn)象的單純描述推進(jìn)到正確的分析。
(2)孟德爾成功于他與其他實驗者不同的思想方法:孟德爾主張“從最簡單的事物中去認(rèn)識真理”。他在最初進(jìn)行雜交時,所選用的兩個親本都只有一對相對性狀。或者更確切些說,
不論其它性狀的差異怎樣,他都只把注意力集中在一個清楚的性狀差異,或者說一對相對性狀上,去進(jìn)行觀察和分析。
(3)孟德爾成功于他的一整套實驗方法:孟德爾對花粉混雜問題特別注意。他指出,如果忽略了這個問題,有外來花粉混雜,而實驗者卻不知道,那就會得出錯誤的結(jié)論。不僅如此,他還對雜交親本做了明確的區(qū)分和界定,建立了一整套雜交實驗的方法,如:自交、測交。
孟德爾在他的《植物雜交實驗》中談到兩個極端的例子:在雜交實驗的F2代253棵植株中有一棵植株上收獲的種子是43個圓粒對2個皺粒、在另一棵植株上收獲的種子是14個圓粒對15個皺粒。因此,他指出選定的實驗材料要容易大量獲得,以便收集足夠多的樣本進(jìn)行分析。
五、果蠅是遺傳學(xué)研究較理想的實驗材料
果蠅具有以下幾個特點:一個是它的體型小,飼養(yǎng)容易。另一個是它繁殖快、生命周期短(果蠅從孵化到孵化出生命的周期只有兩至三周。果蠅的胚胎發(fā)生只需l天;幼蟲在第4天化蛹,5天后羽化為成蟲,成年果蠅存活約9天)。這樣人們在較短的時間里就可以觀察到它許多代的遺傳情況。第三個特點是它的生活力強,每只雌蠅能產(chǎn)生幾百個后代。第四個特點是果蠅只有四對染色體,這樣少的染色體為觀察提供了便利條件。
六、人類常見的單基因遺傳性狀
雙眼皮對單眼皮為顯性;游離耳垂對附著耳垂為顯性;舌兩側(cè)能上卷對不能上卷為顯性;虹膜的顏色褐色對黑色為顯性;前額發(fā)際有美人尖對無美人尖為顯性;能后彎拇指對不能后彎拇指為顯性。除此之外,還有直發(fā)對卷發(fā)為顯性;慣用右手對慣用左手為顯性;干耳垢對濕耳垢為顯性。這當(dāng)中直發(fā)對卷發(fā)宜做家庭或班級調(diào)查;干耳垢對濕耳垢有涉及隱私之嫌在學(xué)生中恐不宜調(diào)查;慣用右手對慣用左手除受遺傳控制外,還與后天的訓(xùn)練有關(guān),也難于調(diào)查確定。
高一生物《基因的分離定律》期中復(fù)習(xí)知識點歸納
高一生物《基因的分離定律》期中復(fù)習(xí)知識點歸納
相對性狀
性狀:生物體所表現(xiàn)出來的的形態(tài)特征、生理生化特征或行為方式等。
相對性狀:同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。
2
二、孟德爾一對相對性狀的雜交實驗
1、實驗過程(看書)
2、對分離現(xiàn)象的解釋(看書)
3、對分離現(xiàn)象解釋的驗證:測交(看書)
例:現(xiàn)有一株紫色豌豆,如何判斷它是顯性純合子(AA)還是雜合子(Aa)?
相關(guān)概念
1、顯性性狀與隱性性狀
顯性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀。
隱性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F(xiàn)1沒有表現(xiàn)出來的性狀。
附:性狀分離:在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象)
2、顯性基因與隱性基因
顯性基因:控制顯性性狀的基因。
隱性基因:控制隱性性狀的基因。
附:基因:控制性狀的遺傳因子(DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段P67)
等位基因:決定1對相對性狀的兩個基因(位于一對同源染色體上的相同位置上)。
3、純合子與雜合子
純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(能穩(wěn)定的遺傳,不發(fā)生性狀分離):
顯性純合子(如AA的個體)
隱性純合子(如aa的個體)
雜合子:由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(不能穩(wěn)定的遺傳,后代會發(fā)生性狀分離)
4、表現(xiàn)型與基因型
表現(xiàn)型:指生物個體實際表現(xiàn)出來的性狀。
基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。
(關(guān)系:基因型+環(huán)境→表現(xiàn)型)
5、雜交與自交
雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過程。
自交:基因型相同的生物體間相互交配的過程。(指植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉)
附:測交:讓F1與隱性純合子雜交。(可用來測定F1的基因型,屬于雜交)
3
基因分離定律的實質(zhì):
在減I分裂后期,等位基因隨著同源染色體的分開而分離。
4
基因分離定律的兩種基本題型:
l
正推類型:(親代→子代)
親代基因型
子代基因型及比例
子代表現(xiàn)型及比例
⑴
AA×AA
AA
全顯
⑵
AA×Aa
AA:Aa=1:1
全顯
⑶
AA×aa
Aa
全顯
⑷
Aa×Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
顯:隱=3:1
⑸
Aa×aa
Aa:aa=1:1
顯:隱=1:1
⑹
aa×aa
aa
全隱
l
