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1.1 课时2 对分离现象解释的验证、分离定律
1.理解雌雄配子随机结合与分离比的关系。
2.理解测交实验的作用并会应用。
3.掌握分离定律的实质并能运用分离定律解释遗传现象。
一、性状分离比的模拟实验
本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。
【实验原理】
D
d
显性遗传因子
隐性遗传因子
【目的要求】
通过模拟实验，理解遗传因子的分离、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。
【材料用具】
两个小桶，分别标记甲、乙；两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d ；记录用的纸和笔。
（3）分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
【方法步骤】
（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
（4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。
（5）按步骤（3）和（4）重复做30次以上。
确保两种类型的配子数目一样
模拟雌、雄配子的随机结合
确保样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。
【结果和结论】
1．统计实验结果：彩球组合有几种？每种组合的数量是多少？计算彩球组合类型之间的数量比。设计表格，记录实验结果。
2．统计全班的实验结果，求平均值。计算彩球组合类型之间的数量比。
3．两个彩球的组合代表什么？
4．结论：__________________________________________________
_________________________________________________。
模拟雌、雄配子的随机结合
次数 甲 乙 组合
1
2
3
4
5
......
29
30
合计次数 D 次 d 次 D 次 d 次 DD 次 Dd 次 dd 次
统计数量比 D： d = D： d = DD：Dd：dd =
性状分离比的模拟实验记录表
讨 论:
1．将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗？
与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类型比DD:Dd;dd=1：2：1；彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3：1。因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。
如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，那么他很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。
2．将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说
是否合理？
合理。因为甲乙两个小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，分别从两个桶内随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
二、对分离现象解释的验证
测交法：
让F1和隐性纯合子杂交，用来测定F1的遗传因子组成。
问题1：
你们认为测交实验关键要验证什么？
问题2：
测交实验的设计思路是什么？
验证：F1（Dd）是否产生了两种配子（D和d），且比例是1：1。
隐性纯合子（dd）只产生一种含有隐性遗传因子（d）的配子，测交后代的性状表现应该由F1产生的配子种类及比例讹赖决定，因此，可以通过观察测交后代的性状表现及比列来推测F1产生的配子种类和比例额，从而推出的F1遗传因子组成。
P
配子
F1
高茎
高茎
矮茎
Dd
dd
d
×
测交
杂种子一代
隐性纯合子
D
d
Dd
dd
矮茎
1 : 1
演绎推理，验证假说
测交实验的结果：
在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
得出结论：
测交实验结果与预测相符，表明F1产生了两种配子（D和d），且比例是1：1。
假说正确，即F1（Dd）在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。
三、分离定律
1.孟 德 尔 第 一 定 律， 又 称 分离定律（law of segregation）
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。
适用范围
一对相对性状的遗传
进行有性生殖的真核生物
假说演绎法
研究方法：
观察现象，提出问题：
分析问题，提出假说：
根据假说，演绎推理：
设计实验，验证假说：
归纳综合，总结规律：
为什么F2中出现3∶1的性状分离比？
F1在产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
如果F1在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，那么F1与隐性纯合子杂交产生的后代应该是高茎与矮茎之比是1∶1。
测交实验结果与演绎推理预测相符。
孟德尔分离定律
假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后，将这株开紫花的植株的种子设计实验方案种下去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。
将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。
思维训练
自交
F1
F2
紫花
紫花
紫花
白花
选育紫花
自交
淘汰
×
紫花
白花
选育紫花
自交
淘汰
直至不再出现白花植株为止
2.分离定律的应用
(1)已知亲代基因型推后代分离比（正推法）
亲本组合 子代基因型及比例 子代表现型及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA
AA:Aa = 1:1
Aa
AA:Aa:aa = 1:2:1
Aa:aa = 1:1
aa
全是显性
全是显性
全是显性
显性:隐性 = 3:1
显性:隐性 = 1:1
全是隐性
(2)已知后代分离比推亲代基因型（以A/a为例，逆推法）
后代表现型 亲本基因型
全 显
全 隐
显﹕隐 = 1 ﹕ 1
显﹕隐 = 3 ﹕ 1
AA×AA/Aa/aa
aa×aa
Aa×aa
（杂合子的测交）
Aa×Aa
（杂合子的自交）
（3）纯合子与杂合子的鉴定
项 目 纯合子 杂合子
实验 鉴定 测交 后代有 种类型，即 性状分离 后代有 种类型，即
性状分离
自交 后代 性状分离 后代 性状分离
花粉鉴定（植物） 花粉的基因型有 种 花粉的基因型有 种
单倍体育种（植物） 得到 种类型植株 得到 种类型植株
1
2
不发生
发生
不发生
发生
1
2
1
2
①定义法：若具有相对性状的个体杂交，后代只表现
一种性状，则该性状为 性状。
②比例法：若后代分离比为3﹕1，则3代表的为 性，
1代表的为 性。
甲×乙→甲，亲本甲和乙为纯合子
甲×甲→3甲+1乙，亲本甲为杂合子
显
显
隐
（4）判断显性、隐性的方法
概 念 应 用
杂交 基因型 的 雌雄个体相交。 ①通过杂交将不同的优良性状集中到一起，得到新品种（ 育种）
②通过后代性状分离比判断个体显隐性。
（如：分离比为3﹕1 ，则3为 性，1为 性）
自交 基因型 的 雌雄个体相交。 ①连续自交可不断提高种群中 的比例
②根据后代是否发生性状分离，可用于植物
的鉴定
测交 F1与 。相交。 ①根据后代是否发生性状分离，测定F1的基因组成，
或者用于动、植物 的鉴定
②验证 定律解释的正确性
不同
相同
杂交
显
隐
纯合子
纯合子、杂合子
隐性纯合子
纯合子、杂合子
基因分离
一、概念检测
1．在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1 都表现为显性性状，F1 的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。 （ ）
（2）纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现纯合子。（ ）
×
×
A
2．人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是 （ ）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/6
3．观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题。
（1）毛色的显性性状是 __________，隐性性状是 ___________。
（2）白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为___________________。产生这种现象的原因是___________________________
________________________________________________________________________________
____________________________________________________。
白色
黑色
性状分离
白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。
二、拓展应用
1．水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取 F1 花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题:
（1）花粉出现这种比例的原因是什么？
在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1:1。
（2）实验结果验证了什么？
分离定律。即在F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。
（3）如果让 F1 自交，F2 中花粉有 种类型。
2
2．某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子 B 和 b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子（就毛色而言）。请回答下列问题。
（1）在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完
成这项鉴定，应该怎样配种？
将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种
（2）杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？
一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
3．孟德尔说 ：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验，谈谈你对这句话的理解。
选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此，他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如，豌豆严格自花传粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的易于区分的性状，便于观察和统计实验结果。
4．除了孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说—演绎法的实例吗？
觊库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说一演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说一演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究入理性推导和实验验证的研究阶段。

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