色谱法分离原理 教案
第十四章色谱法分离原理
一．教学内容
1.色谱分离的基本原理和基本概念
2.色谱分离的理论基础
3.色谱定性和定量分析的方法
二．重点与难点
1.塔板理论，包括流出曲线方程、理论塔板数(n)及有效理论塔板数
(n e f f)和塔板高度(H)及有效塔板高度(H e f f)的计算
2.速率理论方程
3.分离度和基本分离方程
三．教学要求
1.熟练掌握色谱分离方法的原理
2.掌握色谱流出曲线（色谱峰）所代表的各种技术参数的准确含义
3.能够利用塔板理论和速率理论方程判断影响色谱分离各种实验因素
4.学会各种定性和定量的分析方法
四．学时安排4学时
第一节概述
色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种方法因此得名为
色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”二字虽已失去原来的含义.但仍被人们沿用至今。
在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相；装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
从不同角度，可将色谱法分类如下：
1.按两相状态分类
气体为流动相的色谱称为气相色谱（G C）
根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的
一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（G S C）和气液色谱（GL C）。液体为流动相的色谱称液相色谱（LC）
同理液相色谱亦可分为液固色谱（L SC）和液液色谱（L LC）。超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色谱（SF C）。随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CB PC）.
2.按分离机理分类
利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。
利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。
利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。
利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离
的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。
3.按固定相的外型分类
固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。
固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。
4.按照展开程序分类
按照展开程序的不同，可将色谱法分为洗脱法、顶替法、和迎头法。洗脱法也称冲洗法。工作时，首先将样品加到色谱柱头上，然后用吸附或溶解能力比试样组分弱得多的气体或液体作冲洗剂。由于各组分在固定相上的吸附或溶解能力不同.被冲洗剂带出的先后次序也不同，从而使组分彼此分离。
这种方法能使样品的各组分获得良好的分离，色谱峰清晰。此外，除去冲洗剂后，可获得纯度较高的物质。目前，这种方法是色谱法中最常用的一种方法。
顶替法是将样品加到色谱柱头后，在惰性流动相中加入对固定相的吸附或溶解能力比所有试样组分强的物质为顶替剂（或直接用顶替剂作流动相），通过色谱柱，将各组分按吸附或溶解能力的强弱顺序，依次顶替出固定相。很明显，吸附或溶解能力最弱的组分最先流出，最强的最后流出。
此法适于制备纯物质或浓缩分离某一组分；其缺点是经一次使用后，柱子就被样品或顶替剂饱和，必须更换柱子或除去被柱子吸附的物质后，才能再使用。
迎头法是将试样混合物连续通过色谱柱，吸附或溶解能力最弱的组分首先一纯物质的状态流出，其次则以第一组分和吸附或溶解能力较弱的第二组分混合物，以此类推。该法在分离多组分混合物时，除第一组分外，其余均非纯态，因此仅适用于从含有微量杂质
的混合物中切割出一个高纯组分（组分A），而不适用于对混合物进行分离。
第二节色谱流出曲线及有关术语
（一）色谱流出曲线和色谱峰
由检测器输出的电信号强度对时间作图，所得曲线称为色谱流出曲线。曲线上突起部分就是色谱峰。
如果进样量很小，浓度很低，在吸附等温线（气固吸附色谱）或分配等温线（气液分配色谱）的线性范围内，则色谱峰是对称的。（二）基线
在实验操作条件下，色谱柱后没有样品组分流出时的流出曲线称为基线，稳定的基线应该是一条水平直线。
（三）峰高
色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。
基线（a）
峰高（h）
（四）保留值
1.死时间t
不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间，它正比于色谱柱的空隙体积，因为这种物质不被固定相吸附或溶解，故其流动速度将与流
动相流动速度相近。测定流动相平均线速ū时，可用柱长L与t
的比
值计算，即
ū= L/t
2.保留时间t
r
试样从进样到柱后出现峰极大点时所经过的时间，称为保留时间
′
3.调整保留时间t
r
某组分的保留时间扣除死时间后，称为该组分的调整保留时间，
即t
r ′= t
r
-t
由于组分在色谱柱中的保留时间t
r
包含了组分随流动相通过柱
子所须的时间和组分在固定相中滞留所须的时间，所以t
r
实际上是组分在固定相中保留的总时间。
保留时间是色谱法定性的基本依据，但同一组分的保留时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工作者有时用保留体积来表示保留值。
4.死体积V
指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和。当后两相
很小可忽略不计时，死体积可由死时间与色谱柱出口的载气流速F
c o （cm3·mi n-1）计算。
V
0= t
F
c o
式中F
c o
为扣除饱和水蒸气压并经温度校正的流速。仅适用于气相色谱，不适用于液相色谱。
5.保留体积V
r
指从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相的体积。保留时间与保留体积关系：
V
r = t
r
F
c o
6.调整保留体积Vr'
某组分的保留体积扣除死体积后，称为该组分的调整保留体积。
V r'= V
r -V
= t
r
'F
c o
7.相对保留值r
2,1
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，称为相对保留值。
r
2,1= t
r2
'/ t
r1
′= Vr2'/ Vr1'
由于相对保留值只与柱温及固定相性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关，因此，它在色谱法中，特别是在气相色谱法中，广泛用作定性的依据。在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标准（s），然后再求其它峰（i）对这个峰的相对保留值，此时可用符号α表示，即
α=t
r '(i) / t
r
'(s)
式中t
r
'(i)为后出峰的调整保留时间，所以α总是大于1的。相对保留值往往可作为衡量固定相选择性的指标，又称选择因子。
(五)区域宽度
色谱峰的区域宽度是色谱流出曲线的重要参数之一，用于衡量柱效率及反映色谱操作条件的动力学因素。表示色谱峰区域宽度通常有三种方法。
1.标准偏差σ
即0.607倍峰高处色谱峰宽的一半。
2.半峰宽W
1/2
即峰高一半处对应的峰宽。它与标准偏差的关系为
W
1/2
=2.354σ
3.峰底宽度W
即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上截距间的距离。它与标准
偏差σ的关系是W = 4 σ
从色谱流出曲线中，可得许多重要信息：
(i) 根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分的最少个数；(i i) 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析；
(i ii) 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析；
(i v)色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱柱分离效能的依
据；
(v) 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相（或流动相）选择是否合
适的依据。
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离，组分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远，两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定的，即与色谱过程的热力学性质有关。
第三节色谱法基本原理
（一）分配系数K和分配比k
1.分配系数K
分配色谱的分离是基于样品组分在固定相和流动相之间反复多次的分配过程，而吸附色谱的分离是基于反复多次的吸附-脱附过程。这种分离过程经常用样品分子在两相间的分配来描述，而描述这种分配的参数称为分配系数K。
它是指在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值，即
K=溶质在固定相中的浓度/溶质在流动相中的浓度=C s/ C m
分配系数是由组分和固定相的热力学性质决定的，它是每一个溶质的特征值，它仅与两个变量有关：固定相和温度。与两相体积、柱管的特性以及所使用的仪器无关。
