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1、第一章 基因的分离规律第一章 基因的分离规律 第一节 孟德尔遗传试验的科学方法第一节 孟德尔遗传试验的科学方法 学习目标 学习目标 1.分析孟德尔遗传试验的科学方法。分析孟德尔遗传试验的科学方法。(重难点重难点) 2.理解选用豌豆作 为实验材料的原因。 理解选用豌豆作 为实验材料的原因。(重点重点) 一、恰当地选择实验材料一、恰当地选择实验材料 1选用豌豆作为实验材料的优点选用豌豆作为实验材料的优点 (1)严格的自花受粉植物，不受外界花粉的干扰。严格的自花受粉植物，不受外界花粉的干扰。 (2)花大，容易去雄和人工授粉。花大，容易去雄和人工授粉。 (3)具有稳定的、可以明显区分的相对性状。具有稳
2、定的、可以明显区分的相对性状。 2人工杂交试验操作人工杂交试验操作 去雄套袋人工传粉再套袋。去雄套袋人工传粉再套袋。 二、孟德尔科学实验的方法二、孟德尔科学实验的方法 1巧妙运用由简到繁的方法巧妙运用由简到繁的方法 (1)孟德尔在众多的相对性状中，首先针对一对相对性状进行研究，通过单因孟德尔在众多的相对性状中，首先针对一对相对性状进行研究，通过单因 子分析，发现了基因的分离规律。子分析，发现了基因的分离规律。 (2)当一对相对性状的遗传规律研究清楚后，由简到繁，进一步同时研究了两当一对相对性状的遗传规律研究清楚后，由简到繁，进一步同时研究了两 对以至多对相对性状，最终发现了基因的自由组合规律。
3、对以至多对相对性状，最终发现了基因的自由组合规律。 2合理地运用数理统计合理地运用数理统计 (1)孟德尔对所研究的性状进行观察，并详细记录了不同性状在各代出现的数孟德尔对所研究的性状进行观察，并详细记录了不同性状在各代出现的数 据，研究目的性状在各代间是如何传递的。为此孟德尔巧妙地引入了数理统计的据，研究目的性状在各代间是如何传递的。为此孟德尔巧妙地引入了数理统计的 方法处理这些数据。方法处理这些数据。 (2)孟德尔一对相对性状的杂交试验中，将得到的子二代不同性状的数据经过 数量统计处理后，都接近 孟德尔一对相对性状的杂交试验中，将得到的子二代不同性状的数据经过 数量统计处理后，都接近 31
4、的比例关系。在同时研究两对性状时，得出了的比例关系。在同时研究两对性状时，得出了 9331 的比例关系。的比例关系。 (3)后人在继续研究中发现，只有满足大样本的条件，才能够实现孟德尔数理后人在继续研究中发现，只有满足大样本的条件，才能够实现孟德尔数理 统计的比例关系。统计的比例关系。 (4)孟德尔成功地运用数理统计的方法来研究生物的遗传问题，从而把遗传学孟德尔成功地运用数理统计的方法来研究生物的遗传问题，从而把遗传学 研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，化无形为有形，开拓了遗传学研究的研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，化无形为有形，开拓了遗传学研究的 新途径。新途径。 3严密地假说演绎
5、严密地假说演绎 针对已有事实发现问题提出假说设计实验验证假说，并在不同植物的针对已有事实发现问题提出假说设计实验验证假说，并在不同植物的 杂交试验中分别验证假说的正确性普遍规律。杂交试验中分别验证假说的正确性普遍规律。 1判断对错判断对错 (1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。 ( ) (2)豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。( ) (3)豌豆在自然状态下，一般都是纯种。豌豆在自然状态下，一般都是纯种。( ) 答案答案(1) 分析：豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，故去雄操作应在开花 前进行。 分析：
