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惠东中学生物第一轮复习教学案
——孟德尔的豌豆杂交实验(一)
高三备课组 罗天来 武发菊 张雪兰 李琳 唐密波
〖学生分析〗
学生在初中学习过的知识与本章内容有密切联系。例如，在初中学习的“基因控制生物的性状”的知识，初步解决了基因与生物个体性状的关系问题；学习的“基因的显性和隐性”的知识，初步解决了控制相对性状的成对基因之间的关系问题，以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现等问题。
〖教材分析〗
本单元是《遗传与进化》第一部分，选取的内容引导学生沿着人类对遗传物质的认识过程来探索遗传的奥秘，人类对遗传现象的科学解释，最早是从孟德尔研究开始，他对遗传因子的发现和对遗传规律的总结，使自然科学中诞生了一门新的学科——遗传学。
〖课程目标〗
1、知识目标：
①理解应用孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证。
②理解并应用基因的分离定律及在实践上的应用。
2、能力目标：
①通过分离定律到实践的应用，从遗传现象上升为对分离定律的认识，训练学生假说——演绎和归纳的思维能力。
②通过遗传习题的训练，使学生掌握应用分离定律解答遗传问题的技能技巧。
③了解一般的科学研究方法：实验结果——假说——实验验证——理念。
④理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中应用符号说明遗传规律的形式化方法。
3、情感、态度和价值观目标：
①孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整8年的研究实验，通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。
②通过分离定律在实践中的应用，对学生进行科学价值观的教育。
教学重点与难点：
1、重点：
①解释分离的现象，阐明分离定律的实质；②体验孟德尔实验的科学方法；③分离定律的运用。
2、难点：
①对分离定律的解释；②假说——演绎法的理解运用。
3、解决方法：
教学中贯穿观察实验、发现问题——分析问题、提出假设——设计实验、验证假设——归纳综合、总结规律的科学研究一般过程。
考纲的内容要求： 能力要求
孟德尔遗传实验的科学方法 Ⅱ
基因的分离规律 Ⅱ
〖知识复习策略〗
首先理解孟德尔发现遗传规律的过程遵循了：发现问题(杂交试验方法和观察到的实验现象)→提出假设(孟德尔对实验现象的分析)→验证假说(通过测交，验证对分离现象的解释)→总结规律(基因分离定律和自由组合定律)这样—条主线；这既是研究遗传实验的科学方法，也有利于我们掌握相关的知识，复习时还要理解本节繁多的基本概念和原理，运用遗传规律去解决—些常识性问题、生产实际问题、健康生活问题等。
教学方法与手段：讨论法（讲练结合）、多媒体课件 课时安排：2个课时
〖教学设计〗
《遗传与进化》第一轮复习前的话 [回顾必修1内容与知识体系，站在高度看必修2]
问题诱发，探究引领
师：“八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。”简洁的4句小诗点出了本章的主要内涵，讲述的是140年前孟德尔对遗传现象的推测，以及根据推测总结出的遗传规律。但推测是否正确，遗传规律的细胞学基础是什么？分子基础是什么？需要后期的研究成果去验证、解释和发展。请同学们充分思考、讨论：孟德尔为什么选用豌豆作为杂交的实验材料（概括孟德尔选取豌豆作杂交实验优点），孟德尔取得成功的关键是什么
生：（讨论交流，归纳出来）
第1个问题：
① 豌豆是自花传粉、闭花受精植物，在自然状况下一般是纯种
② 豌豆的品种多，豌豆的一些品种之间具有稳定的易于区分的相对性状
③ 花比较大,易于做人工杂交实验，另外易于控制种子保留在荚内，以防脱落，种子不易丢失
④ 选用的7对相对性状恰好连锁（7对等位基因分别位于7对同源染色体上）
⑤ 实验周期短
第2个问题：
①从一对相对性状入手，然后再分析两对或两对以上相对性状。由简单到复杂。②利用统计学的方法对数据进行了处理、分析③扎实的知识基础和对科学的热爱④严谨的科学态度⑤勤于实践⑥敢于向传统挑战。
师：同学们思考在生物科学发展史,孟德尔杂交实验中，所用科学研究方法是什么？
生：假说——演绎法
“观察实验、发现问题—分析问题、提出假设—设计实验、验证假说—归纳综合、总结规律”
高考考向1：分析孟德尔遗传实验的科学方法
(高考试题：2003上海)下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。
（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。请回答：
①孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆品种间的 ，而且是 和 植物，可以避免外来花为的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从 对相对性状着手，然后再研究 相对性状，以减少干扰。在处理观察到数据时，应用 方法，得到前人未注意的子代比例关系。他根据试验中得到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。
②孟德尔的遗传规律是 。
（2）今年是DNA结构发现50周年。1953年，青年学者沃森和克里克发现了DNA的结构并构建了模型，从而获得诺贝尔奖，他们的成就开创了分子生物学的时代。请回答：
①沃森和克里克发现的DNA结构特点为
②组成DNA分子的四种脱氧核苷酸的全称是 。
（1）①相对性状易于区分 自花传粉 闭花授粉 二 二对以上 统计