2.分配比k
分配比又称容量因子，它是指在一定温度和压力下，组分在两相间分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比。即k=组分在固定相中的质量/ 组分在流动相中的质量=m s/ m m
k值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的容量大，因此又称分配容量或容量因子。它是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。k值也决定于组分及固定相热力学性质。它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体积有关。
k= m
s
/m m=C s V S /C m V m
式中c
s ,c
m
分别为组分在固定相和流动相的浓度；V
m
为柱中流动
相的体积，近似等于死体积。V s为柱中固定相的体积，在各种不同的类型的色谱中有不同的含义。
例如：在分配色谱中，Vs表示固定液的体积；在尺寸排阻色谱中，则表示固定相的孔体积。
分配比k 值可直接从色谱图中测得（推导过程教材P.296 ~297）。
k= (t
r –t
) / t
= t'
r
/ t
= V'
r
/V
4.分配系数K与分配比k的关系
K= k .β
其中β称为相比率，它是反映各种色谱柱柱型特点的又一个参数。例如，对填充柱，其β值一般为6~35；对毛细管柱，其β值为60~600。
4.分配系数K及分配比k与选择因子α的关系
对A、B两组分的选择因子，用下式表示：
α=t'
r (B) / t'
r
(A) = k（A）/ k（B）=K（A）/
K（B）
通过选择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k 值相等，则α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是色谱分离的先决条件。
图中K
A >K
B
，因此，A组分在移动过程中滞后。随着两组分在色
谱柱中移动距离的增加，两峰间的距离逐渐变大，同时，每一组分的浓度轮廓（即区域宽度）也慢慢变宽。显然，区域扩宽对分离是不利的，但又是不可避免的。若要使A、B组分完全分离，必须满足以下三点：
第一，两组分的分配系数必须有差异；
第二，区域扩宽的速率应小于区域分离的速度；
第三，在保证快速分离的前提下，提供足够长的色谱柱。
第一、二点是完全分离的必要条件。作为一个色谱理论，它不仅应说明组分在色谱柱中移动的速率，而且应说明组分在移动过程中引起区域扩宽的各种因素。塔板理论和速率理论均以色谱过程中分配系数恒定为前提，故称为线性色谱理论。
（二）塔板理论
把色谱柱比作一个精馏塔，沿用精馏塔中塔板的概念来描述组分在两相间的分配行为，同时引入理论塔板数作为衡量柱效率的指标，即色谱柱是由一系列连续的、相等的水平塔板组成。每一块塔板的高度用H表示，称为塔板高度，简称板高。
塔板理论假设：
1. 在柱内一小段长度H内，组分可以在两相间迅速达到平衡。这
一小段柱长称为理论塔板高度H。
2.以气相色谱为例，载气进入色谱柱不是连续进行的，而是脉动
式，每次进气为一个塔板体积（ΔV
m
）。
3.所有组分开始时存在于第0号塔板上，而且试样沿轴（纵）向扩
散可忽略。
4.分配系数在所有塔板上是常数，与组分在某一塔板上的量无关。
简单地认为：在每一块塔板上，溶质在两相间很快达到分配平衡，然后随着流动相按一个一个塔板的方式向前移动。对于一根长为L的色谱柱，溶质平衡的次数应为：
n = L / H
n称为理论塔板数。与精馏塔一样，色谱柱的柱效随理论塔板数n的增加而增加，随板高H的增大而减小。
塔板理论指出：
第一，当溶质在柱中的平衡次数，即理论塔板数n大于50时，可得到基本对称的峰形曲线。在色谱柱中，n值一般很大，如气相色谱柱的n约为103 ~ 106，因而这时的流出曲线可趋近于正态分布曲线。
第二，当样品进入色谱柱后，只要各组分在两相间的分配系数有微小差异，经过反复多次的分配平衡后，仍可获得良好的分离。
第三，n与半峰宽及峰底宽的关系式为：
n = 5.54(t
r / W
1/2
)2= 16(t
r
/ W)2
式中t
r 与W
1/2
( W )应采用同一单位（时间或距离）。从公式
可以看出，在t
r
一定时，如果色谱峰很窄，则说明n越大，H越小，柱效能越高。
在实际工作中，由公式n =L/H 和n=5.54(t
r /W
1/2
)2
=16 (t
r
/ W)2
计算出来的的n和H值有时并不能充分地反映色谱柱的分离效能，因
为采用t
R 计算时，没有扣除死时间t
M
，所以常用有效塔板数n
有效
表
示柱效：
n
有效= 5.54(t
r
'/ W
1/2
)2=16 ( t
r
'/ W)2
有效板高：H
有效= L / n
有效
因为在相同的色谱条件下，对不同的物质计算的塔板数不一样，因此，在说明柱效时，除注明色谱条件外，还应指出用什么物质进行测量。
例已知某组分峰的峰底宽为40s，保留时间为400 s，计算此色谱柱的理论塔板数。
解：n = 16 ( t
R
/ W)2= 16 （400 / 40）2=1600 块塔板理论是一种半经验性理论。它用热力学的观点定量说明了溶质在色谱柱中移动的速率，解释了流出曲线的形状，并提出了计算和评价柱效高低的参数。但是，色谱过程不仅受热力学因素的影响，而且还与分子的扩散、传质等动力学因素有关，因此塔板理论只能定性地给出板高的概念，却不能解释板高受哪些因素影响；也不能说明为什么在不同的流速下，可以测得不同的理论塔板数，因而限制了它的应用。
（三）速率理论
1956年荷兰学者va n D ee mt er（范第姆特）等在研究气液色谱时，提出了色谱过程动力学理论——速率理论。他们吸收了塔板理论中板高的概念，并充分考虑了组分在两相间的扩散和传质过程，从而在动力学基础上较好地解释了影响板高的各种因素。该理论模型对气相、液相色谱都适用。va n De e mt er方程的数学简化式为
H = A + B / u + C u
式中u为流动相的线速度；A、B、C、为常数，分别代表涡流扩散系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。
第三节色谱法基本原理
1.涡流扩散项A
在填充色谱柱中，当组分随流动相向柱出口迁移时，流动相由于受到固定相颗粒障碍，不断改变流动方向，使组分分子在前进
中形成紊乱的类似涡流的流动，故称涡流扩散。
由于填充物颗粒大小的不同及填充物的不均匀性，使组分在色谱柱中路径长短不一，因而同时进色谱柱的相同组分到达柱口时间并不一致，引起了色谱峰的变宽。色谱峰变宽的程度由下式决定：
A = 2λd
p
上式表明，A与填充物的平均直径d
p
的大小和填充不规则因子λ有关，与流动相的性质、线速度和组分性质无关。为了减少涡流扩散，提高柱效，使用细而均匀的颗粒，并且填充均匀是十分必要的。对于空心毛细管，不存在涡流扩散。因此 A = 0。
2.分子扩散项 B / u（纵向扩散项）
纵向分子扩散是由浓度梯度造成的。组分从柱入口加入，其浓度分布的构型呈“塞子”状。它随着流动相向前推进，由于存在浓度梯度，“塞子”必然自发的向前和向后扩散，造成谱带展宽。分
子扩散项系数为 B = 2γD
g
γ是填充柱内流动相扩散路径弯曲的因素，也称弯曲因子，它反映了固定相颗粒的几何形状对自由分子扩散的阻碍情况。
D
g
为组分在流动相中扩散系数（cm3·s-1）,分子扩散项与组分在流动相中扩散系数D g成正比.
D
g
与流动相及组分性质有关：
(a) 相对分子质量大的组分D
g 小，D
g
反比于流动相相对分子质量的
平方根，所以采用相对分子质量较大的流动相，可使B项降低；(b) D
g
随柱温增高而增加，但反比于柱压。
另外纵向扩散与组分在色谱柱内停留时间有关，流动相流速小，组分停留时间长，纵向扩散就大。因此为降低纵向扩散影响，要加大流动相速度。对于液相色谱，组分在流动相中纵向扩散可以忽略。
3.传质阻力项C u
由于气相色谱以气体为流动相，液相色谱以液体为流动相，
它们的传质过程不完全相同。
（1）气液色谱
传质阻力系数C包括气相传质阻力系数C
g
和液相传质阻力系数
C
1
两项，即
C = C
g + C
1
气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面的过程。这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。有的分子还来不及进入两相界面，
就被气相带走；有的则进入两相界面又来不及返回气相。这样使得试样在两相界面上不能瞬间达到分配平衡，引起滞后现象，从而使色谱峰变宽。对于填充柱，气相传质阻力系数C
g
为：
C
g
= 0.01k2/ (1 +k)2?d p/ D g
式中k为容量因子。由上式看出，气相传质阻力与填充物粒度
d
p 的平方成正比，与组分在载气流中的扩散系数D
g
成反比。因此，
采用粒度小的填充物和相对分子质量小的气体（如氢气）做载气，
可使C
g
减小，提高柱效。
液相传质过程是指试样组分从固定相的气/液界面移动到液
相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后又返回气/液界面的传质过程。这个过程也需要一定的时间，此时，气相中组分的其它分子仍随载气不断向柱口运动，于是造成峰形扩张。液相传质阻
力系数C
1
为：
C
1
= 2 / 3?k/ (1 + k)2?d f2/ D l
由上式看出，固定相的液膜厚度d
f
薄，组分在液相的扩散系数
D
1
大，则液相传质阻力就小。降低固定液的含量，可以降低液膜厚度，但k值随之变小，又会使C1增大。当固定液含量一定时，液膜厚度随载体的比表面积增加而降低，因此，一般采用比表面积较大的载体来降低液膜厚度。但比表面太大，由于吸附造成拖尾峰，也不
利于分离。虽然提高柱温可增大D
1
，但会使k值减小，为了保持适当
的C
1
值，应控制适宜的柱温。
(2)液液分配色谱
传质阻力系数（C）包含流动相传质阻力系数（C
