1.2 孟德尔的豌豆杂交实验 (二) 第2课时（教学课件）高一下学期生物人教版必修2

必修二第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2课时第1章遗传因子的发现2019人教版·生物学·必修2教材分析与素养目标教材分析：本节课是必修2第1章第2节“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”的第2课时，也是本章的总结与提升课。本课时在此基础上进行深化，主要包括三大板块：孟德尔实验方法的启示、孟德尔遗传规律的再发现及其应用、基因自由组合定律的常见题型突破。旨在完成从“知识理解”到“方法掌握”再到“综合应用”的过渡。课标要求素养目标1.说出两对相对性状的杂交实验过程；2.阐明对自由组合现象的解释及相关假说；3.阐明有性生殖中基因自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。生命观念：理解科学发现的偶然性与必然性，形成“科学认知源于实践并指导实践”的观念；科学思维：构建“拆分-计算-组合”的分析模型，提升逻辑思维能力；科学探究：提炼科学探究的一般方法，设计简单的育种或遗传咨询方案；社会责任：认识生物学知识对社会发展的重要贡献，树立运用科学知识服务社会生产的责任感。难点重点难点01孟德尔实验方法的启示02基因自由组合定律的常见题型突破目录03孟德尔遗传规律的再发现及其应用04练习与应用01孟德尔实验方法的启示课堂导入孟德尔的豌豆杂交实验（二）自由组合定律核心回顾核心内容互不干扰控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。适用范围适用生物➡进行有性生殖的真核生物适用遗传方式➡适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传内容探究新知一、孟德尔实验方法的启示【探究活动】阅读课本p12思考·讨论，小组合作完成以下任务。讨论1.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释？2.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？3.基于所学知识分析孟德尔获得成功的原因有哪些？探究新知一、孟德尔实验方法的启示讨论(1)如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释？主要原因如下：①无法确定显性与隐性的比例约为3:1；②难以区分偶然与必然：没有大量数据的统计，无法确认性状分离是否存在稳定规律；③无法提出“遗传因子”的假设；④无法进行验证性预测。不能，他不能对分离现象作出科学、精确的解释。探究新知一、孟德尔实验方法的启示讨论(2)孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？①科学方法论的要求：提出假说后必须验证②验证假说的核心预测：测交实验中F11:1的比例测交实验中F11:1的比例是假说导出的唯一、精确的定量预测。实验如果成功，就能极其有力地证明“配子分离”和“因子组成”这两个核心观点的正确性。③排除其他可能性，增强说服力➡彻底否定了融合遗传等其他理论。④逻辑严谨性的体现：从“解释现象”到“预测新现象”孟德尔先根据F2现象提出假说(解释)，然后用这个假说预测了测交实验的结果(预测)，最后通过实验证实了预测。探究新知一、孟德尔实验方法的启示(3)基于所学知识分析孟德尔获得成功的原因有哪些？①正确选取实验材料选择豌豆作为实验材料，其性状差异明显、易于杂交，且自花授粉特性便于控制实验条件。②聚焦关键性状选取易于区分的相对性状进行系统性研究，避免复杂因素的干扰。③科学的实验方法假说演绎法④科学合理地运用统计学方法⑤坚持不懈的研究精神历时8年完成大量杂交实验，并详细记录数据，确保结论的可靠性。02孟德尔遗传规律的再发现及其应用探究新知二、孟德尔遗传规律的再发现及其应用【探究活动2】阅读课本p11-12，小组合作完成以下任务。讨论(1)什么叫做基因型、表型及等位基因？并举例说明。