逆推類型:(子代→親代)
親代基因型
子代表現(xiàn)型及比例
⑴
至少有一方是AA
全顯
⑵
aa×aa
全隱
⑶
Aa×aa
顯:隱=1:1
⑷
Aa×Aa
顯:隱=3:1
孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法:
正確地選用試驗材料;
分析方法科學(xué);(單因子→多因子)
應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進(jìn)行分析;
科學(xué)地設(shè)計了試驗的程序。
6
基因分離定律的應(yīng)用:
1、指導(dǎo)雜交育種:
原理:雜合子(Aa)連續(xù)自交n次后各基因型比例
雜合子(Aa):(1/2)n
純合子(AA+aa):1-(1/2)n(注:AA=aa)
例:小麥抗銹病是由顯性基因T控制的,如果親代(P)的基因型是TT×tt,則:
(1)子一代(F1)的基因型是Tt,表現(xiàn)型是抗銹病。
(2)子二代(F2)的表現(xiàn)型是抗銹病和不抗銹病,這種現(xiàn)象稱為性狀分離。
(3)F2代中抗銹病的小麥的基因型是TT或Tt。其中基因型為Tt的個體自交后代會出現(xiàn)性狀分離,因此,為了獲得穩(wěn)定的抗銹病類型,應(yīng)該怎么做?
答:從F2代開始選擇抗銹病小麥連續(xù)自交,淘汰由于性狀分離而出現(xiàn)的非抗銹病類型,直到抗銹病性狀不再發(fā)生分離。
2、指導(dǎo)醫(yī)學(xué)實踐:
例1:人類的一種先天性聾啞是由隱性基因(a)控制的遺傳病。如果一個患者的雙親表現(xiàn)型都正常,則這對夫婦的基因型是____Aa、Aa_______,他們再生小孩發(fā)病的概率是___1/4___。
例2:人類的多指是由顯性基因D控制的一種畸形。如果雙親的一方是多指,其基因型可能為DD或Dd___________,這對夫婦后代患病概率是____100%或1/2__________。
高一生物教案:《基因的分離規(guī)律》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計
高一生物教案:《基因的分離規(guī)律》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識教學(xué)點
1.理解孟德爾一對相對性狀的遺傳實驗及其解釋和驗證;
2.理解基因型、表現(xiàn)型及環(huán)境的關(guān)系;
3.掌握基因的分離規(guī)律;
4.了解顯性的相對性;
5.了解分離規(guī)律在實踐中的應(yīng)用。
(二)能力訓(xùn)練點
1.通過從分離規(guī)律到實踐的應(yīng)用:從遺傳現(xiàn)象上升為對分離規(guī)律的認(rèn)識,訓(xùn)練學(xué)生演繹、歸納的思維能力;
2.通過遺傳習(xí)題的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握應(yīng)用分離規(guī)律解答遺傳問題的技能技巧。
(三)德育滲透點
除進(jìn)行辯證唯物主義思想教育外,著重在提高學(xué)科科學(xué)素質(zhì)方面進(jìn)行下列兩點教育:
1.孟德爾從小喜歡自然科學(xué),進(jìn)行了整整8年的研究實驗,通過科學(xué)家的事跡,對學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的教育;
2.通過分離規(guī)律在實踐中的應(yīng)用,進(jìn)行科學(xué)價值觀的教育。
(四)學(xué)科方法訓(xùn)練點
1.了解一般的科學(xué)研究方法:實驗結(jié)果──假說──實驗驗證──理論;
2.理解基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系,初步掌握在遺傳學(xué)中運用符號說明遺傳規(guī)律的形式化方法。
二、教學(xué)重點、難點、疑點及解決辦法
1.教學(xué)重點及解決辦法
教學(xué)重點 基因的分離規(guī)律
[解決辦法]
(1)著重理解等位基因的概念,因為這是分離規(guī)律包涵的基本概念。
(2)在分離現(xiàn)象的解釋、測交的講授中強調(diào)雜合體中等位基因隨同染色體的分開而分離,因而形成1:1的兩種配子。
(3)應(yīng)用分離規(guī)律做遺傳習(xí)題。
(4)說明不完全顯性遺傳F2表現(xiàn)型之比為1:2:1,更證明分離規(guī)律的正確性和普遍適用性。
2.教學(xué)難點及解決辦法
(1)分離規(guī)律的實質(zhì)。
(2)應(yīng)用分離規(guī)律解釋遺傳問題。
[解決辦法]
(1)運用減數(shù)分裂圖說明第一次減數(shù)分裂時等位基因隨同源染色體的分開而分離。
(2)出示有染色體的遺傳圖解。
(3)應(yīng)用遺傳規(guī)律解題──典型引路,講清思維方法。
3.教學(xué)疑點及解決辦法
教學(xué)疑點 相對性狀、雜交方法、人的高矮遺傳。
[解決辦法]
相對性狀 解釋概念,舉例說明,并口頭測試。
雜交方法 用掛圖說明去雄與授粉。
人的高矮遺傳 說明是多基因的遺傳。
三、課時安排 3課時。
四、教法 講述、談話、練習(xí)。
五、教具準(zhǔn)備
雜交圖、一對相對性狀遺傳實驗圖、畫有染色體的遺傳圖解的圖、減數(shù)分裂示意圖、紫茉莉的遺傳圖解、板書可由銀幕顯示、多媒體教學(xué)器材。
六、學(xué)生活動設(shè)計
