(完整版)遺傳因子的發(fā)現(xiàn)歸納,推薦文檔

1、第一章：遺傳因子的發(fā)現(xiàn)歸納第一節(jié)：孟德爾的豌豆雜交實驗（一）最早的時候，人們認(rèn)為兩個雙親雜交以后，雙親的遺傳物質(zhì)會在體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀融合遺傳的觀點例如： 1.紅墨水與藍(lán)墨水混合另外一種顏色（紫色）分不清紅色和藍(lán)色講述：如果按照融合遺傳的觀點，紅色花與白色花雜交子代應(yīng)該為粉色可是！事實上，我們看到的現(xiàn)象不是這樣子的！1.紅色的牡丹花與白色的牡丹花雜交大部分是紅色的或是白色的，幾乎沒有粉色的。2.黑毛羊與白毛羊雜交子代有黑色的，有白色的，但幾乎沒有灰色的。說明生物的遺傳不遵循“融合遺傳 ”的客觀事實。問：那生物遺傳的基本規(guī)律應(yīng)該是怎樣的呢？這個遺傳規(guī)律，在140 年前，

2、被一個修道士揭示了，這個修道士就是鼎鼎大名的孟德爾。問：孟德爾為什么能揭示這一科學(xué)奧秘？我們先初步了解一下孟德爾這個人。 P2 誰愿意起來給我介紹一下孟德爾：孟德爾簡介：孟德爾自幼酷愛自然科學(xué)，通過對自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，孟德爾具有了雜交可使生物產(chǎn)生變異的進化思想，以及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析遺傳學(xué)問題的意識。在實踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物，連續(xù)進行了多年的雜交實驗研究，其中最成功的是豌豆實驗。當(dāng)時科學(xué)界開展對多種動植物的雜交實驗，孟德爾總結(jié)了前人的經(jīng)驗，創(chuàng)新研究方法，如從單一性狀入手觀察分析遺傳結(jié)果；用前人從未在生物學(xué)研究領(lǐng)域用過的數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法進行分析研究；敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的觀點，提出了顆粒

3、遺傳的思想等。問：豌豆具有哪些特點？為什么說孟德爾最成功的雜交實驗是豌豆雜交實驗？孟德爾是如何揭示生物遺傳奧秘的？為什么用豌豆作實驗材料，結(jié)果會可靠？豌豆的特點：豌豆自花傳粉（且閉花受粉），結(jié)果是：自花傳粉（自交）產(chǎn)生純種。自交：具有相同遺傳因子（基因型）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）雜交：具有不同遺傳因子（基因型）的生物體間相互交配的過程。豌豆花大，易于進行人工雜交；即去雄套袋（防止其他花粉的干擾）授粉（采集另一種豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱頭上），獲得真正的雜種具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的性狀，如豌豆莖的高度有懸殊的差異，通過觀察很容易區(qū)分，進行

4、數(shù)據(jù)統(tǒng)計。知識點一：一對相對性狀的雜交實驗一 . 性狀與相對性狀什么叫做性狀？性狀：生物體在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和生理功能特性等方面的特征成為性狀。如，豌豆的高矮，豌豆花的顏色，種子的形狀，子葉的顏色等等。講述：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型，叫做相對性狀。例如：花的顏色紅花和白花種子的形狀圓滑的和皺縮的豌豆的莖的高矮高莖和矮莖問：在人體上存在哪些相對性狀?(答：有耳垂和無耳垂，單眼皮和雙眼皮，藍(lán)眼和褐眼)例 1.下列各組生物性狀中，屬于相對性狀的是（）A. 棉花的短絨和粗絨B.綿羊的白毛和黑毛C. 家鴿的長腿和雞的毛腿D. 豌豆的黃粒和圓粒解析：抓住兩個相同： “同種生物”和“同種性狀”；一個不同