②基因的分离规律、基因的自由组合规律
（2）双螺旋结构 腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸
分析推理，提出假说
师：现在大家参与到孟德尔的遗传实验中，分析杂交实验，根据高矮豌豆杂交遗传表现型图谱，思考当时孟德尔通过观察实验，发现了哪些问题？
生：（“为什么子一代都是高茎的？”“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？”）
师：（投影一对相对性状杂交实验的分析图解·P5图1-5）
提问：孟德尔通过对问题分析,提出假设,孟德尔假说内涵是什么？结合所学知识，请写出尽可能多的相关概念（交配类/性状类/基因类/个体类），并用概念图表示。
高考考向2：遗传规律有关概念
1．（2008上海高考生物巻）下列表示纯合体的基因型是C A．AaXHXH B．AABb　　C．AAXHXH D．aaXHXh
2．(07模拟：广东佛山二质检)通过测交不可以推测被测个体的 D
A．产生配子的种类 B．产生配子的比例 C．基因型 D．产生配子的数量
3．(高考试题：2006上海)下列有关纯合子的叙述中错误的是C
A．由相同基因的配子结合成的合子发育而来 B．连续自交性状能稳定遗传
C．杂交后代一定是纯合子 D．不含等位基因
4．(高考试题：2004江苏综)让杂合高茎豌豆自交，后代中出现高茎和矮茎两种豌豆，且两者的比例大约为3∶1，这种现象在遗传学上称为：A
A．性状分离 B．诱发突变 C．染色体变异 D．自然突变
提问：性状显隐性的判断（定义法和性状分离法），
高考考向3：显隐性的判断
1．（2008理综北京巻）无尾猫是一种观赏猫，猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是D
A猫的有尾性状是由显性基因控制的 B、自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C、自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D、无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
2．（2008上海高考生物巻）金鱼草的红花（A）对白花（a）为不完全显性，红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1，F1自交产生F2，F2中红花个体所占的比例为 A
A．1/4 B．1/2 C．3/4 D．1
3．（2005全国高考卷Ⅰ）已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配每头母牛只产一头小牛，在6头小牛中，3头有角，3头无角。
1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推理过程。
2）为了确定有无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论）
3．（1）不能确定
①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛，3头有角小牛。
②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种的基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2。由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以。只要母牛中蛤有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。
（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。
提问：一对相对性状的基因型种类及基因型的判断（①已知亲本表现型和基因型，求子代表现型、基因型②已知亲本、子代表现型及比例，求亲本基因型（基因填写三步曲）③利用子代性状分离比例法），
高考考向4：亲子基因型表现型推导（图谱型）
1．(07模拟：江苏连云港三次调研)某学习小组发现一种遗传病在一个家族中发病率很高，通过对该家族中一对夫妇及其子女的调查，画出了遗传图谱（见右图）。据图可以做出的判断是 C
A．母亲肯定是纯合子，子女是杂合子
B．这种遗传病的特点女性发病率高于男性
C．该遗传病的有关基因不可能是X染色体上隐性基因
D．子女中的缺陷基因不可能来自父亲
2．(07模拟：广东茂名一模)右图所示的家族中一般不会出现的遗传病：C
①常染色体显性遗传病
②常染色体隐性遗传病
③X染色体显性遗传病
④X染色体隐性遗传病
⑤细胞质基因控制的遗传病
A、①④ B、②④ C、③⑤ D、①②
3．(高考试题：2006广东)下图为某家系遗传病的遗传图解，该病不可能是C
A. 常染色体显性遗传病 B. 常染色体隐性遗传病
C. X染色体隐性遗传病 D．细胞质遗传病
高考考向5：亲子基因型表现型推导（图表数据等）
1．(高考试题：2007四川理综)人的耳垢有油性和干性两种，是受单基因（A、a）控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查，结果如下表：
组合序号 双亲性状 家庭数目 油耳男孩 油耳女孩 干耳男孩 干耳女孩
一 ♂油耳×♀油耳 195 90 80 10 15
二 ♂油耳×♀干耳 80 25 30 15 10
三 ♂干耳×♀油耳 60 26 24 6 4
四 ♂干耳×♀干耳 335 0 0 160 175
合计 670 141 134 191 204
①控制该相对性状的基因位于 染色体上，判断的依据是
.
