新教材适用2024-2025学年高中生物第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验二第2课时孟德尔实验方法的启示遗传规律的再发现和应用学案新人教版必修2

第2课时孟德尔试验方法的启示、遗传规律的再发觉和应用课标要求1．说出孟德尔胜利的缘由。2．概述孟德尔遗传规律的再发觉，驾驭核心概念间的关系。3．归纳自由组合定律的解题思路与规律方法。4．阐明自由组合定律在实践中的应用。核心素养1．探究自由组合定律在育种方面的应用，培育设计和分析试验的实力。(科学探究)2．分析孟德尔获得胜利的缘由，学习他对科学的酷爱和锲而不舍的精神。(社会责任)3．运用遗传定律学问指导农牧业生产，检测和预防遗传病。(社会责任)一、孟德尔试验方法的启示及遗传规律的再发觉基础学问·双基夯实1．孟德尔胜利的缘由(1)正确选用豌豆作试验材料是胜利的首要条件。(2)对相对性状遗传的探讨，从一对到多对①生物的性状多种多样，依据自由组合定律，假如有n对性状自由组合，后代的性状组合会有_2n__种，这是很难统计的。②孟德尔实行了由单因素(即_一__对相对性状)到多因素(即_两对或两对以上__相对性状)的探讨方法。(3)对试验结果进行统计学分析：孟德尔运用了_统计学__的方法对试验结果进行了统计，从而发觉了生物性状的遗传在数量上呈现肯定的比例，并最终说明了这些现象。(4)运用_假说—演绎__法这一科学方法。(5)创新性地验证假说：孟德尔创新性地设计了_测交__试验，证明了对试验现象的说明，验证了假说的正确性，并归纳出了分别定律和自由组合定律。2．孟德尔遗传规律的再发觉(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为_基因__，并提出了_表型__和_基因型__的概念。①表型：指生物个体表现出来的_性状__，如豌豆的高茎和矮茎。②基因型：指与表型有关的_基因组成__，如DD、Dd、dd等。③等位基因：指限制_相对性状__的基因，如D和d。(2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。活学巧练1．孟德尔把数学方法引入生物学的探讨，是超越前人的创新。(√)2．孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念。(×)3．表型相同的生物，基因型肯定相同。(×)合作探究1．孟德尔在探讨基因的遗传规律时，曾用山柳菊进行了杂交试验，但并未取得实质性的收获，试从山柳菊的角度分析缘由。提示：山柳菊没有既简单区分又可以连续视察的相对性状；山柳菊的花小，难以做人工杂交试验；山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。2．表型相同的个体，基因型不肯定相同，基因型相同的个体，表型是否肯定相同？为什么？提示：不肯定，因为生物的表型除了受基因限制之外，还受环境等因素的影响。3．视察图示，思索并回答问题：甲乙(1)图甲产生配子的种类及比例是_AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1__。(2)若将图甲植株测交，则选用的个体基因型是_aabb__。测交后代的基因型及比例是_AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1__。测交后代的表型及比例是_双显∶一显一隐∶一隐一显∶双隐＝1∶1∶1∶1__。(3)假如图甲变为图乙所示的基因位置关系，非等位基因之间_不会__(填“会”或“不会”)发生自由组合。(4)图乙所示个体产生配子种类及比例_AC∶ac＝1∶1__。归纳提升1.孟德尔取得胜利的缘由分析选材方面豌豆作为试验材料是试验胜利的首要因素，优点是：①自花传粉，自然状态下是纯种②具有稳定的、易于区分的相对性状，使试验结果既牢靠又易于统计分析③豌豆花大，易于进行人工传粉④豌豆生长周期短，易于栽培程序设计①采纳由单因子到多因子的探讨分析方法②首创测交法，用以验证提出的假说③后代样本数量足够多，数学统计结果更牢靠数学方法运用统计学方法对杂交后代的性状进行分类、计数和归纳逻辑方法运用了假说—演绎法2.相同基因、等位基因、非等位基因辨析典例1下列关于得出孟德尔遗传规律的过程，说法错误的是(D)A．豌豆自花传粉的特点是孟德尔杂交试验获得胜利的缘由之一B．统计学方法的运用有助于孟德尔总结规律C．进行测交试验是为了对提出的假说进行验证D．得出分别定律时采纳了假说—演绎法，得出自由组合定律时未运用解析：豌豆为自花传粉植物，自然状态下一般都是纯种，具有一些稳定的、易于区分的相对性状，这些使孟德尔得到的试验结果既牢靠又易于进行统计学分析，A正确；孟德尔运用统计学的方法对较多的试验数据进行处理，得出F2的性状分别比，B正确；孟德尔在试验的基础上提出问题，然后提出假说，首创测交法，用以验证提出的假说，C正确；无论是得出分别定律还是自由组合定律，孟德尔都运用了假说—演绎法，D错误。变式训练❶以下关于基因型、表型、等位基因的叙述，正确的是(D)A．表型都能通过眼睛视察出来，如高茎和矮茎B．在相同环境条件下，表型相同，基因型肯定相同C．D与d、R与R、Y与y都属于等位基因D．杂合子中肯定含有等位基因，纯合子中肯定不含有等位基因解析：表型是指生物个体表现出来的性状，是可以视察和测量的，但不肯定都能通过眼睛视察出来，A错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不肯定相同，如豌豆高茎的基因型可能是DD或Dd，B错误；D与d、Y与y都属于等位基因，R与R属于相同基因，C错误；杂合子是指遗传因子组成不同的个体，所以杂合子中肯定含有等位基因，纯合子是遗传因子组成相同的个体，所以必定不含有等位基因，D正确。二、孟德尔遗传规律的应用基础学问·双基夯实1．