孟德尔的豌豆杂交实验（二）（第2课时）

孟德尔的豌豆杂交实验二（第二课时）人教版高中生物必修二学习目标1.能阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。2.能够运用数学统计方法处理实验数据、分析实验结果。3.能够设计和实施“遗传因子自由组合产生的配子的种类及比例”模拟实验。4.能认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。目录1、情境导入，遗传学实验材料-豌豆2、知识回顾：假说——演绎法3、孟德尔取得成功的原因4、表现型、基因型的相互关系5、孟德尔遗传规律的应用6、分离定律VS自由组合定律7、当堂练习8、课堂小结情景导入观察现象提出问题分析问题提出假说演绎推理设计实验实施实验验证假说分析结果得出结论知识回顾：假说——演绎法不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合？F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合设计F1的测交实验，预测后代表现型及比例，作出测交图解，脑海中推想的过程进行测交实验，得出测交结果假设成立，得出自由组合定律孟德尔得出自由组合定律的过程中也运用了假说演绎法，请回忆孟德尔的杂交实验（二）的实验过程填写下表

在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂交后代中出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。

孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年的时间研究山柳菊，结果并不理想。主要原因是：（1）没有易于区分的相对性状；（2）有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；（3）花小，难人工杂交

综上所述，孟德尔获得成功的原因有哪些？孟德尔实验方法的启示课堂新知一：孟德尔取得成功的原因1、正确的选材——豌豆3、从简单到复杂——从单因素到多因素2、运用数学统计学分析实验数据4、运用正确的科学方法——假说—演绎法5、创造性地应用符号体系，表达抽象的科学概念课堂新知一：孟德尔取得成功的原因（P12）①具有稳定的易于区分的相对性状——便于观察和分析；②严格的自交植物——自然状态下是纯种；③豌豆花比较大——易于人工杂交实验。6、对科学的热爱；严谨的科学态度；勤于实践；敢于向传统挑战。(优点：熟记)2.1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文，他们做了许多与孟德尔实验相似的观察，并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义。

德国的科伦斯

荷兰的德弗里斯

奥地利的丘歇马克课堂新知二：孟德尔遗传规律的再发现1.1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表，遗憾的是这一重要成果，却没有引起人们的重视，一直沉寂了30多年。3.1909年，丹麦科学家约翰逊提出”基因”的概念，取代遗传因子，并提出了表型和基因型的概念。丹麦威尔逊表型（表现型）：生物个体表现出来的性状，如高茎和矮茎基因型：与表型有关的基因组成，如DD、Dd、dd等位基因：控制相对性状的基因，如D与d表现型和基因型的关系：基因型能完全决定表型吗？杂合子才含有等位基因表型=基因型+环境。课堂新知二：孟德尔遗传规律的再发现3.人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状，双眼皮为显性性状，单眼皮为隐性性状。(1)如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗？(2)有的同学父母都是单眼皮，自己却是双眼皮，也有证据表明他(她)确实是父母亲生的，对此，你能作出合理的解释吗？你由此体会到遗传规律有什么特点？（基因用A、a表示）如果父母都是基因型为Aa的杂合子，其表型虽为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为aa)。生物体的性状主要取决于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。课堂新知二：孟德尔遗传规律的再发现

单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。基因型为AA或Aa的人，如果因提上睑肌纤维的发育不完全，则可能表现为单眼皮；这样的男性或女性婚配所生子女，如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A，由于提上睑肌纤维的发育完全，则表现为双眼皮。

由此可见，遗传规律虽然通常由基因决定，但也受到环境等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。课堂新知二：孟德尔遗传规律的再发现观赏植物——藏报春，让基因型为AA的植株在20～25℃的环境条件下生长，植物开红花。如果让它在30℃的环境条件下生长，则开白花。课堂新知三：表现型、基因型的相互关系请同学们思考为什么藏报春基因型均为AA，但植物开花颜色却不同呢？基因型是表现型的内在因素，表现型是基因型的表现形式相同环境——表现型相同不同环境——表现型可能不同表现型是基因型与环境相互作用的结果表现型相同——基因型不一定相同基因型相同表现型=基因型+环境课堂新知三：表现型、基因型的相互关系一、动植物育种杂交育种：将具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状结合在一起，再筛选出所需要的优良品种。课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用假如你是一位育种工作者，不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病（aarr）；另一个品种有芒、抗病（AARR）。如何得到能够稳定遗传的无芒抗病的类型?将你的设想用遗传图解表示出来。课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用1、子二代具有显性优良性状的品种都能稳定遗传吗？为什么？2、如何才能得到稳定遗传的优良品种？3、如果需要选育的优良性状是隐性性状，如何进行选育？培育纯合子品种：两种优良性状亲本杂交——子一代自交——再选育不能，子二代为杂交一代是杂合子，后代会出现性状分离。如果选育的优良性状是隐性性状,一旦出现就是纯合的,不需要再连续自交。课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用AARRaarr×PAaRr有芒抗病无芒不抗病有芒抗病F1有芒抗病无芒抗病有芒不抗病无芒不抗病F2aaRRaaRr无芒抗病aaRRA