m
）和固定相
传质阻力系数（C
s
），即
C = C
m +C
s
其中C
m
又包含流动的流动相中的传质阻力和滞留的流动相中的传质阻力，即：
C
m =ω
m
d
p
2/ D
m
+ω
s m
d
p
2/ D
m
式中右边第一项为流动的流动相中的传质阻力。当流动相流过色谱柱内的填充物时，靠近填充物颗粒的流动相流速比在流路中间的稍慢一些，故柱内流动相的流速是不均匀的。
这种传质阻力对板高的影响与固定相粒度d
p
的平方成正比，
与试样分子在流动相中的扩散系数D
m 成反比，ω
m
是由柱和填充的性
质决定的因子。右边第二项为滞留的流动相中的传质阻力。这是由于固定相的多孔性，会造成某部分流动相滞留在一个局部，滞留在固定相微孔内的流动相一般是停滞不动的流动相中的试样分子
要与固定相进行质量交换，必须首先扩散到滞留区。如果固定相的微孔既小又深，传质速率就慢，对峰的扩展影响就大（如教材P.302图15.6所示）。式中ω
m
是一常数，它与颗粒微孔中被流动相所占据部分的分数及容量因子有关。显然，固定相的粒度愈小，微孔孔径愈大，传质速率就愈快，柱效就高。对高效液相色谱固定相的设计就是基于这一考虑。
液液色谱中固定相传质阻力系数（C
s
）可用下式表示：
C
s =ω
s
d
f
2/ D
s
公式说明试样分子从流动相进入固定液内进行质量交换的传质过
程与液膜厚度d
f 平方成正比，与试样分子在固定液的扩散系数D
s
成
反比。式中ω
s
是与容量因子k有关的系数。
气相色谱速率方程和液相色谱速率方程的形式基本一致，主
要区别在液液色谱中纵向扩散项可忽略不计,影响柱效的主要因素是传质阻力项。
4.流动相线速度对板高的影响
（1）L C和G C的H-u图
根据va n D eem t er公式作L C和G C的H-u图，L C和G C的H-u图十分相似，对应某一流速都有一个板高的极小值，这个极小值就是柱效最高点；L C板高极小值比G C的极小值小一个数量级以上，说明液相色谱的柱效比气相色谱高得多；L C的板高最低点相应流速比起G C的流速亦小一个数量级，说明对于L C，为了取得良好的柱效，流速不一定要很高。
(2)分子扩散项和传质阻力项对板高的贡献
较低线速时，分子扩散项起主要作用；较高线速时，传质阻力项起主要作用；其中流动相传质阻力项对板高的贡献几乎是一个定值。在高线速度时，固定相传质阻力项成为影响板高的主要因素，随着速度增高，板高值越来越大，柱效急剧下降。
5.固定相粒度大小对板高的影响
粒度越细，板高越小，并且受线速度影响亦小。
这就是为什么在HPL C中采用细颗粒作固定相的根据。当然，固定相颗粒愈细，柱流速愈慢。只有采取高压技术，流动相流速才能符合实验要求。
第四节分离度
分离度R是一个综合性指标。
分离度是既能反映柱效率又能反映选择性的指标，称总分离效能指标。分离度又叫分辨率，它定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽总和之半的比值，即
R = 2 (t
r2-t
r1
) / W
1
+W
2
R值越大，表明相邻两组分分离越好。一般说，当R<1时，两峰有部分重叠；当R=1时，分离程度可达98%；当R=1.5时，分离程度可达99.7%。通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。
第五节基本色谱分离方程式
分离度受柱效（n）、选择因子（α）和容量因子（k）三个参数的控制。对于难分离物质对，由于它们的分配系数差别小，可合理地假设k1≈k2=k，W1≈W2= W。由n = 16（t r/ W）2得：
1 / W =（√ n /4）?（1/t
）
r 分离度R为：
R=（√n / 4）?（α-1/α）（k /1+ k）-（1）
上式即为基本色谱分离方程式。
代替n。
在实际应用中，往往用n
e f f
n = （1 +k/ k）2? n e f f
基本的色谱方程的表达式：
/ 4）?（α- 1 /α）--
R =（√ n
e f f
（2）
1.分离度与柱效的关系
由公式（2）可以看出，具有一定相对保留值α的物质对，分离度直接和有效塔
板数有关，说明有效塔板数能正确地代表柱效能。
由公式（1）说明分离度与理论塔板数的关系还受热力学性质的影响。当固定相确定，被分离物质对的α确定后，分离度将取决于n。这时，对于一定理论板高的柱子，分离度的平方与柱长成正比，即
(R
1/ R
2
)2= n
1
/ n
2
= L
1
/ L
2
说明用柱长的色谱柱可以提高分离度，但延长了分析时间。因此，提高分离度的好方法是制备出一根性能优良的柱子，通过降低板高，以提高分离度。
2.分离度与选择因子的关系
由基本色谱方程式判断，当α=1时，R=0。这时，无论怎样提高柱效也无法使两组分分离。显然，α大，选择性好。研究证明α的微小变化，就能引起分离度的显著变化。一般通过改变固定相和流动相的性质和组成或降低柱温，可有效增大α值。
3.分离度与容量因子的关系
如果设Q =（√ n / 4 ）?（α- 1 / α），那么：
R = Q?（k /1+ k）
当k>10时，随容量因子增大，分离度的增长是微乎其微的。一般取k为2~10最宜。对于G C，通过提高温度，可选择合适的k值，以改进分离度。而对于L C，只要改变流动相的组成，就能有效地控制k值。它对L C的分离能起到立竿见影的效果。
4.分离度与分析时间的关系
当k在2 ~5时，可在较短的分析时间，取得良好的分离度。
第六节色谱定性和定量分析
一、色谱的定性分析
色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。目前各种色谱定性方法都是基于保留值的。但是不同物质在同一色谱条件下，可能具有相似或相同的保留值，即保留值并非专属的。因此仅根据保留值对一个完全未知的样品定性是困难的。如果在了解样品的来源、性质、分析目的的基础上，对样品
组成作初步的判断，再结合下列的方法则可确定色谱峰所代表的化合物。
（一）利用纯物质对照定性
在一定的色谱条件下，一个未知物只有一个确定的保留时间。因此将已知纯物质在相同的色谱条件下的保留时间与未知物的保
留时间进行比较，就可以定性鉴定未知物。若二者相同，则未知物可能是已知的纯物质；不同，则未知物就不是该纯物质。纯物质对照法定性只适用于组分性质已有所了解，组成比较简单，且有纯物质的未知物。
（二）相对保留值法
相对保留值α
i s
是指组分i与基准物质s调整保留值的比值
α
i s = t
r i
'/ t
r S
′= V ri'/V r s'
它仅随固定液及柱温变化而变化，与其它操作条件无关。
相对保留值测定方法：在某一固定相及柱温下，分别测出组分i和基准物质s的调整保留值，再按上式计算即可。
用已求出的相对保留值与文献相应值比较即可定性。
通常选容易得到纯品的，而且与被分析组分相近的物质作基准物质，如正丁烷、环己烷、正戊烷、苯、对二甲苯、环己醇、环己酮等。
（三）加入已知物增加峰高法
当未知样品中组分较多，所得色谱峰过密，用上述方法不易辨认时，或仅作未知样品指定项目分析时均可用此法。首先作出未知样品的色谱图，然后在未知样品加入某已知物，又得到一个色谱图。峰高增加的组分即可能为这种已知物。
第六节色谱定性和定量分析
（四）保留指数定性法
保留指数又称为柯瓦（K ovát s）指数，它表示物质在固定液上的保留行为，是目前使用最广泛并被国际上公认的定性指标。它
具有重现性好、标准统一及温度系数小等优点。
保留指数也是一种相对保留值，它是把正构烷烃中某两个组分的调整保留值的对数作为相对的尺度，并假定正构烷烃的保留指数为n?100。被测物的保留指数值可用内插法计算。
例如，若确定物质i在某固定液X上的保留指数I i
X
的数值。先选取两个正构烷烃作为基准物质，其中一个的碳数为Z，另一个
为Z+1，它们的调整保留时间分别为t'
R(Z)和t'
R(Z+1)
，使被测物质
i的调整保留时间t'
R(i)恰好于两者之间，即t'
R(Z)
< t'
R(i)
< t'
R(Z+1)
。
将含物质i和所选的两个正构烷烃的混合物注入其固定液X的色谱柱，在一定温度条件下绘制色谱图。大量实验数据表明，化合物调整保留时间的对数值与其保留指数间的关系基本上是一条直线关系。据此，可用内插法求算I i
X
。
I i
X = 100[Z +（l g t'
R(i)
-lg t'
R(Z)
）/（lg t'
R(Z+1)
- l g t'
R(Z)
）]
保留指数的物理意义在于：它是与被测物质具有相同调整保留时间的假想的正构烷烃的碳数乘以100。保留指数仅与固定相的性质、柱温有关，与其它实验条件无关。其准确度和重现性都很好。只要柱温与固定相相同，就可应用文献值进行鉴定，而不必用纯物质相对照。
（五）其它方法
二、定量分析
定量分析的任务是求出混合样品中各组分的百分含量。色谱定量的依据是，当操作条件一致时，被测组分的质量（或浓度）与检测器给出的响应信号成正比。即：
ω
i =f
i
?A
i
式中ω
i 为被测组分i的质量；A
i
为被测组分i的峰面积；f
i
为被测组分i的校正因子。可见，进行色谱定量分析时需要：（1）准确测量检测器的响应信号—峰面积或峰高；
（2）准确求得比例常数—校正因子；
（3）正确选择合适的定量计算方法，将测得的峰面积或峰高换算为组分的百分含量。
（一）峰面积测量方法
峰面积是色谱图提供的基本定量数据，峰面积测量的准确与否直接影响定量结果。对于不同峰形的色谱峰采用不同的测量方法。
（1）对称形峰面积的测量——峰高乘以半峰宽法
对称峰的面积 A = 1.065 ?h?W
1/2
（2）不对称形峰面积的测量——峰高乘平均峰宽法
对于不对称峰的测量如仍用峰高乘以半峰宽，误差就较大，因此采用峰高乘平均峰宽法。
A = 1/2? h（W
0.15+ W
0.85
）
式中W
0.15和W
0.85
分别为峰高0.15倍和0.85倍处的峰宽。
（二）定量校正因子
色谱定量分析的依据是被测组分的量与其峰面积成正比。但是峰面积的大小不仅取决于组分的质量，而且还与它的性质有关。即当两个质量相同的不同组分在相同条件下使用同一检测器进行