5、： “不同表現(xiàn)類型”講述：由于不同品種的豌豆之間同時具有多對相對性狀，便于分析，他首先對每一對相對性狀的遺傳分別進行分析。（這就是孟德爾的聰明之處，如果他所有性狀一起分析，最后他還會成功嗎？前人做過很多研究，一起統(tǒng)計，最后都很亂，統(tǒng)計不出什么規(guī)律）二 .純種的高莖豌豆和純種的矮莖豌豆雜交實驗P4 圖示：高莖豌豆做母本（父本），矮莖豌豆做父本（母本）用P 表示，進行雜交，得子一代（F1 表示）， F1 自交得子二代（F2 表示）。不管是正交還是反交，現(xiàn)象都一樣現(xiàn)象： 1.FI 代全部都是高莖，F(xiàn)2 代中有高莖也有矮提問：子一代為什么全是高莖；矮莖性狀哪里去了?消失了嗎？子二代出現(xiàn)的兩種性狀，能提

6、示我們什么？（答：說明子一代的矮莖性狀在子一代中并沒有消失，只是沒有表現(xiàn)出來。）講述：孟德爾把雜種子一代中顯現(xiàn)出來的性狀，叫做顯性性狀，如高莖；把未顯現(xiàn)出來的性狀。叫隱性性狀，如矮莖。子二代中同時顯現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象，在遺傳學(xué)上叫做性狀分離。同時孟德爾對子二代兩性狀的株數(shù)進行了統(tǒng)計分析，他發(fā)現(xiàn)， 在所得到的 1064個子二代豌豆植株中，有787株是高莖， 277株是矮莖，高莖與矮莖的數(shù)量比接近3 l。請問學(xué)們注意這個比例。設(shè)疑 :豌豆的其他相對性狀雜交情況如何呢?P4（教師出示 :孟德爾做的豌豆雜交試驗的結(jié)果投影。學(xué)生觀察、比較，發(fā)現(xiàn)雜交子二代都出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，且顯性性狀與隱性性狀

7、的數(shù)量比接近3 1，具有規(guī)律性。）知識點二：對分離現(xiàn)象的解釋一，孟德爾遺傳因子假說提問：孟德爾是如何解釋子一代只出現(xiàn)顯性性狀的？為什么子二代會出現(xiàn)性狀分離，且分離比為3 1？P5請同學(xué)們結(jié)合圖解看課本，概括一下孟德爾假說的要點。（ 1）生物體的性狀是由遺傳因子決定的，遺傳因子之間既不會相互融合，也不會在傳遞中消失每個因子決定這一種性狀，決定顯性性狀顯性遺傳因子（ D）決定隱性性狀隱性遺傳因子（d）（ 2）體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。純種高莖豌豆的體細(xì)胞中成對的遺傳因子DD 純合子純種矮莖豌豆的體細(xì)胞中成對的遺傳因子dd純合子F1代自交出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀，說明雖然F1表現(xiàn)顯性性狀，存在顯性

8、因子，同時也存在隱性因子Dd雜合子（ 3）生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離。分別進入不同的配子中。（ 4）受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。說明 F2 有三種遺傳因子，即 DD Dd 和 dd 且比例接近為 1： 2：1， DD Dd 為高莖， dd 為矮莖，所以高莖：矮莖 =3:1提示： F1 產(chǎn)生配子時，雌配子有D 和 d 兩種，比例為1:1 ，雄配子有D 和 d 兩種，比例為1:1 但雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)設(shè)疑：引導(dǎo)學(xué)生課后思考：孟德爾假說與“融合遺傳 ”觀點的本質(zhì)區(qū)別是什么？在人們還沒有認(rèn)識到配子的形成和受精過程中染色體的行為變化時，你如何認(rèn)識孟德爾假說？遺傳因子分離、配子隨

9、機組合真的能出現(xiàn) 3 1 的結(jié)果嗎？實驗：性狀分離比的模擬設(shè)疑：孟德爾在不知道遺傳因子是什么的情況下，用抽象的遺傳因子來分析雜交實驗結(jié)果。提出了遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在，在配子中單個出現(xiàn)的假說，是超越自己時代的一種非凡的設(shè)想。生物體在進行有性生殖時，遺傳因子分離，配子隨機組合真能出現(xiàn) 3 1 的性狀分離現(xiàn)象嗎？讓我們通過模擬實驗來體驗孟德爾的假說。學(xué)生閱讀性狀分離比的模擬實驗，思考以下問題：1.兩個小桶代表什么？兩個小桶中的D 小球和 d 小球代表什么？(兩個小桶分別代表生物體的精巢和卵巢；D 小球和 d 小球分別代表含有顯性遺傳因子的配子和含有隱性遺傳因子的配子)2. 為什么每個小桶內(nèi)的d

