高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 捕获光能的色素和结构巩固练习

第1章　遗传因子的发现

第1节　孟德尔的豌豆杂交实验（一）

孟德尔的豌豆杂交实验一由“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”“分离定律”四部分内容构成，是遗传学的基本规律也是学习遗传与进化的基础。本节的教学内容主要是对分离现象解释的验证”和“分离定律”，即按照孟德尔的探索过程由现象到实质，层层深入地展开的，体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。其内容理论性强，逻辑严密，是发展学生科学分析问题的能力和探究能力，学习科学史和科学精神的良好载体。

生命观念：形成遗传的物质观。

科学思维：体会孟德尔“假说－演绎法”的过程，培养分析与解决问题的能力；

科学探究：通过“性状分离比的模拟”实验，理解分离现象的实质；

社会责任：运用分离定律，解释现实生活中的一些遗传现象。

1．“性状分离比的模拟”实验；

2．对分离定律的验证过程。

一、性状分离比的模拟实验

1、模拟内容

甲、乙两个小桶模拟：雌、雄生殖器官。

小桶内的彩球模拟：雌、雄配子。

不同彩球的随机组合模拟：雌、雄配子的随机结合。

2、目的要求

通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。

3、材料用具　

（1）小桶2个，分别标记为甲、乙。

（2）两种大小相同、不同颜色的彩球各20个，一种标记为D，另一种标记为d。

4、方法步骤

5、结果与结论

（1）实验结果：彩球组合的类型有DD:Dd:dd三种，其数量比约为1：2：1。

（2）实验结论：彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性：隐形≈3：1。

问题1：两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？

两个小桶分别代表雌、雄生殖器官；

D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。

问题2：分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？

模拟雌、雄配子的随机结合。

问题3：为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？

模拟雌、雄配子结合的机会相等。

问题4：将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？

确保观察样本数目足够多。

二、对分离现象解释的验证

PPT动画展示测交过程，并预测实验结果：

1、方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。

2、分析：由孟德尔的解释可知，F2发生性状分离的关键并不是F2本身，而在于F1代产生了几种类型的配子。

3、测交结果：F1×矮→高株30 ∶矮株34

与预期的设想相符，证明假设正确。

问题5：如何根据测交后代的性状表现确定待测亲本的遗传因子组成？

若测交后代全部表现为显性性状→待测亲本为显性纯合子；

若测交后代全部表现为隐性性状→待测亲本为隐性纯合子；

若测交后代全部表现为显性性状：隐性性状＝1：1→待测亲本为显性杂合子。

△假说－演绎法

发现问题：为什么子一代都是高茎的呢？难道矮茎性状消失了吗？为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？F2中出现3︰1的性状分离比是偶然的吗？

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提出假说：（1）生物的性状是由遗传因子决定的；（2）体细胞中遗传因子成对存在；（3）遗传因子在形成配子时分离；（4）受精时雌雄配子随机结合。

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演绎推理：设计测交实验，预测实验结果。

↓

实验验证：进行测交实验，看实验结果是否与预测结果相符。

↓

得出结论：假说成立。

三、分离定律　

1、内容：

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

2、适用范围：

（1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传。

（2）揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。

3、应用：

分离定律在生物的遗传中具有普遍性。例如，小麦的高秆和矮秆、家鸡的羽腿和光腿等相对性状的遗传均遵循分离定律。两只白色绵羊生出黑色的小羊，父母正常而其子女患白化病等性状分离现象，也是控制相关性状的遗传因子遵循分离定律遗传的结果。

本节的教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育。教材中以问题为线索，引导学生思考、分析孟德尔遗传实验的科学方法，达到阐明分离定律，最终能够运用分离定律解释一些遗传现象的教学目标。教材用科学方法教育统领了教学全过程，学生在分析实验的过程中，体验“假说一演绎法”这一科学研究的过程，体验孟德尔敢于质疑、敢于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神。