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高中生物选修一教案1
学习目标：1.遗传学中一些基本概念的含义
2.用豌豆做遗传实验容易成功的原因
3.基因与性状的关系
4.基因分离定律的实质和内容
5.孟德尔的一对相对性状的杂交实验
6.分析孟德尔遗传实验的科学方法
7.运用分离定律解释一些遗传现象
[教材梳理]
一、遗传、变异与性状
1.遗传：子代与亲代个体之间相似的现象。
2.变异：亲代与子代之间，以及子代的不同个体之间出现差异的现象。
3.性状：生物个体所表现出来的形态特征或生理特征，是遗传与环境相互作用的结果。
二、基因的分离定律
1.孟德尔一对相对性状的杂交实验
(1)相关概念及符号：
①显性性状：F1表现出来的亲本性状。
②隐性性状：F1没有表现出来的亲本性状。
③性状分离：在杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
④常见的遗传学符号及含义
符号PF1F2×⊗♀♂
含义亲本子一代子二代杂交自交母本父本
(2)实验过程：
2.孟德尔对实验现象的解释
(1)在卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。
(2)遗传因子在亲本体细胞中成对存在，在F1体细胞内各自独立，互不混杂。
(3)F1可以产生数量相等的含有不同遗传因子的配子。
(4)F1自交时，不同类型的配子(花粉和卵细胞)结合的机会均等。
(5)决定一对相对性状的两个基因称为等位基因，它们位于一对同源染色体上。
(6)遗传图解：
3.性状分离比的模拟实验
模拟实验中，1号罐中小球代表2种雌配子，2号罐中小球代表2种雄配子，红球代表基因A，绿球代表基因a。
4.分离假设的验证
(1)方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)测交实验图解：
(3)结论：测交后代分离比接近1∶1，符合预期的设想，从而证实F1是杂合子，产生A和a两种配子，这两种配子的比例是1∶1。
5.基因分离定律的实质
成对的等位基因位于一对同源染色体上，当细胞进行减数时，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。
三、孟德尔获得成功的原因
1.恰当地选择实验材料。
2.由单因子到多因子的研究方法。
3.应用统计学的方法对实验结果进行统计分析。
4.科学地设计了实验的程序。
四、分离定律的应用
1.有助于正确地解释生物界的某些遗传现象。
2.预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率。
3.指导动植物育种实践和医学实践。
[牛刀小试]
一、相关概念辨析[判断正误]
1.凡子代表现出来的性状即显性性状，子代不能表现的性状即隐性性状。(×)
2.在杂种后代中出现不同亲本性状的现象称为性状分离。(√)
3.同源染色体上控制同一性状的两个基因称为等位基因。(×)
4.基因型相同时表现型一定相同，表现型相同时基因型也一定相同。(×)
二、一对相对性状的杂交实验
1.举例说明性状和相对性状的关系，如何判断状是否为相对性状?
提示：例如：身高是性状，高和矮是相对性状。相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型，可以根据此定义来判断状是否为相对性状。
2.根据相对性状的概念，对下列实例进行分析判断，并说明理由。
(1)狗的长毛与兔的短毛。
提示：不是。狗与兔不属于同一种生物。
(2)玉米的早熟与晚熟。
提示：是。早熟与晚熟是玉米成熟这一性状的不同表现类型。
3.结合教材P27图3-1豌豆1对相对性状的杂交实验，请思考：
(1)在自然状态下，图3-1中的紫花和白花两亲本能实现杂交吗?
提示：不能，因为豌豆是严格的自花受粉植物。
(2)在杂交过程中，若选紫花作为父本(提供花粉)，白花作为母本(接受花粉)，请讨论应如何操作。
提示：开花前(花蕾期)剪去白花的雄蕊→套袋→待雌蕊成熟后，授以紫花的花粉→套袋，防止其他花粉的干扰。
(3)若F2共获得20株豌豆，白花个体一定是5株吗?说明原因。
提示：不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
(4)紫花和白花豌豆杂交，后代出现了紫花和白花，该现象属于性状分离吗?为什么?
提示：不属于。因为性状分离是杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
三、对分离现象的解释
1.根据纯合子、杂合子的概念判断下列说法是否正确，说明理由。
(1)纯合子自交后代一定是纯合子。
提示：正确。纯合子只能产生一种类型的配子，相同类型的雌雄配子结合，形成合子发育成的个体一定是纯合子。
(2)纯合子杂交后代一定是纯合子。
提示：错误。显性纯合子与隐性纯合子杂交，后代全为杂合子。
(3)杂合子自交后代一定是杂合子。
提示：错误。杂合子自交，后代中既有纯合子也有杂合子，各占1/2。
2.假如雌雄配子的结合不是随机的，F2中还会出现3∶1的性状分离比吗?
