山东青岛市高三生物三轮复习模式遗传实验设计研讨课

1遗传实验设计2考纲要求：⑴孟德尔遗传实验的科学方法Ⅱ⑵基因的分离定律和自由组合定律Ⅱ⑶基因与性状的关系Ⅱ⑷伴性遗传Ⅱ08年与09对比,考纲要求相同：要求学生能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价，属于理解、应用水平。能力要求：⑴理解与综合运用能力：能运用所学知识与观点，通过分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论。⑵实验与探究能力：具备验证简单生物学事实的能力并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。09考纲解读309考情分析遗传实验设计题在近几年的高考试题的非选择题中出现的频率很高，而且分值较大。下面是近几年有关遗传实验设计的考情分析及预测：考点精细分解及命题角度高考已考题2009高考预测指数显性、隐性性状区别设计2005全国Ⅰ.30★★★纯、杂合子鉴定的实验设计5年高考未考点★★★遗传规律验证的实验设计5年高考未考点★★★判断基因位置的实验设计2007海南生物.18;2006全国Ⅰ.31★★★★根据性状判断性别的设计2007全国Ⅰ.31★★核遗传与质遗传判断设计2004江苏生物.40★★环境因素和遗传因素对生物性状影响与设计2008山东理综.26★★4预习核心纠错杂交自交测交亲本基因型基因型不同基因型相同F1与隐性个体亲本交配组合（一对相对性状，假设基因为A、a）AA×AaAA×aaAa×aaAA×AAAa×Aaaa×aaAa×aa实践应用确定显隐性关系可鉴别显隐性关系及纯、杂合体、验证遗传定律可检验某显性个体为纯合体还是杂合体、验证遗传定律5典例分析⑴现有黄色饱满和黄色皱缩两种类型的种子，现将纯种黄色饱满玉米种子用X射线处理后种植，植株长大后，经自花传粉后结穗，穗上出现从未见过的“红粒”性状。经鉴定，红粒与黄粒是一对相对性状，且为常染色体完全显性遗传。⑴请你用该果穗上的红粒与黄粒为实验材料设计实验，以鉴定这一相对性状的显隐性关系。6确定方法:预期结果、得出结论：方法Ⅰ自交：⑴红粒或黄粒自交能出现几种结果？⑵根据自交结果能否断定红粒和黄粒的显、隐性？自交法和杂交法出现性状分离或只出现亲本性状不一定①如果自交后代出现性状分离，直接断定出显、隐性？②如果只出现亲本性状，可断定红粒或黄粒是纯合体，还需用纯种红粒与黄粒杂交，观察后代的性状表现典例分析⑴解题环节：7方法Ⅱ杂交：⑴红粒和黄粒杂交能出现几种结果？⑵根据杂交结果能否断定红粒和黄粒的显、隐性？规范答案:同时出现红粒和黄粒或只出现红粒或黄粒不一定①如果杂交后代只出现红粒或黄粒,可直接断定出显、隐性。②如果杂交后代同时出现红粒和黄粒，可断定亲本之一是杂合体,另一亲本为隐性纯合体，还需要通过子代红粒和黄粒分别自交，观察后代是否发生性状分离，才能确定红粒和黄粒性状的显隐性。典例分析⑴8典例分析⑴参考答案方案一．自交：⑴若自交后代出现性状分离，则亲本性状为显性，新出现性状为隐性；⑵若子代全部表现为黄粒或红粒，可认定黄粒或红粒为纯种，再让子代纯种黄粒和纯种红粒杂交，其后代表现出的性状为显性，未表现出的性状为隐性。方案二．杂交：⑴若后代出现某一亲本性状，则该性状为显性性状，另一性状为隐性性状；⑵若后代表现出两种亲本性状，可再进行自交，出现性状分离的为显性性状，未出现性状分离的为隐性性状。9点悟1(1)自交：让具有相对性状亲本分别自交，看其后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。(2)杂交：让具有相对性状的两亲本杂交，看后代的表现型，若后代只表现一种亲本性状，则此性状为显性性状。(3)隐性性状的亲本自交后代都是隐性性状。显性性状和隐性性状的判断方法：10典例分析⑵假设红粒为显性，请你用该果穗上的红粒与黄粒为实验材料设计实验，鉴定红粒种子是纯合子还是杂合子。确定方法:预期结果、得出结论：方法Ⅰ自交：⑴红粒自交能出现几种结果？⑵根据自交结果能否断定红粒种子是纯合子还是杂合子?