10、 小球和 D 小球數(shù)目都是10 個？（每個小桶內(nèi)的d 小球和 D 小球數(shù)目都是10 個，確保每個個體自己產(chǎn)生的兩種配子的比例數(shù)目相等）3.分別從兩個小桶內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是什么？（分別從兩個小桶內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是：模擬雌雄配子的隨機結(jié)合）4. 將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復(fù)做50100次的含義是什么？（將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復(fù)做50 100次，是為了確保觀察樣本數(shù)目足夠多。雌、雄配子結(jié)合的機會相等）提問：如果孟德爾在研究遺傳實驗時，只統(tǒng)計 10 株豌豆雜交結(jié)果， 他還能正確解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？（次數(shù)多了，出現(xiàn)某一事件的

11、概率也相應(yīng)會多，便于統(tǒng)計，易于發(fā)現(xiàn)規(guī)律，數(shù)目太少，太不到規(guī)律性）知識點三：對分離現(xiàn)象的解釋的驗證設(shè)疑：孟德爾假說合理地解釋了豌豆一對相對性狀雜交實驗。但是作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能預(yù)測另一些實驗結(jié)果。孟德爾是如何實驗這一目的？孟德爾做了一個實驗：測交實驗測交：親本存在隱性純合子的雜交實驗 F1 代與隱性純合子雜交提問：如果孟德爾對遺傳現(xiàn)象的解釋是正確的，實驗的結(jié)果應(yīng)該是怎樣的？高莖：矮莖=？（如果 F1 的遺傳因子組成為Dd,則 F1 與 dd 雜交，實驗結(jié)果應(yīng)該是高莖：矮莖=1:1）展示孟德爾的測交實驗結(jié)果，即用子一代高莖豌豆（ Dd）與矮莖豌豆（dd）測交

12、，在得到的64 株后代中， 30 株是高莖， 34 株式矮莖，兩種性狀之比接近1:1 預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果完全符合。從而驗證了孟德爾的假說孟德爾通過測交實驗不僅證明了自己的假說，而且用可見的測交實驗的結(jié)果，來體現(xiàn)了生物在形成配子時，遺傳因子的行為變化規(guī)律。介紹假說 演繹法。觀察實驗提出問題解釋問題的假說通過實驗檢驗演繹推理一對相對性狀的雜交實驗為什么出現(xiàn)那些實驗現(xiàn)象？假說測交驗證知識點四：分離定律依據(jù)一對相對性狀的遺傳實驗，歸納分離定律分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不想融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代

13、?；蚍蛛x定律小結(jié)概念：自交 ：具有相同遺傳因子（基因型）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） DD 與 DD 。 dd 與 dd雜交： 具有不同遺傳因子（基因型）的生物體間相互交配的過程。例如：DD 與 dd 。 Dd 與 DD 。Dd 與dd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）性狀： 生物體在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和生理功能特性等方面的特征成為性狀。如，豌豆的高矮，豌豆花的顏色，種子的形狀，子葉的顏色等等。相對性狀 ：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。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

14、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。性狀分離： 子二代中同時顯現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象顯性遺傳因子： 控制顯性性狀的因子隱性遺傳因子： 控制隱性性狀的因子純合子： 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）概念圖：第二節(jié)：孟德爾的豌豆雜交實驗（二）導(dǎo)入 1：孟德爾發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出基因的分離定律，只研究了一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。但任何生物都不是只有一種性狀，而是具有許多種性狀，如豌豆在莖的高度上

15、有高莖和矮莖；在種子的顏色上有黃色和綠色；在種子的形狀上有圓粒和皺粒；在花的顏色上有紅色和白色等等。那么，當(dāng)兩對或兩對以上的相對性狀同時考慮時，它們又遵循怎樣的遺傳規(guī)律呢?孟德爾通過豌豆的兩對相對性狀雜交試驗，總結(jié)出了基因的自由組合定律。導(dǎo)入 2 ：孟德爾在完成了豌豆一對相對性狀的研究之后，又產(chǎn)生了新的疑問：一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢？于是，他進行了兩對相對性狀的雜交實驗。知識點一：兩對相對性狀的雜交實驗提問：孟德爾以豌豆的哪兩對相對性狀進行實驗的?（純種的黃色圓粒豌豆和純種的綠色皺粒豌豆）復(fù)習(xí)一下之前學(xué)過的：找出兩對相對性狀。我們來看一下整個雜交實驗：1.F1 代全部都是黃