提示：不会。因为满足孟德尔实验的条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子(或雌配子)与任何一个雌配子(或雄配子)的结合机会均相等，这样才能出现3∶1的性状分离比。
四、对分离现象解释的验证、分离定律的实质及应用
1.结合教材，思考下列问题：
(1)为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例?
提示：因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性，它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，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)测交实验除测定F1的遗传因子组成外，能否测定其他个体的遗传因子组成?
提示：能。
2.结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表。
目的方法
确定个体的遗传因子组成
判断显隐性
提高纯合度
判断纯合子和杂合子
提示：测交杂交、自交自交测交、自交
3.连线
4.农户种植的玉米和小麦，能否自行留种用于来年种植?
提示：农户种的小麦是纯种，子代不会发生性状分离，所以可以连年留种。而玉米是杂种，子代会发生性状分离，所以不能留种。
5.某多指患者为防止生出多指患儿，婚前特意做了多指切除手术，他(她)能否达到目的?
提示：不能，切除多指并不能改变其基因型，后代仍有患病可能。
[重难突破]
一、分离定律的细胞学基础及适用范围
1.细胞学基础：减数中随同源染色体分离，等位基因分开，如图所示：
2.适用范围：
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
二、遗传规律相关概念辨析
1.性状类
(1)相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
(2)显性性状：杂种F1中表现出来的亲本的性状。
(3)隐性性状：杂种F1中未表现出来的亲本的性状。
(4)性状分离：杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
2.基因类
(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。在纯合子中由两个相同基因组成，控制着相同性状，如图中A和A就叫相同基因。
(2)等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因：非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的基因，符合自由组合定律，如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。
3.个体类
(1)纯合子：含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。如DD、dd、AABBCC、ddeerr。
(2)杂合子：含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。如Dd、AaBb、DdEeRr。
(3)基因型：与表现型有关的基因组成。
(4)表现型：生物个体所表现出来的性状。
4.交配类
(1)杂交将不同优良性状集中在一起，得到新品种显隐性性状的判断
(2)自交连续自交可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
(3)测交验证遗传基本定律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定
[特别提醒]
在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同;在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
三、基因分离定律常用解题方法归纳
1.由亲代推断子代基因型、子代表现型(正推型)
亲本子代基因型子代表现型
AA×AAAA全为显性
AA×AaAA∶Aa=1∶1全为显性
AA×aaAa全为显性
Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1显性∶隐性=3∶1
Aa×aaAa∶aa=1∶1显性∶隐性=1∶1
aa×aaaa全为隐性
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
方法二：隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，则亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。
方法三：根据分离定律中规律性比值来直接判断(用B，b表示相关基因)：
(1)若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1，则双亲一定是杂合子(Bb)。即Bb×Bb→3B_∶1bb。
(2)若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1，则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。
(3)若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
(4)若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bb×bb→bb。
四、杂合子Aa连续多代自交问题分析
1.杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：
Fn杂合子纯合子显(隐)性
纯合子显性性
状个体隐性性
状个体
所占
比例12n
1-12n
12-12n+1
12+12n+1
12-12n+1
2.根据上表比例，绘制出的纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：