测定时，所得的峰面积却不相同。因此，混合物中某一组分的百分含量并不等于该组分的峰面积在各组分峰面积总和中所占的百分率。这样，就不能直接利用峰面积计算物质的含量。为了使峰面积能真实反映出物质的质量，就要对峰面积进行校正，即在定量计算是引入校正因子。
校正因子分为绝对校正因子和相对校正因子。
f
i =m
i
/ A
i
式中f
i
值与组分i质量绝对值成正比，所以称为绝对校正因子。
在定量分析时要精确求出f
i
值是比较困难的。一方面由于精确测量
绝对进样量困难；另一方面峰面积与色谱条件有关，要保持测定f
i 值时的色谱条件相同，既不可能又不方便。另外即便能够得到准确
《基因的分离定律》学案4.docx
阅读课本6-9页，完成下列内容： 一、进化理论的创立和完善 1.拉马克的进化理论 (1)主要观点： (2)意义： 2.达尔文的进化理论 讨论题3：达尔文建立自然选择学说依赖于哪些事实? 3.木村资生的进化理论 讨论题4：屮性学说和达尔文自然选择学说是相互补充的，只是在研究层次上存在差异，你 能说出是什么吗？ 二、科学思维 1.观察 (1)概念：科学观察是指 ____________________ 、__________________ 和__________________ 紧密结合的考察研究方法° (2)特点：通常需要借助 _____________________________ ； 必须。 2.推理 (1)概念：对观察到的现象做出 ___________ ,就是在进行推理，或者说是做出推论。 (2)特点：推论完全正确，只是对现象的多种可能解释屮的一种。 3.分类：把某些____________________ 的事物归类到一起的逻辑方法称为分类。 4.建立模型 讨论题5：常见的模型有哪些种类？
5.交流 【知识拓展】 1.杂交一般指两个具有不同遗传性状的生物体之间的交配。所谓自交，是指雌雄同体的生物同一个体的雌 雄交配或同一纯系内各个体之间的交配。两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉，也叫自交。两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。 2?正交与反交：若甲（0）X乙（早）为正交，则甲（2）X乙（$）为反交。 【自主学习】 阅读课本27-30页，完成下列内容： 一、几个重要的遗传学概念以及杂交实验过程中各种符号的含义 1.父本早：母本P：亲本F,:子一代F2：子二代X：杂交0：自交 2.相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。 显性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交，R川显现出来的亲本性状。 隐性性状：N屮未显现出来的性状。 性状分离：在杂种后代中，同时出现不同亲本性状的现象。 3.显性基因：控制显性性状的基因，用大写字母表示。 隐性基因：控制隐性性状的基因，用小写字母表示。 等位基因：同源染色体的相同位置上控制相刈性状的基因。 非等位基因：同源染色体不同位置上的基因、非同源染色体上的基因。 4.纯合子：基因（遗传因子）组成相同的个体。 杂合子：基因（遗传因子）组成不同的个体。 5.表现型：生物个体表现出来的性状。 基因型：与表现型有关的基因组成。 二、一对相对性状的杂交实验 1.________________________ 实验者： 2.用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因： （1） ___________________________________ 豌豆是严格的___________________________ 植物，在自然状态下一般都是;
基因分离定律题型题型(详细好用)
基因的分离定律题型总结 一、名词： 1、相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。（三个要点：同种生物——豌豆，同一性状——茎的高度，不同表现类型——高茎和矮茎） 2、显性性状：在遗传学上，把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状。 3、隐性性状：在遗传学上，把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状。 4、性状分离：在杂种后代中同时显现显性性状和隐性性状（如高茎和矮茎）的现象。 5、显性基因：控制显性性状的基因。一般用大写字母表示，豌豆高茎基因用D表示。 6、隐性基因：控制隐性性状的基因。一般用小写字母表示，豌豆矮茎基因用d表示。 7、等位基因：一对同源染色体同一位置上，控制着相对性状的基因，如高茎和矮茎。显性作用：等位基因D和d，由于D和d有显性作用，所以F1（Dd）的豌豆是高茎。 等位基因分离：D与d一对等位基因随着同源染色体的分离而分离，最终产生两种雄配子。D∶d=1∶1；两种雌配子D∶d=1∶1。 8、非等位基因：存在于非同源染色体上或同源染色体不同位置上的控制不同性状的不同基因。 9、表现型：是指生物个体所表现出来的性状。 10、基因型：是指与表现型有关系的基因组成。 11、纯合体：由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。可稳定遗传。 12、杂合体：由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。不能稳定遗传，后代会发生性状分离。 13、携带者：在遗传学上，含有一个隐性致病基因的杂合体。 二、语句： 1、遗传图解中常用的符号：P—亲本♀一母本♂—父本×—杂交自交（自花传粉，同种类型相交）F1—杂种第一代F2—杂种第二代。 2、在体细胞中，控制性状的基因成对存在，在生殖细胞中，控制性状的基因成单存在。 3、基因型和表现型：表现型相同：基因型不一定相同；基因型相同：环境相同，表现型相同。环境不同，表现型不一定相同。 4、纯合子杂交不一定是纯合子，杂合子杂交不一定都是杂合子。 8、纯合体只能产生一种配子，自交不会发生性状分离。杂合体产生配子的种类是2n种（n为等位基因的对数）。 （一）应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。 (1)DD × DD DD 全显 (2)dd × dd dd 全隐 (3)DD × dd Dd 全显 (4)Dd × dd 1/2Dd :1/2 dd 显：隐=1:1 (5)Dd × Dd 1/4 DD : 1/2Dd :1/4 dd 显：隐=3：1 (6)DD × Dd 1/2DD : 1/2Dd DD:Dd=1：1 （二）遗传规律中的解题思路 ．．．．与方法 1、正推法 （1）方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。 （2）实例：两个杂合子亲本相交配，子代中显性性状的个体所占比例及显性个体中纯合子所占比例的计算：由杂合双亲这个条件可知：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa。故子代中显性性状A 占3/4，显性个
基因的分离定律教学设计
“基因的分离定律”教学设计 教学目标： 1．使学生了解孟德尔发现基因分离规律的实验过程以及科学研究的一般过程；了解孟德尔对遗传学所做的贡献和孟德尔取得成功的原因；理解与遗传学实验相关的遗传学基本概念；理解对遗传学实验进行分析的基本思路；理解基因分离规律的内容、实质及实践意义；掌握运用基因分离规律分析遗传现象的方法和表述方式。 2．通过介绍孟德尔发现遗传规律的过程，使学生了解科学研究的一般方法，并受到科学方法的训练；通过介绍测交及其意义，使学生理解对假设作出证明在科学研究过程中的意义，并培养学生严谨的科学态度和逻辑思维能力；通过使学生理解基因分离规律的实质和掌握运用基因分离规律分析遗传现象的方法，培养学生分析问题、解决问题的能力。 3．通过介绍孟德尔所进行的植物遗传学实验过程和孟德尔取得成功的原因，引导学生努力探索、积极尝试，培养学生的科学精神和科学态度；通过使学生理解表现型与基因型的关系以及基因分离规律的实质，对学生进行内因与外因、现象与本质的辩证关系的观点教育；通过使学生理解基因分离规律的理论、实践意义，对学生进行生命科学价值观的教育和法制教育。 重点、难点分析 1．分离规律是遗传的基本规律。 2．孟德尔提出的遗传基本规律，是建立在对实验结果进行分析的基础之上的。 教学过程设计 创设探究情境式与多种教学方式相结合。 背景呈现法、要点提示法、讨论探究法、实验探究法、媒体教学法、查阅资料法多种教学手段相结合，主要体现以学生为本、以思维锻炼为主要手段的教学方式。 主要教学过程： （1）引导学生进入教师创设的分离定律探究情境；（2）以分离定律情发现过程为主题境逐渐进入各小标题情境教学；（3）通过实验探究尝试训练学生思维技能；（4）小组合作探讨和实践完成教学目标；（5）让评价渗透到每一个情境教学中。 （一）情景导入
2019-2020学年高一生物苏教版必修二教学案：第三章第一节基因的分离定律Word版含答案
丄第二节基囲的分富定律 学习目标：1.遗传学中一些基本概念的含义 2?用豌豆做遗传实验容易成功的原因 3?基因与性状的关系 4?基因分离定律的实质和内容 5.孟德尔的一对相对性状的杂交实验 6 ?分析孟德尔遗传实验的科学方法 7 ?运用分离定律解释一些遗传现象 设计1 —自主轨一城、理清眾节主干扣识 I 设计2 —尝试徴一做，岌现预习中的薄弱环节 ［教材梳理］ 一、遗传、变异与性状 1. 遗传：子代与亲代个体之间相似的现象。 2. 变异：亲代与子代之间，以及子代的不同个体之间出现差异的现象。 3?性状：生物个体所表现出来的形态特征或生理特征，是遗传与环境相互作用的结果。 二、基因的分离定律 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验 (1) 相关概念及符号： ①显性性状:R表现出来的亲本性状。 ②隐性性状:F i没有表现出来的亲本性状。 ③性状分离：在杂种后代中岀现不同亲本性状的现象。 ④常见的遗传学符号及含义 符号P F1X? 2￡ 自主学习植肆主干屛"umi "uHMu护口