自交法和测交法能①如果自交后代出现性状分离，红粒为杂合子.②如果自交后代只出现亲本性状，红粒是纯合子.解题环节：出现性状分离或只出现亲本性有状（红粒）11典例分析⑵方法Ⅱ测交：⑴红粒种子与黄粒种子测交能出现几种结果？⑵根据测交结果能否断定红粒种子是纯合子还是杂合子?规范答案:思考:有没有其它方法?同时出现红粒和黄粒或只出现红粒性状①如果测交后代出现红粒和黄粒，红粒为杂合子.②如果测交后代只出现红粒性状，红粒是纯合子.能花粉培养法12典例分析⑵参考答案方法Ⅰ自交法：若子代不发生性状分离，则可认定待测红粒为纯合体；若子代出现性状分离，则待测红粒为杂合体。方法Ⅱ测交法：用红粒种子与黄粒种子杂交，若后代只表现红粒性状，则红粒为纯合体；若后代出现黄粒性状，则红粒为杂合体。方法Ⅲ花粉离体培养法：将待测红粒种子种植得到成熟植株，取花粉进行离体培养，再用秋水仙素处理获得纯合体植株，让植株自交并收获种子，若后代只表现红粒，则红粒为纯合体；若后代出现黄粒，则红粒为杂合体13点悟2确定某显性个体是否为纯合子的方法：（1）自交：让某显性性状个体进行自交,若后代无性状分离，则可能为纯合体。（2）测交：待测个体与隐性类型交配，若后代出现隐性类型则一定为杂合体，若后代只有显性性状个体，则可能为纯合体。（3）花粉离体培养法：用花粉离体培养形成单倍体植株并用秋水仙素处理后获得的植株为纯合体，根据植株性状进行确定，如果植株只有一种表现型，则为纯合体。若有两种以上表现型，则为杂合体。14典例分析⑶用上述籽粒为黄色饱满的玉米和籽粒为红色皱缩的玉米杂交，F1全部表现为红色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为：红色饱满73％，红色皱缩2％，黄色饱满2％，黄色皱缩23％。请回答下列问题：①上述每一对性状的遗传符合定律，为什么?②两对基因的遗传，如符合自由组合定律，前提条件是。上述两对相对性状的遗传是否符合自由组合规律?。为什么?③请设计一个实验方案，验证这两对性状遗传是否符合自由组合定律。（实验条件满足实验要求的）基因分离F2代中每对相对性状的显隐性之比都为3：1非等位基因位于非同源染色体上不符合因为两对相对性状在F2中的4种表现型比例不符9：3：3：1的比例关系15确定方法:确定一对或两对相对性状遗传时是否遵循遗传定律常用的方法有哪些？预期结果、得出结论：方法ⅠF1自交：一对或两对相对性状的杂合子（F1）自交，后代性状表现应满足什么条件才能确定这一对或两对相对性状的遗传遵循遗传定律？⑴一对相对性状F1自交：⑵两对相对性状F1自交：如果后代出现两种表现型，且比例为3：1时，则符合基因分离定律。如果后代出现4种表现型，且比例为9：3：3：1时，则符合基因的自由组合定律。F1自交法和测交法典例分析⑶解题环节：16典例分析⑶方法ⅡF1测交：一对或两对相对性状的杂合子（F1）测交，后代性状表现应满足什么条件才能确定这一对或两对相对性状的遗传遵循遗传定律？⑴一对相对性状F1测交：⑵两对相对性状F1测交：规范答案:如果后代出现两种表现型，且比例为1：1时，则符合基因分离定律。如果后代出现4种表现型，且比例为1：1：1：1时，则符合基因的自由组合定律。17典例分析⑶③参考答案③请设计一个实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。（实验条件满足实验要求）实施步骤:结果预测及结论：a.纯种红色饱满的玉米和纯种黄色皱缩的玉米杂交，获得F1.b.取F1植株10株，与黄色皱缩的玉米进行杂交.c.收获杂交后代种子，并统计不同表现型的数量比例.a.若后代种子四种表现型比例符合1：1：1：1，则说明符合自由组合定律；b.若后代种子四种表现型比例不符合1：1：1：1，则说明不符合自由组合定律。18点悟3①对于设计实验探究性状遗传是否遵循孟德尔遗传规律，一般采用F1自交法或测交法。②观察F1自交、测交后代性状分离比情况,如果是3:1和1:1则一对相对性状的遗传符合分离规律；如果是9:3:3:1和1:1:1:1，则两对相对性状的遗传符合自由组合规律。