五、区分自由交配与自交
自交是指相同基因型个体的交配;而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，两种交配方式中概率求解方法不同，如：同样为13AA、23Aa的群体，自交时隐性类型所占比例为23×(14AA、24Aa、14aa)得23×14aa=16aa。而自由交配时隐性类型应为23Aa×23Aa×14aa=19aa。
[考向聚焦]
[例1](海南高考)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是()
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合子×感病纯合子
C.抗病株×抗病株，或感病株×感病株
D.抗病纯合子×抗病纯合子，或感病纯合子×感病纯合子
[解析]判断性状的显隐性关系的方法有：(1)定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的性状就是显性性状，对应的为隐性性状;(2)相同性状的雌雄个体间杂交，子代出现不同于亲代的性状，该子代的性状为隐性，亲代为显性，故选C。
[答案]C
相对性状中显隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)定义法(杂交法)
①若A×B―→A，则A为显性，B为隐性。
②若A×B―→B，则B为显性，A为隐性。
③若A×B―→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。
(2)自交法
[例2]某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析：
第一组：取90对亲本进行实验第二组：取绿茎和
紫茎的植株各1株
杂交组合F1表现型交配组合F1表现型
A：30
对亲本红花×红花36红花∶1
白花D：绿茎×
紫茎绿茎∶紫茎
=1∶1
B：30
对亲本红花×白花5红花∶1
白花E：紫茎
自交全为紫茎
C：30
对亲本白花×白花全为白花F：绿茎
自交由于虫害，植株死亡
(1)从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为______，最可靠的判断依据是________组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是________________________________________________________________________。
(3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。
(4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为______，判断依据的是________组。
(5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释：________________________________________________________________________。
[解析](1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。(2)B组亲本中的任一株红花植株，可能是纯合子也可能是杂合子，因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花=3∶1。(3)B组中的白花个体为隐性纯合子，因此F1中5红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性基因的比为显性基因∶隐性基因=5∶1。如果设显性基因为R，则RR∶Rr=2∶1。(4)第二组的情况与第一组不同，第一组类似于群体调查结果，第二组为两亲本杂交情况，由D组可判定为测交类型，亲本一个为杂合子，一个为隐性纯合子;再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)杂合子自交，后代将出现3∶1的性状分离比。(6)亲本中的红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此杂交组合有多种情况(如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况;B组有RR×rr、Rr×rr两种情况)，所以后代不会出现一定的分离比。
[答案](1)白花A(2)全为红花或红花∶白花=3∶1(3)2∶1(4)紫茎D组和E(5)绿茎∶紫茎=3∶1(6)红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此后代不会出现一定的分离比
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[网络构建]
填充：①豌豆②性状分离③测交④分离定律
[关键语句]
1.豌豆作为实验材料的优点：自花传粉和闭花受粉;具有易于区分的相对性状。
2.具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1表现出来的亲本性状为显性性状，F1未表现出来的亲本性状为隐性性状。
3.性状分离：杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
4.遗传因子在体细胞中成对存在，在生殖细胞中成单存在。
5.分离定律的实质：在进行减数时，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。
6.基因型与表现型的关系：相同环境条件下，基因型相同，表现型一定相同，即表现型=基因型+环境。
知识点一、孟德尔分离定律实验的科学方法
1.孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是()
A.自交、杂交和测交B.测交、自交和杂交
C.杂交、自交和测交D.杂交、测交和自交
解析：选C孟德尔在豌豆杂交实验中，先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题并提出假说，最后用测交实验验证其假说。