2? (1) 在卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。 (2) 遗传因子在亲本体细胞中成对存在，在 F i 体细胞内各自独立，互不混杂。 (3) F i 可以产生数量相等的含有不同遗传因子的配子。 (4) F i 自交时，不同类型的配子(花粉和卵细胞)结合的机会均等。 (5) 决定一对相对性状的两个基因称为等位基因，它们位于一对同源染色体上。 ⑹遗传图解： F (亲代｝ 紫花X 白花 (AA) (讪 I I A _a 紫花X 紫花 3. 性状分离比的模拟实验 模拟实验中，1号罐中小球代表 2种雌配子，2号罐中小球代表2种雄配子，红球代表 基因A ，绿球代表基因a 。 4. 分离假设的验证 (1) 方法：测交，即让 F i 与隐性纯合子杂交。 (2) 测交实验图解： 配子 Fi
常见色谱仪的色谱分离原理
常见色谱仪的色谱分离原理 高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法。 1.液固色谱法：使用固体吸附剂，被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附-解吸附的平衡过程。常用的吸附剂为硅胶或氧化铝，粒度5~10μm。适用于分离分子量200~1000的组分，大多数用于非离子型化合物，离子型化合物易产生拖尾。常用于分离同分异构体。 2.液液色谱法：使用将特定的液态物质涂于担体表面，或化学键合于担体表面而形成的固定相，分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。分离过程是一个分配平衡过程。 涂布式固定相应具有良好的惰性;流动相必须预先用固定相饱和，以减少固定相从担体表面流失;温度的变化和不同批号流动相的区别常引起柱子的变化;另外在流动相中存在的固定相也使样品的分离和收集复杂化。由于涂布式固定相很难避免固定液流失，现在已很少采用。现在多采用的是化学键合固定相，如C18、 C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。 液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC)。 正相色谱法：采用极性固定相(如聚乙二醇、氨基与腈基键合相);流动相为相对非极性的疏水性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷)，常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的化合物(如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等)。 反相色谱法：一般用非极性固定相(如C18、C8);流动相为水或缓冲液，常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化合物。RPC在现代液相色谱中应用最为广泛，据统计，它占整个HPLC应用的80%左右。 随着柱填料的快速发展，反相色谱法的应用范围逐渐扩大，现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。为控制样品在分析过程的解离，常用缓冲液控制流动相的pH值。但需要注意的是，C18和C8使用的pH值通常为2.5~7.5(2~8)，太高的pH
基因分离定律知识要点
基因分离定律知识要点 一、基本概念： 二、豌豆作为杂交实验的优点及方法： 1．豌豆作为实验材料的优点： 2．孟德尔遗传实验的杂交方法： 三、一对相对性状杂交实验的“假说---演绎”分析：
四、性状分离比的模拟实验： 1．实验原理由于进行有性杂交的亲本，等位基因在减数分裂形成配子时会彼此分离，形成两种比例相等的配子。受精时，比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子随机结合形成合子，机会均等。随机结合的结果是后代的基因型有三种，其比为1∶2∶1，表现型有两种，其比为3∶1。因此，杂合子杂交后代发育成的个体，就一定会发生性状分离。如果此实验直接用研究对象进行在条件和时间等方面不具备，就用模拟研究对象的实际情况，获得对研究对象的认识。本实验就是通过模拟雌雄配子随机结合的过程，来探讨杂交后代的性状分离比。 2．材料用具小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个 (球的大小要一致，质地要统一，手感要相同，并要有一定重量)。 3．实验方法与步骤取甲、乙两个小桶，每个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。甲桶上标记雌配子，乙桶上标记雄配子，甲桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基
因d的雌配子；乙桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d 的雄配子。 (1)混合小球分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。 (2)随机取球分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程。记录下这两个小球的字母组合。 (3)重复实验将抓取的小球放回原来的小桶，摇动小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重复做50～100次(重复次数越多，模拟效果越好)。 (4)统计小球组合统计小球组合为DD、Dd和dd的数量分别是多少，记录并填入上表。 (5)计算小球组合计算小球组合DD、Dd和dd之间的数量比，以及含有D的组合与dd组合之间的数量比，将计算结果填入上表中。 4．实验结论分析实验结果，在实验误差允许的范围内，得出合理的结论(可将全班每一小组结果综合统计，进行对比) 五、自交法和测交法的应用： 1．验证基因的分离定律： 2．纯合子、杂合子的鉴定： 3.显隐性性状的判断与实验设计方法：
孟德尔分离定律 教学设计
浙科版·生物学·必修一 §1.1 分离定律 课型：新授型 课时：一课时 年级：高二年级 一、教材分析 《分离定律》选自浙科版高中生物必修二第一章第一节，本节课主要介绍了孟德尔杂交实验的方法、对分离现象的解释和验证并归纳总结出分离定律的实质，本课时主要讲解孟德尔杂交实验的过程和结果。 分离定律是三大遗传定律的第一个定律，既需要运用前面所学的有关染色体和基因的知识，归纳总结出基因分离定律的实质，又是后续自由组合定律教学的重要基础。在教材的内容的处理上，起到了承上启下的过渡作用。 二、学情分析 本节课的授课对象是高二学生，他们正处于抽象思维逐步形成的形式运算阶段，具有较强的比较、分析和解决问题的能力，同时还具有一定的生活经验。但本章教学内容涉及前面相关的旧知识点较多，并且还提出了新的遗传研究方法和许多新概念，识记的内容多，知识面广，知识点分散、跨章节多，因此，学生的学习思路容易受到干扰，出现混乱。有些学生没有扎实的数学排列组合和概率的基础，抽象难懂的新知识会使他们在学习中会遇到一定的困难，需要教师合理引导。 三、教学目标 【知识目标】 1.说明孟德尔杂交实验的过程和结果。 2.分析孟德尔遗传实验的科学方法。 3.阐明分离定律的实质。 【能力目标】 1.通过对孟德尔杂交实验的分析，培养分析、总结、归纳的学习能力。
2.运用分离定律解释生活中常见的一些现象。 3.尝试用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据。 【情感、态度与价值观目标】 1.讨论孟德尔遗传实验中的科学思想、科学方法和科学思维方式。 2.感悟孟德尔遗传实验的巧妙设计。 3.养成科学探究的思维品质。 四、教学重难点 【教学重点】孟德尔杂交实验的过程与结果以及方法。 【教学难点】遗传图解的写法。 五、教学方法 【教法】讲授法、多媒体演示法。 【学法】自主学习法、合作交流法。 六、教学过程 环节一创设情境，提出问题（约3分钟） 【教师活动】 展示图片。 提问：前几天，我看到这样一则报道，一对黄皮肤黑头发的夫妇生了一个白皮肤白头发的儿子，这个新闻可信吗？ 【学生活动】 预设：有人说可信，有人说不可信。 【教师活动】 讲述：带着这个疑问，我们进入本节课的学习——分离定律。 设计意图：从生活小事入手，激发学生的兴趣，引起学生的思考，考察学生分析问题的能力。现阶段的学生有一定的逻辑推理能力，并能通过归纳或演绎的方式解决问题。同时也突出了生物教学与生活密切联系的基本理念。
2020版高考生物总复习非选择题必考专题二 遗传规律 第6讲 分离定律学案
第6讲分离定律 [考试要求] 1.孟德尔选用豌豆做遗传实验材料的原因(b/b)。2.一对相对性状的杂交实验、解释及验证(b/b)。3.分离定律的实质(b/b)。4.显性的相对性(a/a)。 5.分离定律的应用(c/c)。 6.孟德尔遗传实验的过程、结果与科学方法(c/c)。 7.杂交实验的设计(/c)。 1.(2018·浙江4月选考)一对A血型和B血型的夫妇，生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( ) A.完全显性 B.不完全显性 C.共显性 D.性状分离 解析I A与I B这两个基因间不存在显隐性关系，两者互不遮盖，各自发挥作用，表现为共显性。 答案 C 2.(2018·浙江11月选考)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述，正确的是( ) A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉 B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉 C.F1自交，其F2中出现白花的原因是性状分离 D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性 解析豌豆是自花授粉、闭花授粉植物，因此应在花蕾期花粉尚未成熟时去雄，A错误；完成人工授粉后套上纸袋的目的是防止外来花粉的干扰，B错误；F1自交，其F2中同时出现紫花和白花的现象称为性状分离，出现白花的原因是等位基因分离以及雌雄配子的随机结合，C错误；F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性，D正确。 答案 D 3.(2015·10月浙江选考卷 )在一对相对性状的杂交实验中，杂合紫花豌豆与白花豌豆杂交，其后代的表现型及比例为( )