孟德尔遗传规律的应用(1)分别定律和自由组合定律在生物的遗传中具有_普遍__性。(2)应用：有助于人们正确地说明生物界普遍存在的遗传现象，还能够预料杂交后代的_类型__和它们出现的_概率__，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。2．实例(1)杂交育种a．人们有目的地将具有_不同优良性状__的两个亲本杂交，使两个亲本的_优良性状__组合在一起，再筛选出_所须要__的优良品种。b．过程(以抗倒伏和抗条锈病小麦品种的选育为例)(2)医学实践：人们可以依据分别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_遗传询问__供应理论依据。活学巧练1．杂交育种不须要筛选就可获得优良品种。(×)2．依据孟德尔遗传规律可以推断遗传病的患病概率。(√)合作探究现有两种小麦，分别具有一种优良性状(如矮秆、抗病等)，某爱好小组采纳下列育种程序，请回答问题：PF1X1．假如培育的优良性状是隐性的，则图中X如何操作？提示：选出即可留种。2．假如优良性状中有显性，则图中X如何操作？提示：连续自交直到不发生性状分别为止。3．杂交育种是否肯定要从F2起先筛选？是否肯定要连续多代自交？举例说明。提示：不肯定，假如培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可，假如培育隐性纯合子，则从F2中干脆选择即可，不须要连续多代自交。4．培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？提示：不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。5．人类多指(T)对正常指t为显性，正常(A)对白化(a)为显性，确定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是多少？并写出推断过程。提示：1/2,1/8；据题推知：父亲的基因型为TtAa，母亲的基因型为ttAa。用“分解法”可分析如下：故后代患一种病的概率为1/2×1/4＋1/2×3/4＝1/2，患两种病的概率为1/2×1/4＝1/8。归纳提升1.依据不同的育种目的，杂交育种在操作时的过程会有以下几种状况(1)培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×)→F1(即为所需品种)。(2)培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交(♀×)→F1→F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。(3)培育显性纯合子品种①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择须要的类型，自交至不发生性状分别为止。②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择须要的类型与隐性类型测交，选择后代只有一种表型的F2个体。③优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。④缺点：获得新品种的周期长。2．两种遗传病遗传概率的计算若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病状况如下表：序号类型概率①不患甲病的概率1－m②不患乙病的概率1－n③只患甲病的概率m×(1－n)④只患乙病的概率n×(1－m)⑤两病同患的概率mn⑥只患一种病的概率m(1－n)＋n(1－m)⑦完全正常的概率(1－m)×(1－n)⑧患病的概率1－(1－m)×(1－n)典例2已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，小麦一年只播种一次。下图是培育无芒抗病小麦的示意图：下列相关叙述错误的是(C)A．杂交的目的是将限制无芒和抗病的基因集中到子一代中B．子一代自交的目的是使子二代中出现无芒抗病个体C．得到纯合的无芒抗病种子至少须要五年D．子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子解析：有芒抗病植株和无芒不抗病植株进行杂交产生的子一代中虽然没有出现无芒抗病植株，但已经将限制优良性状的基因(a)和(R)集中到了子一代中，然后通过子一代自交，子二代中出现了符合要求的植株，但其中有2/3是杂合子，纯合子只占1/3，所以要令子二代中无芒抗病植株自交，目的是鉴定哪些是纯合子，得到纯合的无芒抗病种子至少须要4年，C错误。变式训练❷有一对患有软骨发育不全遗传病的夫妇(其他性状表现正常)，他们所生的第一个孩子患有白化病和软骨发育不全，其次个孩子表现正常。假设限制这两种病的基因遗传符合自由组合定律，请预料他们再生一个孩子同时患两种病的概率是(C)A．1/16 B．1/8C．3/16 D．3/8解析：一对患有软骨发育不全的夫妇(其他性状表现正常)，他们所生的第一个孩子患有白化病和软骨发育不全，其次个孩子性状表现全部正常，可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb(假设白化病相关基因用A、a表示，软骨发育不全相关基因用B、b表示)，且软骨发育不全为显性遗传病，白化病为隐性遗传病，因此他们再生一个孩子同时患两种病的概率是1/4×3/4＝3/16。