1.讓學(xué)生判別相對性狀或?qū)W生自己舉例說明。
2.課本上幾種顯性和隱性狀讓學(xué)生相互識別。
3.測交的內(nèi)容在教師的引導(dǎo)下自己去做出結(jié)果。
4.分離規(guī)律講述后,閱讀理解。
5.學(xué)生做一對相對性狀雜交到子二代的遺傳圖解。
6.學(xué)生做分離規(guī)律的遺傳習(xí)題。
7.學(xué)生做課本上人類顯性和隱性的遺傳圖解。
8.給學(xué)生思考的時間提出有關(guān)遺傳的問題。
七、教學(xué)步驟
第一課時
(一)明確目標(biāo)
多媒體教學(xué)的銀幕上顯示本堂課的教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生明確本堂課應(yīng)達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
學(xué)習(xí)孟德爾的科學(xué)精神;了解它的研究特點和方法;理解對實驗結(jié)果的解釋;理解基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系;練習(xí)規(guī)范地做遺傳圖解。
(二)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
引 言:在前面的學(xué)習(xí)中我們知道了基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。那么基因在傳種接代中有什么樣的傳遞規(guī)律,得先了解遺傳學(xué)奠基人孟德爾。
講 述:
介紹孟德爾簡歷、豌豆雜交實驗,揭示遺傳學(xué)的經(jīng)典定律──分離規(guī)律和自由組合規(guī)律,35年后三位科學(xué)家重新發(fā)現(xiàn)被埋沒的真理,重新展現(xiàn)真理的光輝。
孟德爾的研究方法:雜交實驗法。
雜交實驗法是研究遺傳規(guī)律的基本方法。
什么是雜交實驗法?銀幕顯示并講解如何傳粉、受精,受精卵是第二代的起點,發(fā)育成胚直到豌豆種子。
孟德爾選用的實驗材料──豌豆。自花傳粉,也是閉花受粉。實驗結(jié)果可靠又易于分析,這是他研究的特點,也是他研究成功的原因之一。
基因分離規(guī)律
講述:
由高莖豌豆和矮莖豌豆引出相對性狀的概念。
相對性狀──同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。
此概念有三個要點:
同種生物──豌豆
同一性狀──莖的高度
不同表現(xiàn)類型──高莖1.5 m~2.0 m 矮莖0.3 m左右
提問:豌豆種子的子葉黃色與綠色是不是相對性狀?為什么?(回答:是。具備相對性狀概念包含的三個要點:同一種生物──豌豆,同一性狀──子葉顏色;不同表現(xiàn)類型──黃色與綠色)
檢測提問:(問題出示在銀幕上)
選出下列不是相對性狀的一項:
A.果蠅的紅眼和白眼 B.人類的近視和色盲 C.棉花的長絨與短絨 D.豌豆花的腋生與頂生
答案:(B)。因為近視指視覺的遠(yuǎn)近,色盲指視覺的顏色,不是同一性狀。
講 述:孟德爾研究性狀遺傳,首先是針對一對相對性狀的傳遞情況進(jìn)行研究,然后再對多對相對性狀在一起的傳遞情況進(jìn)行研究──這種研究方法是他研究的特點,也是他獲得成功的又一原因。
講 述:1.一對相對性狀的遺傳實驗
銀幕出示圖象演示雜交實驗過程及結(jié)果,配合講述,著重講清以下三個基本概念:
顯性性狀和隱性性狀──在雜交實驗中,把雜種F1中顯現(xiàn)出來的那個親本性狀叫做顯性性狀(簡稱顯性);把未顯現(xiàn)出來的那個親本性狀叫做隱性性狀(簡稱隱性)。
雜交子一代全是高莖,自花傳粉也叫自交,即同種類型相交,子二代高莖豌豆與矮莖豌豆的數(shù)量比是把787:277接近3:1。孟德爾讀書時就喜歡數(shù)學(xué),因此他在研究中應(yīng)用了數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法,對實驗結(jié)果進(jìn)行分析,這是他研究的第三個特點,也是成功的第三個原因。
孟德爾研究的方法:雜交實驗法(生物學(xué)方法)。
研究特點:①實驗材料──選用自花傳粉的豌豆,②分析研究方法──從一對相對性狀入手,③運用數(shù)學(xué)方法──數(shù)學(xué)統(tǒng)計。
性狀分離──在雜種后代中顯現(xiàn)不同性狀(如高莖和矮莖)的現(xiàn)象叫做性狀分離。
學(xué)生活動:聯(lián)系實際認(rèn)識顯性隱性。對照課本,學(xué)生相互識別有無耳垂、卷舌與不卷舌、雙眼皮與單眼皮,從而了解人類遺傳的顯、隱性狀。
2.對分離現(xiàn)象的解釋:
提 問:什么是基因?基因位于何處?學(xué)生答:(略)
講 述:(1)基因控制性狀
控制顯性性狀的基因是顯性基因,一般用大寫字母表示,豌豆高莖基因用D表示。
控制隱性性狀的基因是隱性基因,一般用小寫字母表示,豌豆矮莖基因用d表示。
在體細(xì)胞中,控制性狀的基因成對存在,純種高莖豌豆用DD表示,矮莖豌豆用dd表示。
在生殖細(xì)胞中,控制性狀的基因成單存在,因為核基因位于染色體上,減數(shù)分裂時,同源染色體分離,導(dǎo)致生殖細(xì)胞染色體數(shù)目減半,因此高莖豌豆生殖細(xì)胞中基因為D,矮莖豌豆生殖細(xì)胞中基因為d。
提 問:受精卵為Dd,以后種子的胚及種子播種下去長出的體細(xì)胞的基因構(gòu)成是什么?