知识点二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
2.(全国高考)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是()
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
解析：选A验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得：①显性纯合子和隐性个体杂交，子一代自交，子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交，后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交，子代出现3∶1的性状分离比。由此可知，所选实验材料是否为纯合子，并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分，受一对等位基因控制，且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。
3.下列各项中属于相对性状的是()
A.克隆羊的黑毛和白毛
B.眼大和眼角上翘
C.桃树的红花和绿叶
D.豌豆的高茎和水稻的矮茎
解析：选A眼大和眼角上翘不是同一种性状;C项也不符合同一性状的不同表现的要求;D项不是同一物种的性状。
4.分离定律的实质是()
A.F2(子二代)出现性状分离
B.F2性状分离比是3∶1
C.成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离
D.测交后代性状分离比为1∶1
解析：选C分离定律的实质是指体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离。
知识点三、分离定律性状分离比的模拟实验
5.在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是()
A.保证两种配子的数目相等
B.避免小球的丢失
C.小球可能再次使用
D.避免人为误差
解析：选A小球重新放回，能保证每次抓取小球时，成对的、控制相对性状的遗传因子分离，形成数目相等的两种配子(小球)。
知识点四、分离定律的应用
6.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为()
杂交组合子代表现型及数量
①甲(顶生)×乙(腋生)101腋生，99顶生
②甲(顶生)×丙(腋生)198腋生，201顶生
③甲(顶生)×丁(腋生)全为腋生
A.顶生;甲、乙B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁D.腋生;甲、丙
解析：选B③的结果说明腋生为显性性状，顶生为隐性性状，则甲是隐性纯合子，丁是显性纯合子。①和②子代表现型接近1∶1，说明乙和丙是杂合子。
7.已知豌豆种子子叶的与绿色是由一对遗传因子Y、y控制的，用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下：
请回答：
(1)从实验________可判断这对相对性状中________是显性性状。
(2)实验二子叶戊的遗传因子组成中杂合子占________________________________________________________________________。
(3)实验一子代中出现子叶与绿色子叶的比例为1∶1，其主要原因是子叶甲产生的配子种类及其比例为________。
(4)欲判断戊是纯合子还是杂合子，是简便的方法是________________。
解析：(1)由于实验二中出现了性状分离，所以后代出现的新性状绿色子叶是隐性性状，子叶为显性性状。(2)实验二中子叶丁的遗传因子组成为Yy，自交后代的比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1，所以在子叶戊的显性个体中杂合子占2/3。(3)测交后代的性状分离比为1∶1，其主要原因是亲本中的显性个体的遗传因子组成为Yy，产生两种比例相等的配子。(4)在鉴定是纯合子还是杂合子的方法中，测交和自交均可以，但自交不用进行去雄、套袋、传粉等处理，操作较为简单。
答案：(1)二(2)2/3(3)Y∶y=1∶1(4)让戊自交
(时间：25分钟;满分：50分)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1.下面对有关概念之间关系的叙述，不正确的是()
A.基因型决定了表现型
B.等位基因控制相对性状
C.杂合子自交后代没有纯合子
D.性状分离是由于等位基因分离
解析：选C杂合子自交的后代有纯合子出现，如基因型为Dd的个体自交，后代有1/4是显性纯合子，有1/4是隐性纯合子。性状分离的根本原因是等位基因分离。
2.孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本杂交。结果是()
①高茎作母本、矮茎作父本时，杂交后代全都表现为高茎
②高茎作母本、矮茎作父本时，杂交后代有的表现为高茎，有的表现为矮茎③高茎作父本、矮茎作母本时，杂交后代全都表现为高茎④高茎作父本、矮茎作母本时，杂交后代少数表现为高茎，大多数表现为矮茎
A.①③B.①④
C.②③D.②④
解析：选A用高茎作母本、矮茎作父本时，杂交后代全都表现为高茎，子一代表现出显性性状;用高茎作父本、矮茎作母本时，杂交后代全都表现为高茎，子一代也只表现出显性性状。这两组实验过程实际上是正交与反交实验的关系。
3.关于测交的说法，不正确的是()
A.通过测交测定F1的基因组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性
B.测F1的基因型是根据F1与隐性性状个体杂交所得后代表现型逆推的
C.之所以选择隐性性状个体与F1测交，是因为这样可以使F1中的所有基因都能表达出来
D.测交时，对与F1杂交的另一亲本无特殊限制
解析：选D基因决定性状。性状大多是人眼所能见到的，而基因是人眼直接观察不到的，所以研究基因传递规律是根据测交后代的性状表现逆推的方法来进行的。要推知F1的所有基因组成，就必须让F1的所有基因都表达出来，所以与F1测交的另一亲本必须对F1无任何遮盖作用即显性作用，也就是说另一亲本必须是隐性的。