6、豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，故去雄操作应在开花 前进行。 (2) 分析：相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型，高茎和粗茎是 两种性状。 分析：相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型，高茎和粗茎是 两种性状。 (3) 2下列人工杂交试验操作步骤正确的是下列人工杂交试验操作步骤正确的是( ) A套袋去雄人工传粉再套袋套袋去雄人工传粉再套袋 B人工传粉套袋去雄人工传粉套袋去雄 C去雄套袋人工传粉再套袋去雄套袋人工传粉再套袋 D去雄人工传粉套袋去雄人工传粉套袋 C 人工杂交试验操作正确步骤：去雄套袋人工传粉再套袋。人工杂交试验操作正确步骤：去雄套袋人工传粉再套袋。 3孟德尔选用豌豆作为遗传实验
7、材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理 是 孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理 是( ) 豌豆是闭花受粉植物豌豆是闭花受粉植物 豌豆在自然状态下是纯种豌豆在自然状态下是纯种 用豌豆作实验材料有直接经济价值用豌豆作实验材料有直接经济价值 各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状 开花期母本去雄，然后套袋开花期母本去雄，然后套袋 花蕾期母本去雄，然后套袋花蕾期母本去雄，然后套袋 A B CD C 豌豆作实验材料的优点：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态 下是纯种，具有易区分的相对性状，与直接经济价值无关
8、，正确，错误。 在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，要在花蕾期去雄，然后套袋， 错误，正确。 豌豆作实验材料的优点：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态 下是纯种，具有易区分的相对性状，与直接经济价值无关，正确，错误。 在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，要在花蕾期去雄，然后套袋， 错误，正确。 恰当地选择实验材料恰当地选择实验材料 思考交流思考交流 1人的耳垂有无与拇指弯曲与否彼此间是否属相对性状？为什么？人的耳垂有无与拇指弯曲与否彼此间是否属相对性状？为什么？ 提示 ：提示 ： 不属于相对性状， 必须针对同类性状。 耳垂有无与拇指弯曲属不同性状。不属于相对性状， 必须针对同
9、类性状。 耳垂有无与拇指弯曲属不同性状。 2人工去雄是针对母本还是父本？去雄后为何还要“套袋”？人工去雄是针对母本还是父本？去雄后为何还要“套袋”？ 提示：提示：针对母本针对母本(图中高茎花为母本图中高茎花为母本)，套袋的目的在于防止外来花粉的干扰。，套袋的目的在于防止外来花粉的干扰。 3用豌豆作杂交试验材料最大的优势是什么？用豌豆作杂交试验材料最大的优势是什么？ 提示：提示：豌豆是严格的自花受粉植物，并具闭花受粉特点，而且相对性状明显， 故在自然状态下都是纯种，用其作杂交试验材料，结果既可靠，又易于分析。 豌豆是严格的自花受粉植物，并具闭花受粉特点，而且相对性状明显， 故在自然状态下都是纯种
10、，用其作杂交试验材料，结果既可靠，又易于分析。 归 归纳纳总总结 结 1性状性状 遗传学上，把生物所表现的形态结构、生理特征和行为方式统称为性状，如 豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状和株高等。 遗传学上，把生物所表现的形态结构、生理特征和行为方式统称为性状，如 豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状和株高等。 2相同性状相同性状 同种生物同类性状同种生物同类性状(如花的颜色、茎的高矮、种子形状等如花的颜色、茎的高矮、种子形状等)，若表现一致即为相 同性状，如同为高茎豌豆，或同为开紫花或同为结“圆滑”籽粒等。 ，若表现一致即为相 同性状，如同为高茎豌豆，或同为开紫花或同为结“圆滑”籽粒