16、色圓粒，說明了什么？2.F2 代出現(xiàn)了新的形狀組合：綠色圓粒，黃色皺粒為什么會出現(xiàn)新的形狀組合呢？講述：孟德爾同樣對F2 中不同的形狀類型進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn) : 黃色圓粒、綠色圓粒、黃色皺粒、綠色皺粒數(shù)量依次是 315,108,101,102，接近 9： 3：3： 1提問：每對相對性狀的遺傳是否遵循分離定律?孟德爾對每一對相對性狀進行單獨的分析，發(fā)現(xiàn)每一對相對性狀的遺傳都遵循了分離定律，看課本P10圓粒：皺粒=3:1 ；黃色：綠色=3:19： 3： 3： 1這一比例與一對相對性狀實驗中F2的 3:1 的數(shù)量關(guān)系比有聯(lián)系嗎？2（ 3:1 ） =9： 3： 3： 1說明了兩對相對性狀的遺傳結(jié)果可以表示為

17、他們各自遺傳結(jié)果的乘積.推論：豌豆的兩隊相對性狀中，每一對的遺傳均遵循分離定律。因為不同對的相對性狀可以自由組合，如果組合是隨機的（任何可能的組合都可能會出現(xiàn)）。那么，在 3/4 黃粒種子中， 應(yīng)該有 3/4 圓粒和 1/4 皺粒；在 1/4 綠粒種子中， 應(yīng)該有 3/4 圓粒和 1/4 皺粒。反過來在 3/4圓粒種子中，應(yīng)該有3/4 黃粒和 1/4 綠粒；在 1/4 皺粒種子中，應(yīng)該有對性狀組合起來看應(yīng)該有：黃色圓粒 =3/4 × 3/4=9/16黃色皺粒 =3/4 × 1/4=3/16綠色圓粒 =1/4 × 3/4=3/16綠色皺粒 =1/4 × 1

18、/4=1/163/4黃粒和 1/4 綠粒。那么把這兩對相結(jié)論：與 9：3：3：1這一比例是相符的，說明兩隊相對性狀的遺傳史獨立的，互不干擾的，不同性狀之間的重組是自由的。知識點二：對自由組合現(xiàn)象的解釋提問：閱讀課本 P10 ，孟德爾做出了什么假設(shè)？他又是如何解釋自由組合現(xiàn)象的？1. 遺傳因子決定性狀其中用 Y表示黃色， y表示綠色； R表示圓粒， r 表示皺粒。 因此，兩親本的遺傳因子組成分別為： YYRR和 yyrr 。2.F 的遺傳因子組成親本黃色圓粒 YYRR產(chǎn)生一種YR的配子，綠色皺粒 yyrr 產(chǎn)生一種 yr 的配子，兩配子結(jié)合成F1 的遺傳因子組成為 YyRy，性狀表現(xiàn)為黃色圓粒。

19、3. F 配子的產(chǎn)生（ 1）遺傳因子的行為：F 在產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子自由組合。（ 2）配子的種類及比例：F 產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4 種：YR、Yr、yR、yr ，數(shù)量比為 l l 。4.F2 的遺傳因子組成及性狀表現(xiàn)1. 受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。雌雄配子的結(jié)合方式有16 種。2. 遺傳因子的組合形式有 9 種，性狀表現(xiàn)為 4 種。3.F 的分析統(tǒng)計：29黃色圓粒3黃色皺粒3綠色圓粒1綠色皺粒1YYRR（純合）1YYrr（純合）1yyRR（純合）1yyrr （純合）2YyRR（單雜）2Yyrr（單雜）2yyRr（單雜）2YYRr（單雜）4YyRy（雙雜