4.孟德尔对分离现象的解释提出了假说，下列不属于该假说内容的是()
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.遗传因子在体细胞染色体上成对存在
C.配子只含有每对遗传因子中的一个
D.受精时雌雄配子的结合是随机的
解析：选B孟德尔解释分离现象时提出的假说的内容：①生物的性状是由遗传因子决定的，②遗传因子在体细胞中是成对存在的，③配子中只含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。
5.一株基因型为Aa的玉米自交，F1种子胚乳的基因型可能有()
A.2种B.4种
C.6种D.8种
解析：选B基因型为Aa，则可产生两种雌配子，两种雄配子。胚乳是受精极核发育而来的，受精极核是由两个极核和一个精子结合形成的产物。若极核中含A，精子中为A，则胚乳的基因组成为AAA，精子中为a，胚乳的基因组成为AAa;若极核的基因是a，精子中为A，胚乳的基因组成为Aaa，精子中为a，则胚乳的基因组成为aaa。
6.山羊黑毛和白毛是一对相对性状，受一对遗传因子控制，下列是几组杂交实验及其结果：
亲本后代
杂交母本父本黑色白色
Ⅰ黑色白色8278
Ⅱ黑色黑色11839
Ⅲ白色白色050
Ⅳ黑色白色740
如果让组合Ⅳ的黑色雌羊亲本与组合Ⅱ的黑色雄羊亲本交配，下列4种情况最可能是()
A.所有后代都是黑色的
B.所有后代都是白色的
C.后代中的一半是黑色的
D.后代中的1/4是黑色的，或者后代中1/4是白色的
解析：选A根据杂交组合Ⅱ，具有相同性状的亲本(黑色)杂交后代出现性状分离，可判断黑色是显性，且亲本黑色全是杂合子。根据杂交组合Ⅳ，具有相对性状的两个亲本杂交，后代只表现一种性状(黑色)，判断亲本中的黑色雌山羊是纯合子。杂交组合Ⅳ的黑色雌山羊(纯合子)与组合Ⅱ的黑色雄山羊(杂合子)杂交，后代全是黑色。
7.一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮的孩子，那么这对夫妇再生两个孩子，两个孩子都为双眼皮的概率是()
A.1/4B.3/4
C.1/16D.9/16
解析：选D该夫妇均为双眼皮，生了一个单眼皮的孩子，可推知双眼皮对单眼皮为显性，且该夫妇都为杂合子(设为Aa)，双眼皮孩子的遗传因子组成为AA或Aa，这两种遗传因子组成为互斥事件，AA出现的概率为1/4，Aa出现的概率为1/2，则双眼皮孩子出现的概率为1/4+1/2=3/4，两个孩子均为双眼皮是两个独立事件，应用乘法原理计算，为3/4×3/4=9/16。
8.食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因，TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响，TS在男性中为显性，TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为()
A.1/4B.1/3
C.1/2D.3/4
解析：选A因TS在男性中为显性，TL在女性中为显性，该夫妇均为短食指，则女性的基因型为TSTS，男性的基因型为TSTL或TSTS;如果该男性的基因型为TSTS，则子代基因型都为TSTS，全部为短食指，与题干信息不符合，因此男性的基因型为TSTL，则其子代的基因型和表现型分别为男性：TSTS(短食指)、TSTL(短食指)，女性：TSTS(短食指)、TSTL(长食指)，比例都是1∶1，因此再生一个孩子为长食指的概率为1/4。
9.喷瓜有雄株、雌株和植株，G基因决定雄株，g基因决定植株，g-基因决定雌株。G对g、g-是显性，g对g-是显性，如：Gg是雄株，gg-是植株，g-g-是雌株。下列分析正确的是()
A.Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B.一株植株的喷瓜最多可产生三种配子
C.植株自交不可能产生雌株
D.植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子
解析：选DGg和Gg-都是雄株，不能进行杂交，A选项错误。植株的喷瓜的基因型为gg或gg-，因此能产生的配子种类最多为两种，B选项错误。基因型为gg-的植株自交，可产生g-g-的雌株，C选项错误。植株的基因型有gg或gg-，在群体内随机传粉的情况下，群体中的交配类型有：gg×gg;gg×gg-;gg-×gg-，因此产生的子代中纯合子比例高于杂合子，D选项正确。
10.豌豆的高茎对矮茎是显性，现进行两株高茎豌豆间的杂交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆，若后代中的全部高茎豌豆进行自交，则所有自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比例为()
A.3∶1B.5∶1
C.9∶6D.1∶1
解析：选B两株高茎豌豆间杂交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆，则说明亲代的高茎为杂合子，后代中的全部高茎豌豆中纯合子与杂合子的比例为1∶2，后代高茎豌豆进行自交时，只有杂合子的自交后代才会出现矮茎豌豆，比例为2/3×1/4=1/6，则自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比例为5∶1。
二、非选择题(共30分)
11.(10分)在豌豆中，高茎与矮茎的有关基因为A、a，将A、B、C、D、E、F、G七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果，请分析回答下列问题。
杂交后代
杂交组合高茎矮茎总植株数
①A×B21070280
②C×D0250250
③E×F190190380
④G×D3000300
(1)豌豆性状遗传的实质是______________________________________________;
在遗传过程中，起桥梁作用的细胞是________。
(2)上述实验中所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的________%。