解析杂合豌豆表现为紫花，说明豌豆的紫花对白花为显性，杂合紫花豌豆的基因型设为Aa，则白花豌豆的基因型为aa，Aa×aa→1Aa∶1aa，故子代表现型为1紫花∶1白花。 答案 C 1.正误判断 (1)进行豌豆杂交实验时，需要在花开后对母本进行去雄并套袋。(×) (2)无论正交还是反交，红眼果蝇与白眼果蝇杂交子代均表现红眼。(×) (3)杂合紫花豌豆测交，后代中紫花和白花同时出现的现象，称为性状分离。(×) (4)雌雄配子数量相等且随机结合是F2出现3∶1性状分离比的必要条件。(×) (5)通过测交可以测定被测个体的基因型及其产生的配子种类、数量和比例。(×) (6)“基因的分离定律”中的“基因”是指同源染色体上的等位基因。(√) 2.填充表格 解决分离定律问题的6把钥匙(A基因对a基因完全显性) 亲本基因型子代基因型子代表现型 AA×AA AA ①② 全部表现显性 ③④ ⑤⑥显性∶隐性＝3∶1 ⑦⑧显性∶隐性＝1∶1 aa×aa aa 全部表现隐性 提示①AA×Aa②AA∶Aa＝1∶1③AA×aa
色谱法的分类及其原理
色谱法的分类及其原理 （一）按两相状态 气相色谱法:1、气固色谱法 2、气液色谱法 液相色谱法:1、液固色谱法 2、液液色谱法 （二）按固定相的几何形式 1、柱色谱法(column chromatography) ：柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法 2、纸色谱法（paper chromatography）：纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC) ：薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 （三）按分离原理 按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同，又可将其分为：
1、吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物（例如，分离醇类与芳香烃）。 2、分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。 3、离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 4、尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。 5、亲和色谱法：相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质（或抑制剂）、抗原与抗体，激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用，使相互作用物质之一方与不溶性担体形成共价结合化合物，
集体备课基因的分离定律
集体备课：基因的分离定律 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1．理解孟德尔一对相对性状的遗传实验及其解释和验证； 2．理解基因型、表现型及环境的关系； 3．掌握基因的分离规律； 4．了解显性的相对性； 5．了解分离规律在实践中的应用。 (二)能力训练点 1．通过从分离规律到实践的应用：从遗传现象上升为对分离规律的认识，训练学生演绎、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规律解答遗传问题的技能技巧。 (三)德育渗透点 除进行辩证唯物主义思想教育外，着重在提高学科科学素质方面进行下列两点教育： 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．通过分离规律在实践中的应用，进行科学价值观的教育。 (四)学科方法训练点 1．了解一般的科学研究方法：实验结果──假说──实验验证──理论； 2．理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1．教学重点及解决办法 教学重点基因的分离规律
[解决办法] (1)着重理解等位基因的概念，因为这是分离规律包涵的基本概念。 (2)在分离现象的解释、测交的讲授中强调杂合体中等位基因随同染色体的分开而分离，因而形成1:1的两种配子。 (3)应用分离规律做遗传习题。 (4)说明不完全显性遗传F2表现型之比为1:2:1，更证明分离规律的正确性和普遍适用性。 2．教学难点及解决办法 (1)分离规律的实质。 (2)应用分离规律解释遗传问题。 [解决办法] (1)运用减数分裂图说明第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。 (2)出示有染色体的遗传图解。 (3)应用遗传规律解题──典型引路，讲清思维方法。 3．教学疑点及解决办法 教学疑点相对性状、杂交方法、人的高矮遗传。 [解决办法] 相对性状解释概念，举例说明，并口头测试。 杂交方法用挂图说明去雄与授粉。 人的高矮遗传说明是多基因的遗传。 三、课时安排3课时。 四、教法讲述、谈话、练习。
(完整版)基因分离定律教学设计
《基因的分离定律》教学设计 【教学目标】 1.知识目标 1.1理解应用孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证。 1.2理解并应用基因的分离定律及在实践上的应用。 1.3知道基因型、表现型及与环境的关系。 2.能力目标 2.1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，训练学生演绎、归纳的思维能力。 2.2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。 2.3了解一般的科学研究方法：试验结果——假说——试验验证——理论。 2.4理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。 3.情感目标 3.1孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整8年的研究试验，通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。 3.2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、难点、疑点及解决办法】 1．教学重点： 基因分离定律的实质。 2．教学难点： 对分离现象的解释。 3．教学疑点： 相对性状,杂交方法 【教学过程】 (一)
教师活动：在上节课的学习中，我们知道了基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。那么基因在传种接代中有什么样的传递规律，得先了解遗传学奠基人孟德尔。 教师活动：介绍孟德尔简历，豌豆杂交试验，揭示遗传学的经典定律——基因的分离定律和基因的自由组合定律。35年后三位植物学家分别用不同植物证实了孟德尔的发现后，被埋没的真理重新展现光辉。 孟德尔的研究方法：杂交实验法。此方法是研究遗传规律的基本方法。 什么是杂交试验法？显示《人工异花传粉示意图》，对着图讲解父本、母本，如何去雄，如何传粉、受精，受精卵是第二代的起点，发育成胚直到豌豆种子。 孟德尔选用的实验材料——豌豆。自花传粉，也是闭花受粉。试验结果可靠又易于分析，这是他研究的特点，也是他研究成功的原因之一。 （一）基因的分离规律 讲述：由高茎豌豆和矮茎豌豆引出相对性状的概念。相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。此概念有三个要点： 同种生物——豌豆 同一性状——茎的高度 不同表现类型——高茎1.5－2.0m，矮茎0.3m左右。 教师活动：豌豆种子的圆滑和皱缩是不是相对性状？为什么？ 学生活动：是。具备相对性状概念包含的三个要点：同一种生物——豌豆；同一性状——种子的形状；不同类型——圆滑和皱缩。 师生交流：交待在遗传图解中常用符号： P——亲本♀——母本♂——父本×——杂交× ——目交（自花传粉，同种类型相交）——杂种子一代——杂种第二代 三．一对相对性状的遗传试验 （1）试验过程 教师活动：出示一对相对性状的遗传试验图，对着图讲述试验过程，注意如下几个概念：显性性状和隐性性状：在杂交实验中，把杂种子一代中显现出来那个亲本的性状，叫做显性性状，如高茎；把未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状，如矮茎。 性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状（如高茎和矮茎）的现象叫做性状分离。
基因分离定律 教案