受精卵為Dd,即是雜種一代的起點,以后按有絲分裂發(fā)育成的胚、豌豆種子、播種后長出的根、莖、葉體細(xì)胞的基因構(gòu)成均是Dd。
講 述:(2)等位基因的概念
在一對同源染色體的同一位置上,控制著相對性狀的基因,叫做等位基因。
例如:D和d就是等位基因。
此概念有兩個要點:
一對同源染色體同一位置上,如圖,控制著相對性狀的基因,如高莖和矮莖。
顯性作用:等位基因D和d,由于D和d有顯性作用,所以F1(Dd)的豌豆是高莖。
等位基因分離:D與d一對等位基因隨著同源染色體的分離而分離,最終產(chǎn)生兩種雄配子。D:d=1:1;兩種雌配子D:d=1:1。銀幕出示有染色體遺傳的圖象,結(jié)合講解,著重強調(diào)這是孟德爾解釋的最核心、最關(guān)鍵的內(nèi)容。D、d獨立存在,它要隨同源染色體分離而分離,分別進(jìn)入不同配子。
(3)3:1的結(jié)果:兩種雄配子D與d;兩種雌配子D與d,受精就有四種結(jié)合方式,因此F2的基因構(gòu)成情況是DD:Dd:dd=1:2:1,性狀表現(xiàn)為:
高莖:矮莖=3:1。
3.基因型和表現(xiàn)型
表現(xiàn)型──指生物個體所表現(xiàn)出來的性狀。例如,高莖和矮莖。
基因型──指與表現(xiàn)型相關(guān)的基因組成。例如,高莖豌豆的基因型有DD和Dd兩種,而矮莖豌豆的基因型只有dd一種。
基因型是指生物體內(nèi)部的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu),存在于細(xì)胞核(核基因),一般用英文字母表示。
表現(xiàn)型指性狀,現(xiàn)階段我們學(xué)習(xí)的性狀大多可外化于生物體,甚至肉眼可見。表現(xiàn)型大多用中文字母表示。(血型也是性狀,但不可見。)
基因型是表現(xiàn)型的內(nèi)在根據(jù),表現(xiàn)型是基因型的表達(dá)形式,是遺傳作用的外化。
(三)總結(jié)、擴展
孟德爾的研究方法是雜交實驗法,用高豌豆和矮豌豆雜交,雜種一代全是高莖豌豆,經(jīng)自花傳粉后,雜種二代發(fā)生性狀分離。高莖豌豆和矮莖豌豆之比為3:1。孟德爾解釋的關(guān)鍵是雜合體中等位基因隨同源染色體分開而分離,分別進(jìn)入兩個配子中。
孟德爾又做了豌豆子葉黃色和綠色等其余六對雜交實驗,F(xiàn)2表現(xiàn)型的比例均是3:1,請同學(xué)們按板書要求試著做遺傳圖解。
(四)布置作業(yè)
l.雜合高莖豌豆自交產(chǎn)生的后代中,雜合高莖植株約占后代總數(shù)的( )?答案:B。
A.1/4 B.1/2 C.3/4 D.100%
2.什么叫等位基因?