(3)豌豆G、C、A的基因型分别是______________。
(4)①、②、③的交配方式分别是__________________________________________。
(5)高茎与矮茎基因的遗传符合________定律，其实质是______________________。
解析：(1)性状遗传的实质是亲子代之间遗传信息的传递，主要是亲代将遗传物质复制后传递给子代，配子是亲子代之间传递遗传物质的媒介，起联系亲子代的桥梁作用。(2)表中所给四组杂交组合都属于一对相对性状的遗传。表中第一组杂交，后代高茎∶矮茎=210∶70=3∶1，由此判断，属于杂合子自交，矮茎属于隐性性状。同理可判断其他三组亲本基因型：②aa×aa，③Aa×aa，④AA×aa。所有子代中高茎纯合子=210×(1/3)=70，占高茎总植株的比例为70/(210+190+300)=10%。(3)由(2)推知，G、C、A基因型分别为AA、aa、Aa。(4)①②③④的交配方式分别为杂合子自交、隐性纯合子自交、测交、纯合子杂交。(5)高茎与矮茎基因的遗传符合分离定律，其实质是减数时成对的基因随同源染色体的分开而分离。
答案：(1)亲代将遗传物质复制后传递给子代配子(2)10(3)AA、aa、Aa(4)杂合子自交、隐性纯合子自交、测交(5)分离减数时成对的基因随同源染色体的分开而分离
12.(10分)如图为人类白化病遗传的家庭系谱图。6号和7号为同卵双生，即由同一个受精卵发育而成的两个个体;8号和9号为异卵双生，即由两个受精卵分别发育成的个体。请据图回答：
(1)控制白化病的是______基因。
(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因，则3号、7号和11号个体的基因型依次为________、________、________。
(3)6号是纯合子的概率为______，9号是杂合子的概率为______。
(4)7号和8号再生一个孩子患病的概率为______。
(5)如果6号和9号结婚，则他们生出有病孩子的概率为______，若他们所生第一个孩子有病，则再生一个孩子也有病的概率是______。
解析：同卵双生的两个个体的基因型完全相同，异卵双生的两个个体的基因型可能相同也可能不相同。从遗传图谱看，7号与8号无病生出了有病的11号，则白化病基因为隐性。3号表现正常，又生出了基因型为aa的10号，所以3号的基因型是Aa，同理7号的基因型是Aa。因7号的基因型是Aa，而6号与7号同卵双生，所以6号是纯合子即AA的概率为0。9号是杂合子即Aa的概率决定于其父母的基因型，因其父母生了基因型为aa的10号，又表现正常，则其父母的基因型均为Aa，生出来的9号正常，则无aa的可能，所以9号是Aa的概率为2/3。根据遗传图解可知，基因型均为Aa的7号与8号，生出aa的概率为1/4。如果6号和9号结婚，他们都是Aa才会生出有病的孩子，他们都是Aa的概率分别为1和2/3，所以他们生出有病孩子的概率为1×2/3×1/4=1/6，若他们的第一个孩子有病，说明二者的基因型一定都是Aa，则生出aa的有病孩子的概率为1/4。
答案：(1)隐性(2)AaAaaa(3)02/3(4)1/4(5)1/61/4
13.(10分)牛的毛色有黑色和棕色，如果两头黑牛交配生了一头棕色子牛，请回答：
(1)黑色和棕色哪种毛色是显性性状?______________________________________。
(2)若用B与b分别表示牛的毛色的显性基因和隐性基因，写出上述两头黑牛及子代棕牛的基因型情况：________。
(3)上述两头黑牛再生育一头黑色子牛的可能性是________。若上述两头黑牛生育了一头黑色子牛，该牛是纯合子的可能性是________。要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子，选用与其交配的牛是________。
(4)若用某黑色雄牛和多头杂合子雌牛交配，共产20头子牛，若子牛全是黑色，则此雄牛基因型情况最可能是________;若子牛中有14头为黑色，6头为棕色，则此雄牛基因型情况是________。
解析：在判断显性、隐性性状时，常用假设法来推断。例如，本题黑牛×黑牛→棕牛，假设棕牛为显性性状，则亲本中至少应有一头为棕牛，这种假设与现实不符，因而棕牛是显性性状的假设不成立，则黑色为显性性状，棕色为隐性性状。从杂交情况：Bb×Bb→BB∶Bb∶bb=1∶2∶1可知，再生育一头黑牛的可能性为3/4。黑牛有两种基因型(1BB∶2Bb)，因此，后代黑牛为纯合子的可能性为1/3。在判断某黑牛基因型是纯合子还是杂合子时，一般采用测交法，使其与异性隐性纯合子(即棕牛)交配，也可与异性杂合子杂交
高中生物选修一教案2
一、教学目标
知识与技能：理解同源染色体、四分体、减数的概念;能说明精子的形成过程。
过程与方法：
1.通过小组合作探究，能模拟出精子形成过程中染色体的行为变化;
2.通过观察图片、动画，提高识图、绘图能力以及比较分析和归纳总结的能力。
情感态度与价值观：通过减数过程中染色体形态数目发生一系列规律性变化，了解生命是运动的、有规律的。
二、教学重难点
重点：
1.减数的概念;
2.精子的形成过程。
难点：模拟减数过程中染色体的变化。
三、教学过程
(一)温故知新，导入新课
设置问题引导学生回忆有丝各时期的特点并播放有丝多媒体课件，教师总结出有丝重要的特点是遗传物质复制后平均分配到两个子细胞中。的结果是子细胞中染色体数与亲代细胞一样。
Ppt展示三口之家的图片，图示有性生殖的过程。设疑：正常人体细胞中的染色体有46条(23对)，由学生尝试把图中受精卵、精子、卵细胞的染色体情况标出。
学生思考后回答，教师归纳：生物体是保证前后代染色体数目的恒定，精子和卵细胞中染色体必须减少一半，即通过减数而非有丝。
(二)动画演示，共同探究
学生带着问题阅读教材，初步了解减数的相关信息(以精子的生成为例)。
问题：减数的概念，场所和结果;产生精子的原始细胞即特点。
学生回答，教师总结。之后继续设疑：精原细胞在减数过程中，染色体是怎样减少一半的?又是减少了怎样的一半?学生根据有丝的知识发表自己的猜想。
教师肯定学生的猜想，动画演示精子形成的全过程。
设疑：减数是怎样进行的，染色体数目是如何减少的呢?减数过程中，染色体发生了哪些行为变化呢?