②一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，推测母亲的基因型是 ，这对夫妇生一个油耳女儿的概率是 。
③从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比（3：1），其原因是
。
④若一对干耳夫妇生了一个左耳是干性的、右耳是油性的男孩，出现这种情况的原因可能是 。
1．①常 从表格数据可判断油耳为显性性状。假设基因位于性染色体上，油耳父亲（XAY）的女儿（XAX-）不能表现为干耳性状，与第一、二组的调查结果不符，所以基因位于常染色体上。②Aa 3/8
③只有Aa×Aa的后代才会出现3：1的性状分离比，而第一组的双亲基因型可能为AA或Aa ④体细胞突变
高考考向6：纯合子、杂合子的判断
1．(07模拟：启学高三大联考)玉米的高甜对非甜为一对相性状，现有两袋高甜玉米种子（编号为甲、乙），已知其中有一袋是纯种，请用最简便的方法，鉴别并保留高甜玉米种子。（D ）
A．甲×乙　　　　 　　 B．甲×乙，得到的F1反复自交，筛选出高甜玉米
C．甲、乙分别与隐性个体测交　 D．甲×甲；乙×乙
2．(07模拟：河南开封一模理综)玉米是雌雄同株植物，顶部生雄花序，侧面生雌花序。玉米粒的颜色有黄色和紫色，这一对相对性状由一对等位基因Y和y控制。一株由紫色玉米粒发育而成的植株A，与一株由黄色玉米粒发育而成的植株B相邻种植，发现A植株玉米穗上的子粒均为紫色，而B植株玉米穗上的子粒有黄色和紫色两种。取B植株玉米穗上的紫粒玉米单独种植，发育成植株C。下图表示植株C上所结的玉米穗的一面。请回答下面的问题。
（1）根据图中紫色粒和黄色粒的数目，两者之间大致的比例为 。
（2）据图中的玉米粒色及数量比例，推测玉米植株A、B、C最可能的基因型分别为 。
（3）为检验A植株所结紫色玉米粒的基因型，任意选取A穗上紫色玉米粒两粒，单独种植，长成后的两个植株所结的全是紫色粒。由此推断：A植株玉米穗上的紫色粒均为纯种。这个结论是否正确？请设计实验并得出正确的结论，同时写出可能的结果预测。
2．（1）紫色：黄色=3：1 （2） YY yy YY、Yy、yy（3）不正确
实验设计：任意选取A穗上紫色玉米粒50粒单独种植（或者是开花前套袋、自交、套袋、去袋），观察、记录长成后各个植株上所结玉米子粒的颜色。（其他正确答案也可得分）
结果预测：
①如果全为紫色，说明A植株玉米穗上的紫色子粒均为纯种；
②如果所有植株玉米穗上都既有紫色又有黄色，说明A植株玉米穗上的紫色子粒均为杂种；
③如果有的植株玉米穗上既有紫色又有黄色，有的植株玉米穗上全为紫色，说明A植株玉米穗上的紫色子粒有纯种和杂种两种。
（其他正确答案也可得分）
提问：一对相对性状的遗传概率的计算，常用计算方法（①用分离比直接计算② 用产生配子的概率计算（白化病为例）③亲代基因型不确定的情况下的计算题），
高考考向7：亲子基因型表现型推导（文字数据型）
1．(07广东揭阳一模)一对夫妇均为白化病的携带者，他们生育两个子女都正常的可能性为 C
A．1／2 B．1／4 C．9／16 D．3／4
2．(高考试题：2006广东综合)广东省是地中海贫血症高发区，该病属常染色体隐性遗传病，分重型和轻型两种类型。重型病人为隐性纯合体，轻型病人为杂合体。患有轻型地中海贫血症的女子与一位正常男子结婚，生育正常孩子的几率是B
A.1／3 B. 1／2 C. 1／4 D. 3／4
3．幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病,它是有一个常染色体上的隐性基因(b)控制的病.试问:
(1)如果两个正常的双亲生了一个患有此病的女儿和一个正常的儿子,那么这个儿子携带此隐性基因的概率为_______.