3.做遺傳圖解:
豌豆子葉黃色純種(YY)與綠色子葉豌豆(yy)雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)型全是黃色,讓其自交后,F(xiàn)2發(fā)生性狀分離,黃色子葉與綠色子葉豌豆之比為3:1。請做遺傳圖解到F2。
(五)板書設(shè)計
二、遺傳的基本規(guī)律
(一)基因的分離規(guī)律
l.一對相對性狀的遺傳實驗
2.對分離現(xiàn)象的解釋
3.表現(xiàn)型和基因型
一對相對性狀的遺傳圖解:
第二課時
(一)明確目標(biāo)
銀幕顯示使學(xué)生明確本堂課應(yīng)達(dá)到的教學(xué)目標(biāo):
1.理解測交的概念。
2.了解科學(xué)研究的一般方法。
3.掌握分離規(guī)律。
4.了解表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。
5.了解顯性的相對性。
(二)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
引 言:通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道基因型是生物個體內(nèi)部的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu);表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式,根據(jù)大量的實踐研究發(fā)明,表現(xiàn)型不僅決定于基因型而且還要受環(huán)境的影響。
4.環(huán)境對生物表現(xiàn)型的影響:
講 述:
說明太陽紅基因在光照下是顯性,無光照是隱性。
(2)喜瑪拉雅白化兔在30℃以上的溫度體色為純白色,25℃以下身體白色、嘴、耳、尾巴、四肢末端為黑色。
提 問:什么是等位基因?
學(xué)生回答:略。
引 言:孟德爾做了一對相對性狀的遺傳實驗,并用自己的思想做出了解釋,這種解釋沒有實驗驗證前叫做假說。那么他的解釋究竟正不正確,還要經(jīng)實驗驗證。下面就講他的實驗驗證──測交。
4.測交:讓雜種一代與隱性類型相交,用來測定F1的基因型。
教師關(guān)鍵指示:按孟德爾的解釋,雜種一代Dd,能產(chǎn)生幾種配子?比值如何?
學(xué)生活動:學(xué)生動手做出測交的遺傳圖解,并請一位學(xué)生到黑板上做題。學(xué)生可能這樣做:
講 評:(1)這樣做也是正確的。
高:矮=2:2=1:1
為簡化,d、d兩種配子相同,即可寫一種d表示。
(2)孟德爾親自到農(nóng)田進(jìn)行豌豆雜交實驗,得到高莖:矮莖=30:34,接近1:1。預(yù)期結(jié)果和實踐結(jié)果是一致的。測交證實F1是雜合體,實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),因此,孟德爾的解釋(假說)應(yīng)上升為真理。
驗證結(jié)果與假說推論結(jié)果
這是科學(xué)研究的一般方法(物理、化學(xué)等科學(xué)通用的科研方法)。
4.基因的分離規(guī)律
講 述:老師表述分離規(guī)律。然后銀幕顯示減數(shù)分裂活動圖象進(jìn)一步講清分離規(guī)律的實質(zhì)──等位基因隨同源染色體分開而分離,分別形成兩種配子,明白分離規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
提 示:分離規(guī)律包含的雜合體、同源染色體等幾個基本概念務(wù)必搞清楚。
學(xué)生活動:學(xué)生看書,理解的基礎(chǔ)上記憶分離規(guī)律。
提 問:什么是分離規(guī)律?
在形成配子的時候,等位基因隨著同源染色體的分開而分離,進(jìn)入兩個配子中,獨立地隨著配子遺傳給后代。
5.顯性的相對性
講述:紅花紫茉莉與白花紫茉莉雜交,F(xiàn)1都開粉紅花,F(xiàn)2則有開紅花粉紅花和白花,它們之間比例接近1:2:1。
銀幕出示:遺傳圖。
講 述:
提 問:它們雜交的F2表現(xiàn)型不是3:1,而是1:2:1,那么是不是說明,分離規(guī)律不適用,而是一種特殊情況呢?