R

A

rraarr自交选择选纯集优选育课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用杂交育种优点：缺点：使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于个体，即“集优”。（1）育种时间长（2）局限于同一物种或亲缘关系较近的个体（3）由于杂种优势，杂种子一代在性状上优于两亲本，并不要求遗传上的稳定性，因此，需年年制种目的：实质：将优良性状进行组合对不同的基因进行组合课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用19

苏格兰折耳猫因为它特有的可爱憨态受到很多人的喜欢。它们的运动天赋虽然一般，但并不表示它们不喜欢玩，只是更青睐于有主人的陪伴。苏格兰折耳猫喜欢平躺着睡觉，在无所事事的时候，它们会像水獭一样坐在那里向窗外张望。苏格兰折耳猫的价格一般幼猫在3000到10000之间，成猫一般在7000以上。课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用纯种长毛折耳猫（BBee）的培育过程短毛折耳猫（bbee）长毛立耳猫（BBEE）长毛折耳猫（BBee）？短毛折耳猫bbee长毛立耳猫BBEE×长毛立耳猫BbEe♀、♂互交B_E_B_eebbE_bbee与bbee测交选择后代不发生性状分离的亲本即为BBee杂交相互交配选种测交优良性状的纯合体20课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用21思考1：杂交育种选育为什么从F2开始？思考3：如果培育隐性纯合子的新品种，比如用基因型为AAbb和aaBB的亲本，培育出aabb的优良品种，是否需要连续自交？思考4：培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？因为从F2开始发生性状分离否，因为隐性性状一旦出现即为纯合子不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。思考2：如何培育杂合子品种？选择符合要求的纯种双亲杂交（♀×♂）→F1即为所需品种课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用二、医学实践为遗传病的预测和诊断提供理论依据。临床上一个家系中如果出现两种遗传病的患者，而且是单基因遗传病，那么在大多数情况下，可以按自由组合定律来分析。例如：父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d控制)的孩子。则双亲的基因型、后代的表现型及概率怎样？课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。阅读教材P13，绘制双亲表现正常，生出孩子是患者的遗传图解，并标明孩子患病的概率。白化病2.医学实践课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用父亲（正常）母亲（正常）白化病患者患病概率？aaAaAaaa=1/4思考1：生一个患病男孩概率是多少?思考2：生一个正常女孩概率是多少?1/83/8课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用亲代母亲（正常指）

父亲（多指）

1/2pD1/2pd子代配子1/4PD1/4Pd1/4pD1/4pd1/8ppDD正常1/8ppDd正常1/8ppDd正常1/8PpDD多指1/8PpDd多指1/8PpDd多指1/8Ppdd多指先天聋哑1/8ppdd先天聋哑正常3/8多指3/8先天聋哑1/8多指、先天聋哑1/8ppDdPpDd课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用两病概率计算的方法当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下：患甲病概率(m)患乙病概率(n)不患甲病概率(1-m)不患乙病概率(1-n)①④②③课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用序号类型计算公式①同时患两病概率②只患甲病概率③只患乙病概率④不患病概率拓展求解患病概率只患一种病概率mnm(1-n)①+②+③或1-④②+③或1-（①+④）n(1-m)(1-m)(1-n)课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用练习：一个正常的女人与一个并指（Bb）的男人结婚，他们生了一个患白化病（aa）且手指正常的孩子。求再生一个孩子：（1）只患并指的概率是

。（2）只患白化病的概率是

。（3）既患白化病又患并指的男孩的概率是

。（4）只患一种病的概率是

。（5）患病的概率是

。课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用1、明确亲本基因型患白化病（aa）且手指正常的孩子aabbAabb（妻）、AaBb（夫）该夫妇基因型2、确定患病概率1/21/21/43/4①④②③白化病概率非并指概率并指概率白化病概率课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用练习：一个正常的女人与一个并指（Bb）的男人结婚，他们生了一个患白化病（aa）且手指正常的孩子。求再生一个孩子：（1）只患并指的概率是