11、等。 3相对性状相对性状 相对性状相对性状 3 个条件，即两“同”一“不同”个条件，即两“同”一“不同” 4相对性状的判断实例相对性状的判断实例 举例举例 是否为相 对性状 是否为相 对性状 判断理由判断理由 牛的有角与山羊的无角牛的有角与山羊的无角否否属不同生物属不同生物 家兔的长毛与细毛家兔的长毛与细毛否否毛长短与毛粗细属不同性状毛长短与毛粗细属不同性状 甲蚕豆的红花与乙蚕豆的红 花 甲蚕豆的红花与乙蚕豆的红 花 否否 红花与红花虽属相同性状但不是“不同 表现” 红花与红花虽属相同性状但不是“不同 表现” 甲小鼠的灰毛与乙小鼠的白 毛 甲小鼠的灰毛与乙小鼠的白 毛 是是 属同种生物属同种生
12、物(均为小鼠均为小鼠)同一性状同一性状(均为毛 色性状 均为毛 色性状)不同表现不同表现(一方为“灰毛” ，另一 方为“白毛” 一方为“灰毛” ，另一 方为“白毛”) 5.人工去雄与人工授粉人工去雄与人工授粉 (1)人工去雄：去雄就是把母本植株上的花在未开之前，用镊子将花药或整个 雄蕊摘除，以防止自花受粉。 人工去雄：去雄就是把母本植株上的花在未开之前，用镊子将花药或整个 雄蕊摘除，以防止自花受粉。 (2)人工授粉：待母本上的雌蕊成熟后，将另一品种上雄蕊产生的花粉用毛刷 涂在雌蕊的柱头上。这样，两个品种的豌豆间就完成了杂交过程。值得注意的是， 去雄和人工授粉后，必须进行套袋保护，以防止花粉丢失
13、和混交。 人工授粉：待母本上的雌蕊成熟后，将另一品种上雄蕊产生的花粉用毛刷 涂在雌蕊的柱头上。这样，两个品种的豌豆间就完成了杂交过程。值得注意的是， 去雄和人工授粉后，必须进行套袋保护，以防止花粉丢失和混交。 1下列性状中，不属于相对性状的是下列性状中，不属于相对性状的是( ) A果蝇的长翅与残翅果蝇的长翅与残翅 B狗的长毛与卷毛狗的长毛与卷毛 C豌豆的圆粒与皱粒豌豆的圆粒与皱粒 D金鱼草的红花与粉花金鱼草的红花与粉花 B 长毛与卷毛不是同一种性状。狗的长毛与短毛、卷毛和直毛属于相对性 状。 长毛与卷毛不是同一种性状。狗的长毛与短毛、卷毛和直毛属于相对性 状。 2下列各项中属于相对性状的是下列
14、各项中属于相对性状的是( ) A玉米的黄粒和圆粒玉米的黄粒和圆粒B家鸡的长腿和毛腿家鸡的长腿和毛腿 C绵羊的白毛和黑毛绵羊的白毛和黑毛D豌豆的高茎和豆荚的绿色豌豆的高茎和豆荚的绿色 C 相对性状必须是同种生物同一种性状的不同表现类型。相对性状必须是同种生物同一种性状的不同表现类型。A 项中黄和圆不 是同种性状， 不属于相对性状， 但玉米的黄粒和绿粒、 圆粒和皱粒属于相对性状。 项中黄和圆不 是同种性状， 不属于相对性状， 但玉米的黄粒和绿粒、 圆粒和皱粒属于相对性状。 B 项中的长腿和毛腿不是同一种性状，而家鸡的长腿和短腿、毛腿和光腿属于相对 性状。 项中的长腿和毛腿不是同一种性状，而家鸡的长
15、腿和短腿、毛腿和光腿属于相对 性状。D 项中的高茎和豆荚的绿色不是同一种性状。项中的高茎和豆荚的绿色不是同一种性状。 孟德尔科学实验的方法孟德尔科学实验的方法 思考交流思考交流 1概括说明孟德尔独特的研究思路和科学的研究方法。概括说明孟德尔独特的研究思路和科学的研究方法。 提示：提示：孟德尔独特的研究思路和科学的研究方法可概括为恰当地选择实验材 料、巧妙地运用由简到繁的方法、合理地运用数理统计、严密地假说演绎。 孟德尔独特的研究思路和科学的研究方法可概括为恰当地选择实验材 料、巧妙地运用由简到繁的方法、合理地运用数理统计、严密地假说演绎。 2若选择细菌作杂交试验材料是否可行？为什么？若选择细菌
16、作杂交试验材料是否可行？为什么？ 提示：提示：不可行，细菌是原核生物，只进行无性生殖，不进行有性生殖，故不 可被用作杂交试验材料。 不可行，细菌是原核生物，只进行无性生殖，不进行有性生殖，故不 可被用作杂交试验材料。 归 归纳纳总总结 结 1科学研究的一般过程科学研究的一般过程 提出问题收集与问题有关的资料和数据提出假说验证假说发现规律、 得出结论应用规律和结论。 提出问题收集与问题有关的资料和数据提出假说验证假说发现规律、 得出结论应用规律和结论。 2生物学研究的基本方法生物学研究的基本方法 观察法、实验法、分类法、模型法、调查法和假说观察法、实验法、分类法、模型法、调查法和假说演绎法等。演
17、绎法等。 3孟德尔成功的原因分析孟德尔成功的原因分析 (1)科学选择了豌豆作为实验材料。科学选择了豌豆作为实验材料。 (2)采用由单因素到多因素的研究方法。采用由单因素到多因素的研究方法。 (3)应用了数理统计方法对实验结果进行统计分析。应用了数理统计方法对实验结果进行统计分析。 (4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理 假说，运用假说演绎法进行合理推理演绎并设计实验验证假说。 科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理 假说，运用假说演绎法进行合理推理演绎并设计实验验证假说。 4概率运算的两大基本法则概率运算的两大基本法则 (1)加法定理：