基因的分离规律教案（第一课时) 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1.理解孟德尔一对相对性状的遗传实验及其解释和验证； ２．理解基因型、表现型及环境的关系; 3.掌握基因的分离规律； ４．了解显性的相对性; 5．了解分离规律在实践中的应用。 （二）能力训练点 １.通过从分离规律到实践的应用：从遗传现象上升为对分离规律的认识，训练学生演绎、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规律解答遗传问题的技能技巧。 (三)德育渗透点 除进行辩证唯物主义思想教育外，着重在提高学科科学素质方面进行下列两点教育: 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．通过分离规律在实践中的应用，进行科学价值观的教育。 (四)学科方法训练点 1．了解一般的科学研究方法:实验结果──假说──实验验证──理论； 2．理解基因型和表现型的关系,初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1．教学重点及解决办法 教学重点基因的分离规律
[解决办法] (1)着重理解等位基因的概念，因为这是分离规律包涵的基本概念。 (2)在分离现象的解释、测交的讲授中强调杂合体中等位基因随同染色体的分开而分离,因而形成1:1的两种配子。 （３)应用分离规律做遗传习题。 (４)说明不完全显性遗传Ｆ2表现型之比为1:2:1,更证明分离规律的正确性和普遍适用性。 ２.教学难点及解决办法 （1)分离规律的实质。 (２)应用分离规律解释遗传问题。 ［解决办法] (1)运用减数分裂图说明第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。 (２)出示有染色体的遗传图解。 (３)应用遗传规律解题──典型引路,讲清思维方法。 ３.教学疑点及解决办法 教学疑点相对性状、杂交方法、人的高矮遗传。 [解决办法] 相对性状解释概念,举例说明,并口头测试。 杂交方法用挂图说明去雄与授粉。 人的高矮遗传说明是多基因的遗传。 三、课时安排3课时。 四、教法讲述、谈话、练习。
【生物】基因的分离定律
第12天-基因的分离定律 1、基因分离定律与假说 ? ???? 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交F 1代全为高茎，，F 1自交后代高茎和矮茎的比例为3∶1，其他6对相对性状均如此 ???? ? ①F 1代中全为高茎，矮茎哪里去了呢②F 2代中矮茎出现了，说明了什么③为什么后代的比值都接近3∶1 ???? ? ①矮茎可能并没有消失，只是在F 1代中未表现出来。因为F 2代中出现了矮茎②高茎相对于矮茎来说是显性性状③相对性状可能受到遗传因子的控制，遗传因子成对存在，可能有显、隐性之分 ??????? ①生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子有 显性与隐性之分 ②体细胞中遗传因子是成对存在的 ③生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配 子中配子中只含有每对遗传因子中的一个④受精时，雌雄配子的结合是随机的 ? ???? 将F 1代植株与矮茎豌豆杂交，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1 ? ???? 实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例为30∶34约为1∶1
? ???? 预期结果与实验结果一致，假说正确，得出基因的分离定律 巧记“假说—演绎过程” 观察现象提问题，分析问题提假说， 演绎推理需验证，得出结论成规律。 2、基因分离定律的实质 下图表示一个遗传因子组成为Aa 的性原细胞产生配子的过程： 由图得知，遗传因子组成为Aa 的精(卵)原细胞可能产生A 和a 两种类型的雌雄配子，比例为1∶1。 3、一对相对性状的显隐性判断 （1）根据子代性状判断 不同性状的亲本杂交?子代只出现一种性状?子代所出现的性状为显性性状。 相同性状的亲本杂交?子代出现性状分离?子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状。 （2）根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交?F 2代性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。 （3）设计实验，判断显隐性 4、纯合子与杂合子的比较与鉴定 比 较 纯合子 杂合子
学案答案：8[1].1遗传规律
8.1 遗传规律 一、学习目标 1、说出孟德尔成功的原因并认识其研究方法的科学性（豌豆杂交实验的过程） 2、阐明遗传学中的一些基本概念，如：杂交、自交、测交、性状、相对性状、表现型、 基因型、纯合子、杂合子、等位基因等等。 *3、理解基因分离定律和基因的自由组合定律 ——描述杂交实验的过程和结果；写出遗传图解；理解其细胞学基础（拓展）； 简述遗传定律的概念；应用于实例的推理分析。 4、感悟孟德尔甘于寂寞、坚持不懈、追求真理的科学研究精神。 二、知识框架 杂交实验的过程和结果 遗传图解 基因的分离定律细胞学基础（拓展） 分离定律的内容 实例推理分析 杂交实验的过程和结果 遗传图解 基因的自由组合定律细胞学基础（拓展） 自由组合定律的内容 实例推理分析 三、知识清单 ▲遗传学中的基本概念
1、 孟德尔及其科学研究的方法 （1）孟德尔获得成功的原因 ①选用适宜的实验材料；（豌豆是自花传粉_的植物，进行_闭花__授粉，自然状态下 是_纯种_；豌豆各品种间具有一些易于区分的_性状_差异。 花较大，便于用人工方法进行杂交。） ②采用由简到繁、先易后难的研究思路；（一对相对性状到多对相对性状） ③应用_数学统计_方法对实验结果进行分析、推理，并大胆提出 假说 ； ④严谨的实验操作过程；（ 实验时，先将_未成熟母本__的花__去雄__，并__套袋_。 待_母本成熟__时，再从_父本__的花朵中采集_花粉__，放到_去雄__花朵的_柱头_上，这一步骤称为_人工授粉_。再次_套袋_等待果实发育成熟。） （2） 1866 年，孟德尔正式发表了《 植物杂交实验 》论文，揭示了遗传学的基本定 律。 2、基因的分离定律 （1）豌豆杂交实验（一对相对性状）实验现象和解释 P ： 紫花 × 白花 →不论紫花作为父本还是母本，结果_相同_。 _AA___ _aa _ →基因在体细胞中一般是_成对_存在的。 配子： →减数分裂形成的配子，只含成对基因中的_一个 ↓ F 1： 紫花 →紫花称为_显性_性状。 _Aa _ ↓○ × →F 1减数分裂形成配子时，_等位基因_随着_同源染色体的分开而分离，产生等量的A 、a 雄配子和等量 的A 、a 雌配子。 →雌雄配子间的结合机会相等 F 2基因型：_AA_:_Aa__:_aa__=__1:2:1_ 表现型：_紫花_:_白花__=_3：1___ （2）孟德尔假说的验证——测交 用纯种高茎和矮茎杂交所得的F 1和隐性亲本进行“测交”。 测交亲本： 高茎 × 矮茎
苏教版生物必修2第一节《基因的分离定律》word教案
第一节基因的分离定律 一、教学目的： 1．基因的分离定律发现过程 2.概念的了解 二、教学重难点 难点： 1．对分离现象的解释。 2．基因分离定律的实质。 难点： 对分离现象的解释 三、板书设计： 一、概念： 相对性状 显性性状 隐性性状 性状分离 显性基因 隐性基因 纯合子 杂合子 等位基因 表现型 基因型 二、研究过程： 1、发现问题 2、设计假说，解释问题 3、设计试验，验证假说 4、得出结论 四、教学过程： 阅读课本有关内容，找出以下概念，并加以比较 一、基本概念：相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离、显性基因、隐性基因、纯合子、杂合子、等位基因、表现型、基因型、完全显性、不完全显性、共显性 二、区分概念： 杂交、回交、正交、反交、自交、测交、父本、母本 三、遗传图解中常用符号： P—亲本；♀—母本；♂—父本；×—杂交；??—自交；F1—杂种子一代；F2—杂种第二代 阅读课本有关内容，找出以下概念，并加以比较 阅读课本关于豌豆杂交试验的有关内容，回答： 1.基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，那么，基因在传种接代中有什么样的传递规律？遗传学的奠基人是谁？ 2.研究遗传规律的基本方法是什么？ 3.孟德尔选用的实验材料是什么？为什么选用它？ 一、基因的分离规律 1.一对相对性状的遗传试验 （1）试验过程 研究特点：①试验材料——选用自花传粉的豌豆 ②分析研究方法——从一对相对性状入手
③运用数学方法——统计学方法 （2）试验结果 ①无论正交反交，F1只表现显性性状； ②F1自交，F2出现性状分离，分离比接近于3：1（高茎：矮茎） 2.对分离现象的解释 思考：①什么是基因？基因位于何处？ ②显性基因用什么字母表示？ ③什么是等位基因？基因在体细胞和生殖细胞中分布有何特点？ ④生殖细胞中基因是成单存在的，受精卵中呢？原因？ 习题反馈： 1.性状分离是指（）。 A.同源染色体的分离 B.同源染色体同一位置上基因的分离 C.等位基因的分离 D.杂种后代表现出相对性状的不同类型 2.研究基因传递规律主要是通过下列哪项的遗传来推知的？（）A.染色体；B.DNA；C.基因；D.性状 3.许多纯种高茎豌豆自花传粉而生成的后代很可能有A.100%高茎；B.25%高茎；C.50%高茎； D.25%矮茎 4.在正常情况下，T和t这一对基因会成对存在于（）A.合子；B.配子；C.次级精母细胞；D.卵细胞 5.等位基因的分离可能发生在A.DNA复制时；B.有丝分裂后期；C.减数第一次分裂；D.减数第二次分离3.测交——对分离现象解释的验证 思考：①为什么要进行测交试验？ ②测交是怎样进行的？ ③按孟德尔的解释，杂种子一代Dd能产生几种配子？数量比如何？ ④测交的遗传图解该怎样写？ 通过测交，如果预期的结果和实践结果一致，则假说可以上升为真理，由此得出科学研究的一般方法：试验结果→假说→试验验证→验证结果与假说推论结果一致→假说上升为真理，若二者不一致时，否定假说 4.基因分离定律的实质 思考：①什么是等位基因？它包括哪两个要点？ ②分离定律的实质是什么？ ③基因分离定律的适用范围是什么？ 注：基因位于染色体上，和染色体同处于平行关系，在杂合子（F1）细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。 5.基因型和表现型 思考：①基因型和表现型的关系？ ②生物体在整个发育过程中，除受到内在因素基因的控制外，还受什么影响？ 注： 基因型是性状表现的内在因素，表现型则是基因型的表现形式 表现型相同的个体，基因型不一定相同，基因型相同的个体，只有在外界环境相同的条件下，表现型才相同 总结：分离定律是指杂合子在进行减数分裂时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。 扩展应用：应用分离定律，根据亲、子二代的表现型可推知基因型。如课本习题三.2 解题思路：1.首先确定显性性状（第1小题）； 2.先确定隐性性状的基因型，其必定是纯合体如皱粒rr 3.得出答案 四、在农业育种中的应用