。（2）只患白化病的概率是

。（3）既患白化病又患并指的男孩的概率是

。（4）只患一种病的概率是

。（5）患病的概率是

。3/81/81/161/25/8课堂新知四：孟德尔遗传规律的应用课堂新知五：分离定律VS自由组合定律（1）两大遗传定律在生物的性状遗传中______进行，______起作用。（2）分离定律是自由组合定律的________。同时同时基础1.联系2.区别遗传定律研究的相对性状涉及的等位基因F1配子的种类及比例F2基因型

种类及比例F2表型种类及比例F1测交后代基因型、表型种类及比例分离定律自由组合定律2种3:1一对一对2种1:13种1:2:1两对(或多对)两对(或多对)4=22种1:1:1:19=32种(1:2:1)24=22种9:3:3:1形成配子时2种1:14=22种1:1:1:1思考•讨论等位基因对数（各自独立遗传）F1产生的配子种类F2基因型种类F2表现型种类１对Aa2对AaBb3对AaBbCcn对AaBbCcDd……348278???92n3n2n422课堂新知五：分离定律VS自由组合定律当堂练习1．用豌豆作为实验材料完成杂交实验，相关叙述错误的是（）A．豌豆在自然状态下一般都是纯种B．豌豆的花大，易于做人工杂交实验C．豌豆具有稳定的易于区分的相对性状D．豌豆的非等位基因在形成配子时都能自由组合【答案】D【解析】A、豌豆花是两性花，传粉方式为自花传粉，这样避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，A正确；B、豌豆的花大，易于做人工杂交实验，B正确；C、豌豆具有多对稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，C正确；D、非等位基因可以位于同源染色体上，也可以位于非同源染色体上，若非等位基因位于同源染色体上，形成配子时不能自由组合，D错误。故选D。2．金鱼草是一种二倍体植物，其花色由一对等位基因R、r控制，基因型为RR、Rr和rr植株分别开红花、粉红花和白花；叶形（阔叶、狭叶）则由另一对基因D、d控制，D对d是完全显性。一株粉红花狭叶金鱼草（亲本）自交产生的800株后代（F1）中粉红花阔叶个体约100株。不考虑产生配子时发生染色体互换及其他变异，下列分析，合理的是（）A．亲本的基因型是Rrdd B．F1共有4种表型和9种基因型C．F1中开红花且狭叶的个体占3/8D．F1红花狭叶自交产生的F2中，D的基因频率为2/3【答案】D【解析】A、亲本狭叶自交子代出现了阔叶，说明阔叶是隐性性状，且基因型Rr表现为粉红花，因此亲本的基因型是RrDd，A错误；B、亲本RrDd自交，子代有RRDD、RrDD、rrDD、RRDd、RrDd、rrDd、RRdd、Rrdd、rrdd9种基因型，但DD、Dd表现型一样，RR、Rr、rr表现型不一样，因此有6种表现型，B错误；C、亲本RrDd自交，用分离定律的方法求解自由组合定律，Rr自交子代RR：Rr：rr=1:2:1，Dd自交子代DD：Dd：dd=1:2:1，红花基因型为RR，狭叶为DD和Dd，所以F1中开红花且狭叶的个体为1/4×3/4=3/16，C错误；D、由于只需计算D的基因频率，因此只需考虑F1狭叶自交即可，F1狭叶基因型为1/3DD、2/3Dd，1/3DD自交得到1/3DD，2/3Dd自交计算方法是2/3×（1/4DD、2/4Dd、1/4dd）=1/6DD、2/6Dd、1/6dd，因此F1狭叶自交F2DD=（1/3+1/6）=3/6，Dd=2/6、dd=1/6。D的基因频率=3/6×1+2/6×1/2=2/3，D正确。故选D。3．某单子叶植物的花粉非糯性（A）对糯性（a）为显性（T）对染病（t）为显性（D）对圆形（d）为显性，D/d位于2号染色体上，T/t位于3号染色体上。非糯性花粉遇碘液变蓝色（）A．若要验证基因的分离定律，可选择①～④中任意两个作为亲本杂交验证B．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，可选择①和④作为亲本杂交验证C．若要验证基因的自由组合定律，可选择①～④中任意两个作为亲本杂交验证D．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可选择②和③作为亲本杂交验证【答案】D【解析】A、由题意可知，遵循基因的自由组合