20、）雙顯一顯一隱一隱一顯雙隱（ 1）在 F2 中的比例性狀表現(xiàn)9/16 （Y_R_）3/16（ Y_r）3/16（ yyR_）1/16（ yyrr ）純合子1/16（ YYRR）1/16（ YYrr）1/16（ yyRR）1/16 （ yyrr ）雜合子8/162/162/160（ 2）同種性狀表現(xiàn)中相應(yīng)的比例純合子1/91/31/31雜合子8/92/32/30（ 3）F2的每一種性狀表現(xiàn)中都有一種純合子，純合子共占4/16。（ 4）F2出現(xiàn)兩種重組類型，各占3/16。知識點三：對自由組合現(xiàn)象的解釋驗證孟德爾用兩對相對性狀的豌豆進行雜交，其 F1 代只有一種表現(xiàn)型， F2 代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型， 比

21、例為 9 33 1。孟德爾用遺傳因子的自由組合作了解釋，要確定這種解釋是否正確，該怎么辦?（用測交法）問：回憶一下什么叫做測交？是用 F1 代與親本的隱性類型雜交教師指導(dǎo) : 這是根據(jù)孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋。從理論上推導(dǎo)出來的結(jié)果，如果實驗結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，則說明理論是正確的，如果實驗結(jié)果與理論推導(dǎo)不相符，則說明這種理論推導(dǎo)是錯誤的，實踐才是檢驗真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生活動 : 閱讀教材P10。孟德爾用F1 作了測交實驗，實驗結(jié)果完全符合他的預(yù)想。證實了他理論推導(dǎo)的正確性。提問：用F1(YyRr) 作母本和父本測交的試驗結(jié)果怎樣呢 ?孟德爾所做的測交實驗，無論是正交還是反交，結(jié)果都符合預(yù)期的

22、設(shè)想知識點四：自由組合定律自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。知識點五：孟德爾實驗方法的啟示提問：為什么孟德爾能夠取得成功？1. 正確地選用了實驗驗材料。2. 由單因素 ( 即一對相對性狀 ) 到多因素 ( 即兩對或兩對以上相對性狀 ) 的研究方法。符合由簡單到復(fù)雜的認(rèn)知規(guī)律。3. 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進行分析。4. 科學(xué)地設(shè)計了試驗的程序。除了這些，任何一項科學(xué)成果的取得，不僅需要有堅韌的意志和持之以恒的探索精神，還需要有嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和正確的研究方法。知識點六：孟德爾遺傳規(guī)

23、律的再發(fā)現(xiàn)一，基因型與表現(xiàn)型講述 :1909 年，丹麥生物學(xué)家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了個新的名字，叫做“基因”，并且提出了表現(xiàn)型和基因型的概念。概念：表現(xiàn)型：生物個體表現(xiàn)出來的性狀。如：高莖和矮莖?；蛐停号c表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。如：等位基因：控制相對性狀的基因。如：DD、 Dd 和 dd。D 和 d。提問：基因型與表現(xiàn)型有什么關(guān)系？1. 基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式。2. 表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同。例如，在完全顯性遺傳時，顯性雜合子與純合子的表現(xiàn)型相同，但兩者基因型不同。3. 基因型相同，表現(xiàn)型不一定相同，因為受環(huán)境影響即：基因型 +環(huán)境 =表現(xiàn)型二，

24、等位基因及判定提問： AA bb Ab是不是等位基因？判定等位基因的三個要點：1. 在一對同源染色體上2. 在同一位置3. 控制相對性狀【例 1】純合高稈（）抗銹?。ǎ┡c矮稈（）不抗銹?。ǎ┑男←滊s交（兩對相對性狀自由組合關(guān)系）， 2 中表現(xiàn)型有_種，基因型有_種， 2 中能穩(wěn)定遺傳的性狀優(yōu)良的矮稈抗病個體占_，其基因型是 _ ?！痉治觥考兒细叨捒逛P?。―DTT）與矮稈不抗銹病（ddtt ）雜交， F1 的基因型是DdTt，F(xiàn)1 自交后代F2的基因型有YYRR、 YYRr, 、 YYrr 、 YyRR、YyRr、 Yyrr、 yyRR、 yyRr 、yyrr九種基因型和高稈抗銹病、高稈不抗銹病、 矮稈抗銹病、