1.动画演示：精原细胞形成初级精母细胞过程。
学生观察分析减数次间期精原细胞变为初级精母细胞时染色体的行为变化，了解染色体数量和DNA含量变化情况。
2.动画演示：同源染色体联会时的动态变化和四分体形成过程。
提问：减数次前期初级精母细胞中染色体最显著的变化是什么?配对的是怎样的染色体，图中有几个四分体?点拔学生总结出同源染色体联会，四分体的特点。
3.动画演示：减中期四分体排列在赤道板上，减后期同源体分离。
提问：减中期和后期染色体发生了怎样的行为变化?同源染色体能否有另一种分离情况?学生总结归纳表述。
4.动画演示：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
教师点拔：一个精原细胞只能发生其中的一种形成二种类型的精子，多个精原细胞，各种情形都能发生因而产生的精子具有多样性
5.动画演示：次级精母细胞形成过程。
提问：次级精母细胞中染色体数与初级精母细胞相比发生了怎样的变化?变化的原因是什么?次级精母细胞中染色体减少了怎样的一半?学生分析次级精母细胞中染色体数目、DNA含量，染色体特点(无同源染色体，有染色单体)。
提问：次级精细胞会以怎样的方式进行减数第二次?染色体数还会再减半吗?学生预测减数第二次。
6.动画演示：次级精母细胞到精子的过程。
提问：精细胞中染色体数目，DNA含量，染色体特征与精原细胞相比有什么变化?为什么精子寿命很短?精子还能再吗?
总结：精子形成需要经过变形，丢弃大量细胞质，仅保留了细胞核和极少量细胞质，所以精子寿命短，精子不再，因此减数无细胞周期。
7.再完整播放一遍减数全过程，引导学生总结减数过程：提问：减数两次各时期细胞名称是什么?染色体有哪些行为变化?
(三)动手体验，形成概念
引导学生用橡皮泥模拟减数全过程，加深对减数过程的理解。
之后提问：什么是减数?学生分析进行减数的生物、细胞、时期、过程、结果，从而总结出减数的概念。
(四)小结作业，课外延伸
师生共同总结本节所学。课下请学生归纳形成配子的细胞(减数)的过程与特点。
高中生物选修一教案3
教学目标
1、知识目标:1、举例说出细胞膜是选择透过性膜。2、尝试提出问题,作出假设。3、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
2、情感、态度和价值观方面:体验科学探究过程,培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。激发学生的生物学兴趣。
3、能力方面:尝试提出问题,做出假设分析推理,进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作
教学重难点
教学重点
1、说明探究实验的基本方法和一般过程。
2、让学生知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统。
3、举例说出细胞膜是选择透过性膜。
教学难点
1、如何提出问题,做出假设。
2、如何设计实验过程(材料、实验用具、试剂的选择,实验结果的预测等)。
3、理解细胞膜不仅是半透膜,还是选择透过性膜。
教学过程
【导入】物质跨膜运输的实例
引言:同学们回忆一下赞美莲藕的诗句“出淤泥而不染,濯青莲而不妖”。莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的营养物质,如水、氧气、矿物质等,而莲藕细胞不需要的物质分子则不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞?(细胞膜)物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出细胞的?(引出本章课题)
今天,我们先以水分为例,共同探究水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。(引出本节课题)
【活动】“问题探讨”
(1)演示实验:一滴红墨水滴入到清水中,会出现什么现象?