學(xué)生討論回答。
(答案:分離規(guī)律適用。而且更證明了分離規(guī)律的正確性、普遍適用性。因為實踐中的1:2:1和按孟德爾分離規(guī)律推導(dǎo)F2的表現(xiàn)型也是1:2:1,二者一致。)
(三)總結(jié)、擴展
分離規(guī)律不是指雜交結(jié)果的3:1,無論雜交結(jié)果是3:1:1:1或1:2:1,分離規(guī)律都是適用的,它是指雜合體在進(jìn)行減數(shù)分裂時,等位基因隨著同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個配子中,獨立地隨著配子遺傳給后代。
孟德爾揭示的分離規(guī)律具有劃時代的意義,是對融合遺傳的否定。當(dāng)時流傳很廣的融合遺傳認(rèn)為雙親遺傳物質(zhì)在下一代發(fā)生融合(“混血兒”一說即是一例)。孟德爾強調(diào)雜合體內(nèi)等位基因互不融合或混雜,保持相對獨立性,在形成配子時還要分離,分別進(jìn)入兩個配子。
擴展應(yīng)用:應(yīng)用分離規(guī)律,根據(jù)親代、子代的表現(xiàn)型可推知基因型。
講 評:解題思路:
(l)首先確定顯性性狀:相對性狀雜交,子一代中,表現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀,如紫花,而沒表現(xiàn)出來的性狀則是隱性性狀如白花。
(2)先確定隱性性狀的基因型,必定是純合體如白花PP。
(3)顯性性狀的親本,后代有性狀分離,親本必定是雜合體,如一組的紫花Pp
(4)測交后代的表現(xiàn)型比例為1:1。
(四)布置作業(yè)
(五)板書設(shè)計
4.環(huán)境對生物表現(xiàn)型的影響
5.測交:
證實F1是雜合體;形成配子時等位基因分離的正確性。
6.分離規(guī)律
實質(zhì):減數(shù)分裂時,等位基因隨同源染色體分開而分離,結(jié)果形成兩種類型的配子。
7.顯性的相對性
F2既不是紅花,又不是白花,而是粉紅,這是不完全顯性。
第三課時
(一)明確目標(biāo)
銀幕出示本堂課教學(xué)應(yīng)達(dá)到的教學(xué)目標(biāo):
1.了解分離規(guī)律在實踐中的應(yīng)用。
2.通過三節(jié)課的學(xué)習(xí),初步掌握在遺傳學(xué)中運用符號說明遺傳規(guī)律的形式化方法。(重點)
(二)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
引言:孟德爾的分離規(guī)律,第一次從理論上揭示了生物性狀遺傳的實質(zhì),奠定了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。孟德爾的分離規(guī)律在實踐中也具有重要的指導(dǎo)意義。
8.基因分離規(guī)律在實踐中的應(yīng)用。
(l)農(nóng)業(yè)育種
講 述:第一,根據(jù)分離規(guī)律知道雜交的F2開始出現(xiàn)性狀分離,其中隱性性狀個體能穩(wěn)定遺傳。顯性性狀中的部分個體在下一代出現(xiàn)性狀分離。因此,目前生產(chǎn)上的有效辦法是,年年選用適宜的品種,雜交這種雜種優(yōu)勢(優(yōu)良性狀)的利用只局限在第一代。
提問:第二,小麥的某些抗病性狀,多數(shù)是由顯性基因控制的。很多小麥都是雜種,你怎樣得到能穩(wěn)定遺傳,即不發(fā)生性狀分離的純種抗病小麥?
學(xué)生答:(通過連續(xù)的種植,觀察、選擇,直到確認(rèn)不發(fā)生性狀分離的抗病類型為止)。
提問:第三,小麥的白粒是隱性性狀,紅粒是顯性性狀,你要白粒小麥,手中僅有一些雜種的紅粒小麥,是否就沒有希望選到白粒小麥?
學(xué)生答:(根據(jù)分離規(guī)律用雜種的紅粒小麥自交到F2,會發(fā)生性狀分離出現(xiàn)白粒小麥,必是純種,就能穩(wěn)定遺傳。)
(2)人類遺傳病
人類單個基因遺傳大約有3368種,大部分是異常性狀,少數(shù)為正常變型。其中顯性性狀(常染色體)1827種,隱性性狀(常染色體)1298種(X──連鎖性狀243種──不講)。
顯性遺傳
多指(如六指)是由顯性致病基因A控制的一種常見畸形。
小結(jié):顯性遺傳(常染色體)。
①正常人不會把這種性狀傳給子女。
②患者大多數(shù)為雜合體,子女有1/2的機會患病。
隱性遺傳
講 述:即大家常見的白化病,即洋白頭。因缺少黑色素,所以皮膚白色,頭發(fā)黃色,虹膜帶紅色(血管顏色),畏光,它是隱性遺傳病由隱性基因a控制,正常人由正常A基因控制。
學(xué)生活動:請寫出以下的基因型
正常父親×正常母親
( ) ( )
白化病小孩
( )
講 評:
①先寫隱性性狀的基因型,白化患兒必定是aa。
②正常父母必定含有一個正?;駻,父母基因型可暫表示A_。
③基因型aa的白化病小孩,是由受精卵發(fā)育來的,必定一個a來自卵細(xì)胞,一個a來自精子,也就是說父母都必定含有a基因,那么,根據(jù)第2項,父母基因就可表示為Aa。
學(xué)生活動:大家做遺傳圖解,抽兩個同學(xué)到黑板上做。
講 評:
①在遺傳學(xué)上,含有一個隱性致病基因的雜合體叫做攜帶者。
②雙親是正常的雜合體,他們的子女有1/4的機會患白化病。
③近親結(jié)婚,所生的孩子就可能從父母那里繼承相同的致病基因,這使后代患病機會大大增加。所以我國婚姻法禁止近親結(jié)婚。
偉大的生物學(xué)家達(dá)爾文和表姐艾瑪結(jié)婚生了六個男孩四個女孩,沒有一個體格健壯,兩個大女兒未成年即夭折,第三個女兒和兩個兒子終生不育,其余孩子智力低下而且多病,這就是近親結(jié)婚造成的惡果。