③花粉培养法:取F1花粉离体培养,获得单倍体植株再用秋水仙素处理得到纯合体植株，若植株有2种表现型且比例1：1则符合基因分离定律；若植株有4种表现型且比例为1：1：1：1则符合基因自由组合定律。验证孟德尔遗传规律的方法：19典例分析⑷果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面。请回答下列有关问题：①已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼A、白眼a)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本的表现型应为。②实验预期及相应结论为：白眼雌果蝇×红眼雄果蝇a．子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于x染色体上b．子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上c．子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上20点悟4①若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因是在常染色体还是在X染色体上，应选择的杂交组合为：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。②用隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交时，若后代雌性全为显性性状，雄性全为隐性性状，则该基因位于X染色体上；若后代雌雄个体中都有显性性状，则该基因位于常染色体上。③可采用逆向推导法，先假设基因位于X染色体上，进行杂交后推测结果，答题时，先答结果，再写假设即可.基因位于常染色体上还是X染色体上的判断方法:21总结：遗传实验设计类型1、探究某性状是显性性状还是隐性性状实验设计2、探究某显性个体是纯合子还是杂合子的实验设计3、探究性状遗传是否遵循孟德尔遗传规律的实验设计4、探究基因在常染色体上还是在性染色体上实验设计拓展延伸：探究基因位于XY的同源区段还是仅位于X染色体上的实验设计探究基因位于常染色体上还是位于XY染色体上的同源区段的实验设计22高考预测霍霍巴是一种多年生灌木，四季长绿，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。是特种工业油料，具有高经济价值。现有若干具有某相对性状的雌雄霍霍巴(假设基因为A、a)，其中雌株为隐性纯合体、雄株为显性纯合体(注；XAY、XaY均视为纯合)，控制该性状的基因可能位于常染色体上或X染色体的特有区段(如图Ⅱ—2区段)或X、Y染色体的同源区段(如图I区段)，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。取若干雌、雄霍霍巴种植，若杂交后代中，，则该基因位于X染色体的特有区段；若后代中无论雌、雄株均为显性，则再选取后代中雌、雄株进行杂交，若后代中，则该基因位于常染色体上，若,则该基因位于X、Y染色体的同源区段。雌株为显性、雄株为隐性雌、雄株均有显性和隐性两种类型雄株为显性，雌株有显性和隐性两种类型23实验设计：隐性的纯合雌性×显性的纯合雄性。结果预测及结论：⑵若子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状，则基因位于X染色体上。♀XaXa×♂XAY→XAXa、XaY⑴若子代中的个体全表现为显性性状，则基因位于XY的同源区段。♀XaXa×♂XAYA→XAXa、XaYA解题环节实验设计：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。结果预测及结论：⑴若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体。⑵若F2雄性为显性，雌性有显性和隐性两种类型，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。