两对基因限制的性状遗传中异样分别比现象条件F1(AaBb)自交后代比例F1(AaBb)测交后代比例存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现9∶6∶11∶2∶1即A_bb和aaB_个体的表型相同A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9∶71∶3即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同a(或b)成对存在时表现同一种性状，其余正常表现9∶3∶41∶1∶2即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现15∶13∶1即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同显性基因在基因型中的个数影响性状表现(累加效应)AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1致死类型(和小于16)①AA和BB致死②AA(或BB)致死③aabb致死④aa(或bb)致死⑤AB等配子致死方法技巧：“三步法”巧解自由组合定律中特别分别比问题第一步，推断是否遵循基因自由组合定律：若没有致死的状况，双杂合子自交后代的表型比例之和为16，则遵循基因的自由组合定律，否则不遵循基因的自由组合定律。其次步，写出遗传图解：依据基因的自由组合定律，写出F2四种表型对应的基因型，并注明自交后代性状分别比(9∶3∶3∶1)，然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表型。第三步，合并同类项：依据题意，将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。典例3某植物的花色受独立遗传的两对基因A、a，B、b限制，这两对基因与花色的关系如图所示，此外，a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的自交后代中花色的表型比例是(C)A基因B基因↓↓白色色素粉色色素红色色素A．白∶粉∶红＝3∶10∶3B．白∶粉∶红＝3∶12∶1C．白∶粉∶红＝4∶9∶3D．白∶粉∶红＝6∶9∶1解析：基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的基因型为AaBb，F1自交后代中花色的表型及比例为白(aaB_＋aabb)∶粉(A_bb＋AaB_)∶红(AAB_)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)×\f(3,4)＋\f(1,4)×\f(1,4)))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)×\f(1,4)＋\f(1,2)×\f(3,4)))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)×\f(3,4)))＝4∶9∶3。典例4某作物产量的凹凸有高产、中高产、中产、中低产、低产5种类型，受两对独立遗传的基因A和a、B和b的限制，产量的凹凸与显性基因的个数呈正相关。下列说法不正确的是(B)A．两对基因的遗传遵循基因自由组合定律B．中产植株的基因型可能有AABb、AaBB两种C．基因型为AaBb的个体自交，后代高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产＝1∶4∶6∶4∶1D．对中高产植株进行测交，后代的表型及比例为中产∶中低产＝1∶1解析：由于两对基因能够独立遗传，所以，它们的遗传遵循基因自由组合定律，A项正确；中产植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三种，B项错误；基因型为AaBb的个体自交，后代中基因型为AABB(1/16)的个体表现为高产，基因型为AABb(2/16)和AaBB(2/16)的个体表现为中高产，基因型为AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的个体表现为中产，基因型为Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的个体表现为中低产，基因型为aabb(1/16)的个体表现为低产，因此，后代高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产＝1∶4∶6∶4∶1，C项正确；中高产植株的基因型为AABb或AaBB，其中对AABb进行测交，后代表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，对AaBB进行测交，后代表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，因此，对中高产植株进行测交，后代的表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，D项正确。1．以下关于表型和基因型的叙述，正确的是(D)A．表型都能通过眼睛视察出来，如高茎和矮茎B．基因型不能通过眼睛视察，必需运用电子显微镜C．在相同环境下，表型相同，基因型肯定相同D．基因型相同，表型不肯定相同解析：表型是指生物个体表现出来的性状，是可以视察和测量的，但不肯定都能通过眼睛视察出来，A项错误；基因型一般可通过表型来推知，不能通过电子显微镜视察，B项错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不肯定相同，如高茎的基因型可能是DD或Dd，C项错误；表型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表型不肯定相同，D项正确。2．某个体的基因型由n对等位基因构成，且独立遗传。下列相关叙述错误的是(D)A．该个体能产生2n种配子B．该个体自交后代出现3n种基因型C．该个体自交