18、两个互不相容的事件加法定理：两个互不相容的事件 A 与与 B 的和的概率，等于事件的和的概率，等于事件 A 与与 B 的 概率之和，即 的 概率之和，即 P(AB)P(A)P(B)。例如，豌豆豆粒颜色是“黄色”或“绿色” 的概率是它们各自的概率之和 。例如，豌豆豆粒颜色是“黄色”或“绿色” 的概率是它们各自的概率之和(其和为其和为 1)。 (2)乘法定理：两个乘法定理：两个(或两个以上或两个以上)独立事件同时出现的概率是它们各自概率的独立事件同时出现的概率是它们各自概率的 乘积，即乘积，即 P(AB)P(A)P(B)。例如，豌豆豆粒出现“黄色”同时又出现“圆粒” 的概率是它们各自概率之积。 。
19、例如，豌豆豆粒出现“黄色”同时又出现“圆粒” 的概率是它们各自概率之积。 5孟德尔规律的适用范围孟德尔规律的适用范围 孟德尔规律仅适用于满足如下三个条件的生物。孟德尔规律仅适用于满足如下三个条件的生物。 (1)必须是真核生物必须是真核生物一切原核生物一切原核生物(如细菌、蓝藻如细菌、蓝藻)均不适用。均不适用。 (2)必须是有性生殖必须是有性生殖进行无性生殖进行无性生殖(如组织培养、扦插、压条、嫁接、分裂 繁殖等 如组织培养、扦插、压条、嫁接、分裂 繁殖等)的生物均不适合。的生物均不适合。 (3)必须是核基因的遗传必须是核基因的遗传只有染色体上的基因，在有性生殖时才遵循孟德 尔规律，细胞质 只有
20、染色体上的基因，在有性生殖时才遵循孟德 尔规律，细胞质(线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体)DNA 上的基因，其遗传不遵循孟德尔规律。上的基因，其遗传不遵循孟德尔规律。 6关于小样本问题关于小样本问题 遗传规律是一种数理统计规律，只有样本足够大，才有规律性。当子代数目 较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的 遗传规律是一种数理统计规律，只有样本足够大，才有规律性。当子代数目 较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的 4 只小豚鼠 不一定符合 只小豚鼠 不一定符合 3 黑黑 1 白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色， 甚至还可能 白，有可能只
21、有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色， 甚至还可能 3 白白 1 黑。黑。 1假说假说演绎法的一般程序是演绎法的一般程序是( ) A针对已有事实，发现问题提出假说设计实验验证假说归纳综合、总 结规律 针对已有事实，发现问题提出假说设计实验验证假说归纳综合、总 结规律 B个案研究综合比较提出假说归纳结论个案研究综合比较提出假说归纳结论 C发现问题设计实验提出假说验证假说归纳综合、总结规律发现问题设计实验提出假说验证假说归纳综合、总结规律 D个案研究发现问题提出假说归纳综合个案研究发现问题提出假说归纳综合 A 假说假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。首先在观察和分 析基础上提出问题
22、，再通过推理和想象提出解释问题的假说，然后根据假说进行 演绎推理，最后通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符， 就证明假说正确；反之，则说明假说是错误的。 演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。首先在观察和分 析基础上提出问题，再通过推理和想象提出解释问题的假说，然后根据假说进行 演绎推理，最后通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符， 就证明假说正确；反之，则说明假说是错误的。 2孟德尔遗传规律不适用于原核生物的原因是孟德尔遗传规律不适用于原核生物的原因是( ) 原核细胞无成形的细胞核 原核细胞无完善的细胞器 原核细胞内无 同源染色体存在 原核生物主要进行无