高中生物 3_1 基因的分离定律学案 新人教版必修2
第三章遗传和变异 第一节基因的分离定律（第1课时） 一、学习目标 1、说出孟德尔选择实验材料的成功之处。 2、能说举例说明相对性状、显性性状、隐性性状、基因型、表现性、纯合子、杂合子、等位基因的概念。 3、概述一对相对性状的杂交试验以及能做出解释 二、教学重点 1说出一对相对性状的杂交实验过程 2 说出基因分离定律的内容 三、教学难点 对一对相对性状的杂交试验做出解释。 四、教学方法 讲述法、归纳法、自主学习、合作探究 五、教学用具 课件 六、教学过程 【课前预习】 （一）孟德尔的豌豆杂交试验 【质疑讨论】为什么用豌豆作实验材料，结果会可靠？ 用豌豆做实验材料的优点： ①自花传粉，闭花授粉（即严格的_________植物）。自然状态下都是纯种，结果可靠易于分析。
②豌豆品种间具有一些稳定的、易于区分的。杂交试验的结果容易观察和分析。【相关概念】 性状：生物体所表现出来的、生理生化特征或行为方式等 相对性状：指同一种生物性状的表现类型。如豌豆花的紫花、白花等。 课件出示人的一些典型的相对性状的图片，如有无酒窝、有无耳垂等，帮助学生理解相对性状 杂交试验的相关概念 雄蕊：包括花药和花丝两部分，花药中有花粉。花药成熟后，花粉散发出来。 雌蕊：由柱头、花柱、子房三部分组成。子房发育成果实，子房中的胚珠发育成种子；胚珠中受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳 两性花：同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，这样的花称为两性花。 单性花：一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，这样的花称为单性花。 自花传粉：两性花的花粉，落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程，叫自花传粉。 闭花传粉：花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上，称之为闭花传粉。异花传粉：两朵花之间的传粉过程，叫异花传粉。 母本：接受花粉的植株叫做母本（♀）。 父本：供应花粉的植株叫做父本（♂）。 去雄：在花未成熟前，拔开花瓣除去末成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。 思考探究1:豌豆是自花传粉的植物，在实验中是怎样实现异花传粉的？ （二）一对相对性状的遗传试验 过程：纯种紫花豌豆和白花豌豆作亲本进行杂交得到F1，再让F1得F2。 （1）常用的遗传学符号和含义： 符号P F2 含义子一代自交杂交母本父本
生物《基因的分离定律》教案(苏教版必修)
第一节基因的分离定律 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 第三章遗传和染色体 第一节基因的分离定律（一） 二. 学习内容： 基因的分离定律 孟德尔遗传实验的科学方法 基因的分离定律的应用 环境影响基因的表达 三. 学习目标 举例说明基因与性状的关系 阐明基因的分离定律 分析孟德尔遗传实验的科学方法 四. 学习重点： 深刻领会分离定律的实质。通过具体事例的遗传分析，学会运用遗传图解的方法分析与基因分离定律相关的遗传性状问题 五. 学习难点：分离定律在杂交育种和医学实践等方面的应用 六. 学习过程 1. 基因的分离定律 遗传：“种瓜得瓜，种豆得豆”，这种子代与亲代个体之间相似的现象称为遗传。亲代通过遗传物质把生物信息传递给子代，子代按照遗传信息生长、发育，因而子代总是具有与亲代相同或相似的性状。 变异：亲代与子代之间，以及子代的不同个体之间会出现差异，这种现象称为变异。生物的各种性状都具有一定的遗传基础，是遗传与环境相互作用的结果。 （1）1对相对性状的遗传实验 豌豆是严格自花传粉的植物，自然状态下的豌豆都是纯种；豌豆具有多对容易区分的相对性状。孟德尔选择豌豆为实验材料作1对相对性状的杂交实验 ① 实验过程 ② 豌豆的7对相对性状的杂交实验
③实验显示具有一对相对性状的亲本杂交，子一代（F1）都表现显性亲本的性状，F1自交，子二代（F2）都发生性状分离，分离比等于3︰1 ④ 相关术语 杂交：指两个遗传结构不同的个体之间的交配，如紫花豌豆与白花豌豆的交配属于杂交。 相对性状：指同一性状的不同表现类型。如豌豆花的紫花、白花；高茎、矮茎等。 显性性状：两个纯种亲本杂交，F1显现出来的那个亲本的性状叫显性性状，如紫花性状隐性性状：纯种亲本杂交，F1没有显现出来的那个亲本的性状叫隐性性状，如白花性状性状分离：在杂种后代中出现不同亲本性状的现象，称为性状分离。如紫花性状的F1自交，F2出现紫花和白花的现象是性状分离。 孟德尔认真地研究了7组实验数据，发现F2中表现显性性状的植株与表现隐性性状的植株相比，比值总是基本接近于3：1。 ⑤ 解释： Ⅰ 遗传因子及表示方法在卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。用大写字母代表显性因子（如A代表紫花因子），用小写字母代表隐性因子（如a代表白花因子）。紫花亲本产生A型花粉和A型卵细胞，白花亲本产生a型花粉和a型卵细胞。 Ⅱ 遗传因子在亲本体细胞中成对存在并保持独立状态紫花亲本（AA）和白花亲本（aa）杂交产生的F1，含有1对遗传因子（Aa），由于A为显性遗传因子，a为隐性遗传因子，所以F1表现出由显性遗传因子控制的紫花性状。又由于杂种F1体细胞内的遗传因子A 和a各自独立，互不混杂，彼此保持独立的状态。 Ⅲ F l可以产生数量相等的A型和a型花粉，以及数量相等的A型和a型卵细胞。 Ⅳ 在F1自交时，两种雌配子和两种雄配子之间结合的概率相等，产生3种遗传组合
《基因的分离定律》学案5.docx
第一节第2课时分离定律的验证和实质 ［冃标导读〕1.通过性状分离比的模拟实验，进一步加深对分离现象解释的理解。2.结合教材图解，概述1对相对性状测交实验的过程，并归纳基因的分离定律及其实质。3.归纳孟德尔获得成功的原因。 ［重难点击］1.性状分离比的模拟实验。2.对分离定律的验证过程。3.分离定律的内容。 教学过程 【课堂导入】在科学探究过程中，有些问题单凭观察是难以得出结论的。这时就需要通过实验来探究。如何进行模拟实验体验孟德尔的假说呢？ 探究点一性状分离比的模拟实验 1.实验原理 2.实验过程 3.实验分析 探究点二对分离现象解释的验证和分离定律的实质 孟德尔的假说合理地解释了一对相对性状的杂交实验，但是一种正确的假说还需要相应的实验来验证支持，为此孟德尔设计了测交实验： 1.对分离现象解释的验证 ⑴实验目的：让杂种F］与____ 杂交，來测定R的基因组成，这种方法称为测交。 (2)实验分析 比例丄: 1 若解释正确，则Fi应产生—和—两种配子，比例为_________ ，隐性亲本只产生一种配子—由此推出测交后代有—和—两种遗传因子组成，比例为__________ ,紫花和白花的比例为 (3)实验结果：FiX白花豌豆一紫花：白花= _______ (4)实验结论：Fi的遗传因子组成为____ ；F］形成配子时，显性因子和隐性因子发生了 分别进入到不同的配子中。 2.分离定律的实质
完善下图，并根据所学知识归纳分离定律的实质。 控制相对性状的等位基因位于一对 ________ 上，当细胞进行减数分裂形成配子时， ________ 会随着 _______ 的分开而分离，分别进入到两个配子屮，独立地随配子遗传给后代，这就是 基因的分离定律。 3. 表现型与基因型的关系： 随堂反馈：1.下列有关基因的分离定律的叙述中，正确的是（） A. 分离定律是孟德尔针对豌豆1对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的 B. 在生物的体细胞中，控制同一性状的基因是单独存在的，不会相互融合 C. 在形成生殖细胞——配子时，单独存在的基因要发生分离，所以称分离定律 D. 在形成配子时，成对的基因分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代 2. 下列对孟德尔选用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因，叙述不正确的是（） A. 豌豆具有稳定的、容易区分的相对性状 B. 豌豆是自花传粉而且是闭花受粉的植物 C. 豌豆在杂交吋，母本不需要去雄 D. 豌豆一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠又容易分析 3. 下列哪项不属于孟德尔进行遗传实验研究获得成功的原因（） A.正确地选用豌豆作为实验材料 B.先分析多对性状后再分析一对相对性状的遗传 C.运用统计学方法分析实验结果 D.科学地设计实验程序，提出假说并进行验证 邳州市第四屮分科时导学案 年级—高一— 学科—生物 _______ 命制人—徐瑛— 第一节第3课时基因分离定律的应用 ［目标导读］1?结合实例归纳分离定律的解题思路与规律方法。 2. 结合实践，概述分离定律在实践中的应用。 时间—第四周