学生观察并回答。
(2)提出探究问题:如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开,结果又会怎样?
演示:渗透作用的实验现象。
教师和各实验小组代表课前做好该实验,实验的内容设置如下:
①烧杯中是清水,漏斗内是30%的蔗糖溶液,两种不同的溶液被一层玻璃纸(半透膜)隔开,实验开始时,漏斗内外的液面在同一水平面上,静置2h后,漏斗内的液面有何变化?
②用一层纱布代替半透膜,其它的均与①相同,漏斗内的液面有何变化?
③用一层塑料布代替半透膜,其它的也与①相同,漏斗内的液面会有什么变化?
④若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液,情况又是怎样的?若漏斗内外都是清水呢?
第1小组学生介绍演示实验①,展示实验现象。
(3)提出讨论问题
问题:为什么漏斗内的液面会上升?
多媒体动画演示,引导学生思考。
师生总结:水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散,也就是说:水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的,这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。
第2、3小组学生介绍演示实验②、③,展示实验现象。
教师及时引导学生思考:比较①②③组我们可以得出什么结论?
第4小组学生介绍演示实验④,展示实验现象。
通过比较①④我们又可以得出什么结论?
学生总结上面两个结论得出渗透作用发生的条件:
a要有半透膜;b半透膜两侧的溶液存在浓度差。
【讲授】动物细胞的吸水和失水
类比渗透装置与细胞,提出问题:细胞是一个渗透系统吗?
从生活中的例子入手,例如,当我们吃比较咸的食物时,如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等,你的口腔会有什么感觉?引出动物细胞的吸水和失水。
引导学生作出假设:动物细胞是一个渗透系统。
设计实验,验证假设(学生完成)。动物细胞的细胞膜相当于半透膜,动物细胞的细胞质是动物细胞内的液体环境。将哺乳动物的红细胞分别放在浓盐水、生理盐水、清水中,观察红细胞的形态。
预期结果(学生完成):红细胞在浓盐水中失水皱缩,在生理盐水中保持原有形态,在清水中吸水膨胀。
图片展示:水分进出哺乳动物红细胞的状况。
分析结果,得出结论(学生完成):
当细胞内溶液浓度﹥外界溶液浓度,细胞吸水
当细胞内溶液浓度﹤外界溶液浓度,细胞失水
当细胞内溶液浓度=外界溶液浓度,细胞形态不变
动物细胞是一个渗透系统,水进出细胞是顺相对含量的梯度,通过渗透作用进行的。
【讲授】探究植物细胞的吸水和失水
教师提出:植物细胞吸水和失水的情况又怎样呢?
例如,在日常生活里,夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现,腌萝卜条时洒上一些盐会出水;而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水。
教师引导:我们要善于从生活中的现象发现新的问题,提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到,更多的是通过观察生活中的现象发现问题的。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。
●提出问题
教师:从生活中的现象,结合上面这些例子,你可以提出什么问题?
①植物细胞能吸水和失水吗?
②植物细胞在什么情况下会吸水和失水?
③植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜?
筛选值得探究的问题:植物细胞在什么情况下会吸水和失水?植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜?
提出了一个有价值的问题后,我们如何去研究它呢?
●作出假设(以下以“探究植物细胞中哪些结构相当于半透膜”为例)
⑴作出假设:当一个问题提出后,我们必须结合已有的知识或经验(必要时还要查找资料)分析问题,并且作出尝试性的回答,这种尝试性的回答称为“作出假设”。
教师图片展示:“成熟植物细胞结构图。”
提供信息:①成熟植物细胞具有中央大液泡,占整个细胞很大比例,因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。
②原生质层:包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
教师引导,学生作出假设:假设原生质层相当于半透膜,也可以假设细胞壁相当于原生质层,或者假设原生质层、细胞壁两者都相当于半透膜。
各个小组可能会提出不同的假设,应引导学生讲述理由,最后确定一个较合理的假设:原生质层相当于半透膜。
⑵预测实验结果:
当细胞液浓度﹥外界溶液浓度,细胞吸水;
当细胞液浓度﹤外界溶液浓度,细胞失水。
教师可以适当补充:细胞液中的水分流失,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩,但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质就会与细胞壁分离开来,也就发生质壁分离。将发生质壁分离的细胞放入清水中时,会发生质壁分离复原。
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