小結(jié):應(yīng)用分離規(guī)律可以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)培育良種,提高產(chǎn)量;也可以應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上,避免某些遺傳病,因此科學(xué)技術(shù)是偉大的生產(chǎn)力,我們應(yīng)該學(xué)習(xí)科學(xué)熱愛科學(xué),應(yīng)用科學(xué)技術(shù)發(fā)展生產(chǎn)。
學(xué)生活動:聯(lián)系所學(xué)知識,議論、提問。
講評:學(xué)生當(dāng)中很可能有人由豌豆的高莖和矮莖的遺傳聯(lián)想到人類的身高遺傳,這是在教學(xué)實踐中常常有學(xué)生問及的,需解釋的是豌豆的高莖和矮莖是單基因遺傳,人類的身高是多基因遺傳,是有很多基因共同作用的結(jié)果。
(三)總結(jié)
孟德爾揭示的分離規(guī)律奠定了遺傳的基礎(chǔ),它的分離規(guī)律是經(jīng)典的遺傳定律。對于認(rèn)識植物、動物、微生物及人類遺傳現(xiàn)象有普遍的指導(dǎo)意義。基因的分離規(guī)律也是隨后要學(xué)習(xí)的基因自由組合規(guī)律的基礎(chǔ)。
(四)布置作業(yè)
1.用純合的高莖豌豆與矮莖豌豆雜交得F1,F(xiàn)1自花受粉得F2,F(xiàn)2再自花受粉得F3,那么,F(xiàn)3中矮莖豌豆所占的比例是:[ ]
A.l/4 B.1/6 C.3/8 D.1/8
2.狗的卷毛是由于一個顯性基因控制,直毛是由于它的隱性等位基因控制。有兩只卷毛狗交配,產(chǎn)生出一只卷毛雄狗,你用什么方法,判定這只卷毛雄狗是純合體還是雜合體?
3.選做題:(供有興趣的學(xué)生提高用)
在人類遺傳中,白化性狀受隱性基因(a)控制,正常性狀受顯性基因(A)控制。以下是白化遺傳系譜圖。
問:(1)1、2、5的基因型?
(2)“5”是雜合體的幾率是多少?
(3)“5”若與一個白化男子結(jié)婚生一個白化小孩的幾率是多少?
答案:1.C
2.測交。即卷毛雄狗與直毛雌狗交配。若后代全是卷毛狗,則被測卷毛雄狗為純種,若后代有直毛狗出現(xiàn),則為雜種。
3.(1)Aa、Aa、AA或Aa
(2)2/3。1與2的后代,基因組合如圖,已知“5”圖中顯示是正常而不是白化aa,所以“5”是剩下的AA、Aa、Aa三種,其中有雜合體的機會有兩種,故2/3。
(3)1/3。(2/3×1/2=1/3,“5”若是雜合體與白化男子婚配后代患白化病的概率為1/2,(即
Aa×aa→Aa與aa)又因“5”不是100%的雜合體,是雜合體的可能性為2/3。因此,2/3×1/2=1/3。
(五)板書設(shè)計
8.基因分離規(guī)律在實踐中的應(yīng)用
(1)農(nóng)業(yè)育種
第一,雜交優(yōu)勢利用,僅限第一代。
第二,選顯性性狀類型,需連續(xù)種植選擇,直到不發(fā)生性狀分離。
第三,選隱性狀類型,雜合體自交可選得。
(2)人類遺傳
顯性致病基因:多指。
隱性致病基因:白化病。
近親結(jié)婚,有可能從共同的祖先那里繼承相同的致病基因,從而引起后代發(fā)病。
八、參考資料
孟德爾 遺傳學(xué)的奠基人,生于1822年,他原來并非生物學(xué)家,而是奧地利的布龍奧大利修道院的一名天主教神父,當(dāng)他進(jìn)入修道院時還是個窮苦的孩子,1847年被授予牧師的職位,1851年被送到維也納的大學(xué)學(xué)習(xí)自然科學(xué)。1853年他回到布龍修道院并講授科學(xué),1857年他開始收集市上商人所出售的豌豆品種。作為業(yè)余植物學(xué)家的孟德爾對這些品種在株高、花色、種子顏色等方面各有差異很感興趣,他認(rèn)為這些特征是研究一個簡單而又重要的問題的良好材料,這個問題當(dāng)時還沒有一個植物學(xué)家曾給予清晰的解釋,更不用談答案了。孟德爾在修道院的花園里用他收集來的豌豆品種靜靜地進(jìn)行了八年的連續(xù)觀察和實驗,并獲得了他曾經(jīng)設(shè)想過的答案。他把結(jié)果和結(jié)論仔細(xì)地寫成論文,并于1865年春季自然歷史學(xué)會在布龍召開的第二次會議上發(fā)表,這就是我們所知道的孟德爾遺傳規(guī)律。這篇論文曾刊登于該學(xué)會的年刊上,并于1866年分送歐美的許多圖書館。但是,無論聽過他的論文的人,還是讀過他的論文的人都沒有發(fā)現(xiàn)這篇論文的重要性。另外孟德爾在宣讀論文之前,還寄了一份給瑞士著名植物學(xué)家內(nèi)格利,但內(nèi)格利不以為然,認(rèn)為數(shù)數(shù)豌豆對了解真理毫無益處,況且孟德爾又是一個無名小卒,內(nèi)格利更不會重視他的論文了。
一直到1900年,荷蘭植物學(xué)家德佛里斯、德國植物學(xué)家柯靈斯和奧地利植物學(xué)家丘馬克三個各自在同一年里得出了一個和孟德爾在一代人以前所得出的完全相同的結(jié)論,當(dāng)他們?nèi)朔謩e準(zhǔn)備發(fā)表論文而去查閱文獻(xiàn)時,才都十分意外地看到了孟德爾的文章。他們的論文都在1900年發(fā)表了,每個人的論文里都提到了孟德爾的文章,并且都把發(fā)現(xiàn)歸功于孟德爾,而把自己的工作說成只是證實孟德爾的規(guī)律而已。孟德爾規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)為遺傳學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
分離規(guī)律表現(xiàn)在比例上至少有三種形式:
3:1,這是對多數(shù)二倍體生物在完全顯性的情況下所表現(xiàn)的形式,如豌豆的高莖與矮莖。
1:2:1,這是不完全顯性的表現(xiàn)形式,如紫茉莉紅花與白花雜交的結(jié)果。
1:1,這主要是單倍體生物,如衣藻、酵母菌、紅色面包霉等。
高一生物《基因的本質(zhì)》期中復(fù)習(xí)知識點歸納
高一生物《基因的本質(zhì)》期中復(fù)習(xí)知識點歸納
第三章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
一、1928年格里菲思的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗:
1、肺炎雙球菌有兩種類型類型:
●S型細(xì)菌:菌落光滑,菌體有夾膜,有毒性
●R型細(xì)菌:菌落粗糙,菌體無夾膜,無毒性
2、實驗過程(看書)
3、實驗證明:無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的有毒性的S型細(xì)菌混合后,轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。
推論(格里菲思):在第四組實驗中,已經(jīng)被加熱殺死S型細(xì)菌中,必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)—“轉(zhuǎn)化因子”。
二、1944年艾弗里的實驗:
1、實驗過程:
2、實驗證明:DNA才是R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
(即:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì))
三、1952年郝爾希和蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌的實驗
1、T2噬菌體機構(gòu)和元素組成:
2、實驗過程(看書)
3、實驗結(jié)論:子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。(即:DNA是遺傳物質(zhì))
四、1956年煙草花葉病毒感染煙草實驗證明:在只有RNA的病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。
五、小結(jié):
細(xì)胞生物
(真核、原核)非細(xì)胞生物
(病毒)
核酸DNA和RNADNARNA
遺傳物質(zhì)DNADNARNA
因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)
1、DNA的組成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本單位:脫氧核糖核苷酸(4種)
3、DNA的結(jié)構(gòu):
①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
②外側(cè):脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。
內(nèi)側(cè):由氫鍵相連的堿基對組成。
③堿基配對有一定規(guī)律:A=T;G≡C。(堿基互補配對原則)
4、DNA的特性:
①多樣性:堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。(排列種數(shù):4n(n為堿基對對數(shù))
②特異性:每個特定DNA分子的堿基排列順序是特定的。
5、DNA的功能:攜帶遺傳信息(DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息)。
6、與DNA有關(guān)的計算:
在雙鏈DNA分子中:
①A=T、G=C
②任意兩個非互補的堿基之和相等;且等于全部堿基和的一半
例:A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部堿基
第3節(jié)DNA的復(fù)制
1、概念:以親代DNA分子兩條鏈為模板,合成子代DNA的過程
2、時間:有絲分裂間期和減Ⅰ前的間期
3、場所:主要在細(xì)胞核
4、過程:(看書)①解旋②合成子鏈③子、母鏈盤繞形成子代DNA分子
5、特點:半保留復(fù)制
6、原則:堿基互補配對原則
7、條件:
①模板:親代DNA分子的兩條鏈
②原料:4種游離的脫氧核糖核苷酸
③能量:ATP
④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
8、DNA能精確復(fù)制的原因:
①獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;
②堿基互補配對原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。
9、意義:
DNA分子復(fù)制,使遺傳信息從親代傳遞給子代,從而確保了遺傳信息的連續(xù)性。
10、與DNA復(fù)制有關(guān)的計算:
復(fù)制出DNA數(shù)=2n(n為復(fù)制次數(shù))
含親代鏈的DNA數(shù)=2
第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。每個DNA分子上有許多個基因?;虻拿撗鹾塑账崤帕械捻樞虬z傳信息。
2.DNA分子具有穩(wěn)定性、多樣性和特異性。多樣性產(chǎn)生的原因主要是堿基對的排列順序千變?nèi)f化,DNA分子特異性是脫氧核苷酸排列的特定順序,每個DNA分子能夠貯存大量的遺傳信息。遺傳信息是脫氧核苷酸排列順序。