(2)如果这个正常儿子与一正常女人结婚,他们的第一个孩子患有此病,那么第二个孩子也是此病的概率是_____.
(3)如果这个正常儿子与一正常女人结婚,而这女人的兄弟有此病,那么他们的第一个孩子患有此病的概率为______.
(4)如果(3)婚配后,头两个孩子患有此病,那么第三个孩子是正常的概率为______.
3．2/3 1/4 1/9 3/4
高考考向8：配子种类及后代个体基表概率计算
1．（2004上海高考卷）两杂种黄色籽粒豌豆杂交产生种子120粒，其中纯种黄色种子的数目约为（ B ）
A.0粒 B.30粒 C.60粒 D.90粒
提问：杂合子连续自交问题（杂合子连续自交，可使后代的纯合子越来越多，杂合子越来越少。所以当杂交育种选择显性性状时，常采用连续自交的方法）。
高考考向9：一对性状杂合子自交后代概率计算
1．(07模拟：上海杨浦4月模拟)杂合体豌豆连续自交，其后代纯合体比例的变化，正确的是 A
提问：课本F2中的高茎豌豆自交后代和随机交配后代的基因型和表现型的比例相同与否？是多少？
生：（AA:Aa:aa=3:2:1 高茎：矮茎=5：1 AA:Aa:aa=4:4:1 高茎：矮茎=8：1）
假说内涵：
遗传因子决定生物的性状；体细胞中遗传因子是成对存在的；成对的遗传因子在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子；雌雄配子在受精时随机结合
重要概念的区别：①交配类：测交、自交与回交、正交与反交、杂交
②性状类：性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离
③基因类：基因、显性基因与隐性基因、等位基因、非等位基因
④个体类：纯合体与杂合体、基因型和表现型
重要概念：
（1）性状——是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。
（2）相对性状——同种生物的同一性状的不同表现类型。
（3）在具有相对性状的亲本的杂交实验中，杂种一代（F1）表现出来的性状是显性性状，未表现出来的是隐性性状。
（4）性状分离是指在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
（5）杂交——具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉
（6）自交——具有相同基因型的个体之间的交配或传粉（自花传粉是其中的一种）
（7）测交——用隐性性状（纯合体）的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉，来测定该未知个体能产生的配子类型和比例（基因型）的一种杂交方式。
（8）表现型——生物个体表现出来的性状。
（9）基因型——与表现型有关的基因组成。
（10）等位基因——位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。
非等位基因——包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。
（11）基因——具有遗传效应的DNA片断，在染色体上呈线性排列。
用概念图表示：遗传学基本名词术语、概念及其相互间的区别和联系：
一对相对性状的基因型种类及杂交组合的结果（设A对a为显性）
亲本组合 后代基因型 后代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA ：Aa=1：1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA：Aa：aa=1：2：1 显性：隐性=3：1
Aa×aa Aa：aa=1：1 显性：隐性=1：1
aa×aa aa 全为隐性
师：与同桌讲解性状分离比的模拟实验的原理、步骤及注意事项
生：（讨论交流后回答，略）
设计验证，领悟“假说—演绎”
师：孟德尔假说如果是正确的，仅仅“自圆其说”是不够的，作为正确
的解释还能预测另一些实验的结果，回顾什么叫做“假说—演绎”法？
孟德尔设计了什么实验，请绘制遗传图解（投影）
生：（回答问题并绘制测交遗传图解）
技能训练，夯实基础
师：学生完成技能训练，设计实验程序，并完成学案其他变式练习题。
生：（提示：将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，
直至自交后代不再出现白色花为止。）
教学反思：
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