23、性生殖 孟德尔时期还未发现原核生 物 原核细胞不进行减数分裂 原核细胞无成形的细胞核 原核细胞无完善的细胞器 原核细胞内无 同源染色体存在 原核生物主要进行无性生殖 孟德尔时期还未发现原核生 物 原核细胞不进行减数分裂 AB CD C 孟德尔遗传规律研究的是进行有性生殖的真核生物的核基因遗传。原核 生物无同源染色体存在，不进行减数分裂，主要进行无性生殖，故选 孟德尔遗传规律研究的是进行有性生殖的真核生物的核基因遗传。原核 生物无同源染色体存在，不进行减数分裂，主要进行无性生殖，故选 C。 1孟德尔通过杂交试验发现了遗传的两大规律，孟德尔取得成功的最主要原 因是 孟德尔通过杂交试验发现了遗传的两
24、大规律，孟德尔取得成功的最主要原 因是( ) A严谨的假说严谨的假说演绎法演绎法 B恰当地选择实验材料恰当地选择实验材料 C合理地运用数理统计合理地运用数理统计 D巧妙地运用由简到繁的方法巧妙地运用由简到繁的方法 A 孟德尔成功的最主要原因是使用了严谨的假说孟德尔成功的最主要原因是使用了严谨的假说演绎法，发现并验证了 两大遗传规律。 演绎法，发现并验证了 两大遗传规律。 2下列属于相对性状的是下列属于相对性状的是( ) A狗的长毛和卷毛狗的长毛和卷毛 B兔的长毛和猴的短毛兔的长毛和猴的短毛 C豌豆的圆粒和黄粒豌豆的圆粒和黄粒 D豌豆的高茎和矮茎豌豆的高茎和矮茎 D 选项选项分析判断分析判断 A
25、 狗的长毛和短毛是一对相对性状，卷毛应和直毛是一对相对性状，狗的长毛和短毛是一对相对性状，卷毛应和直毛是一对相对性状，A 项错误项错误 B兔和猴不是同种生物，故无法比较相对性状，兔和猴不是同种生物，故无法比较相对性状，B 项错误项错误 C豌豆的粒形豌豆的粒形(圆粒和皱粒圆粒和皱粒)和粒色和粒色(黄色和绿色黄色和绿色)不是相对性状，不是相对性状， C 项错误项错误 D 豌豆的高茎和矮茎属于同种生物同一性状的不同表现类型，是一对相 对性状， 豌豆的高茎和矮茎属于同种生物同一性状的不同表现类型，是一对相 对性状，D 项正确项正确 3一对夫妇已生有三个儿子，则他们再生一个女儿的概率是一对夫妇已生有三个
26、儿子，则他们再生一个女儿的概率是( ) A. B. C. D1 3 4 1 4 1 2 C 按大样本概率，男女性别的比例应为按大样本概率，男女性别的比例应为 11，但在样本较少的状况下，未 必符合此统计学概率，故第四个孩子是女儿的概率仍为 。 ，但在样本较少的状况下，未 必符合此统计学概率，故第四个孩子是女儿的概率仍为 。 1 2 4用豌豆进行杂交试验时，不必进行的操作是用豌豆进行杂交试验时，不必进行的操作是( ) A选择具有相对性状的亲本选择具有相对性状的亲本 B自花受粉前除去母本的雄蕊自花受粉前除去母本的雄蕊 C自花受粉前除去父本的雌蕊自花受粉前除去父本的雌蕊 D人工授粉后进行套袋处理人工
27、授粉后进行套袋处理 C 解答此题，必须明确豌豆杂交试验的选择亲本、人工去雄、人工授粉后 套袋等一系列程序，对父本的处理是取其花粉，与雌蕊无关。 解答此题，必须明确豌豆杂交试验的选择亲本、人工去雄、人工授粉后 套袋等一系列程序，对父本的处理是取其花粉，与雌蕊无关。 5某实验小组利用豌豆模拟了孟德尔杂交试验，但在统计的某实验小组利用豌豆模拟了孟德尔杂交试验，但在统计的 54 个籽粒中没 有出现孟德尔规律中的 个籽粒中没 有出现孟德尔规律中的3黄色黄色1绿色比例， 却出现了绿色籽粒比黄色籽粒更多绿色比例， 却出现了绿色籽粒比黄色籽粒更多(36 个绿色，个绿色，18 个黄色个黄色)的“反常”现象，其原因是的“反常”现象，其原因是( ) A该实验小组所用的豌豆遗传时不遵循孟德尔规律该实验小组所用的豌豆遗传时不遵循孟德尔规律 B该实验小组未用黄色植株作母本该实验小组未用黄色植株作母本 C该统计结果表明孟德尔规律并不具有普遍性该统计结果表明孟德尔规律并不具有普遍性 D由于统计样本不够大，可能出现比例“失衡”现象由于统计样本不够大，可能出现比例“失衡”现象 D 31 的统计比必须建立在“大量统计”的基础上，若统计样本太少，则 未必呈现规律比。 的统计比必须建立在“大量统计”的基础上，若统计样本太少，则 未必呈现规律比。