(2)孟德尔遗传规律的应用领域包括哪些？(3)基于课本优良性状小麦培育过程，绘制纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程的遗传图解。探究新知011866年孟德尔将研究结果整理成论文发表021900年三位科学家（德弗里斯、科伦斯、切尔马克）分别重新发现了孟德尔的论文。03这些发现让孟德尔的理论重新受到科学界的重视。1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”，并提出表型和基因型概念。丰富和完善了遗传学的体系。二、孟德尔遗传规律的再发现及其应用2.1孟德尔遗传规律的再发现探究新知核心概念解析关键术语辨析(1)表型(表现型）指生物个体表现出来的性状➡豌豆的高茎和矮茎(2)基因型与表型有关的基因组成➡如高茎豌豆的基因型是DD或Dd➡矮茎豌豆的基因型是dd(3)等位基因控制相对性状的基因➡如D和d二、孟德尔遗传规律的再发现及其应用2.1孟德尔遗传规律的再发现表型是基因型与环境共同作用的结果。探究新知(1)杂交育种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，再筛选出所需要的优良品种。P高杆抗病矮杆不抗病DDTTddtt×高杆抗病DdTtF1F2高杆抗病9D_T_高杆不抗病3D_tt矮杆抗病3ddT_矮杆不抗病1ddtt连续自交，选种培育矮杆抗病ddTT×××杂交自交选种自交优良性状的纯合体二、孟德尔遗传规律的再发现及其应用2.2孟德尔遗传规律的应用探究新知(2)医学实践人们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。例如，人类的白化病（由隐性基因a控制）。父亲（正常）母亲（正常）AaAa人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。讨论基于遗传图谱分析，父母基因型均为Aa，后代患白化病(aa)的概率为1/4。Aa×Aa➡1/4aa二、孟德尔遗传规律的再发现及其应用2.2孟德尔遗传规律的应用练习与应用1.牵牛花的红花（A）对白花（a）为显性，阔叶（B）对窄叶（b）为显性。纯合红花窄叶和纯合白花阔叶杂交的后代再与“某植株”杂交，其后代中红花阔叶：红花窄叶：白花阔叶：白花窄叶的比依次是3：1：3：1，遗传遵循基因的自由组合定律。“某植株”的基因型是（）A.aaBBB.aaBbC.AaBbD.Aabb【详解】纯合红花窄叶(AAbb)和纯合白花阔叶(aaBB)杂交的后代基因型是AaBb，让其与“某植株”杂交，后代红花:白花=1:1，说明亲本基因型为Aa和aa；阔叶:窄叶=3:1，说明亲本基因型都是Bb。因此，与AaBb杂交的“某植株”基因型为aaBb，正确答案是B。B练习与应用2．某植物果皮颜色受两对等位基因D/d和E/e控制，且D基因制约E、e基因的作用。该植物自交，其子代植株果皮表现为白色126株、黄色33株、绿色11株。则所得子代中，纯种黄色个体的基因型是（）A．ddEEB．ddEeC．DDEED．DDee【详解】由题意可知两对等位基因遵循自由组合定律，且该植株的基因型为DdEe，子代的基因型为D_E_占9/16，D_ee占3/16，ddE_占3/16，ddee占1/16。根据D基因制约E、e基因的作用可知，D_E_和D_ee的表型为白色，ddE_表型为黄色，ddee表型为绿色。因此，纯种黄色个体的基因型是ddEE，正确答案是A。A练习与应用3．某动物园中有一种动物，其硬毛和软毛为一对相对性状，用基因A/a表示，黑毛和白毛为另一对相对性状，用基因B/b表示，控制两对相对性状的基因独立遗传且硬毛和黑毛为显性性状。若想测定某硬毛黑毛的动物基因型，可以选用的另一只动物的基因型为（）A．aabb B．AaBB C．AABb D．AABBA【详解】某硬毛黑毛的动物基因型为AABB或AaBB或AABb或AaBb，要测定其基因型，最简便的方法是测交，即与隐性纯合子aabb杂交。子代的性状及比例可以反映待测个体产生的配子类型，从而推断其基因型。因此正确答案是A。练习与应用4．果蝇的灰身和黑身（A/a）、长翅和残翅（B/b）是两对独立遗传的相对性状，长翅对残翅为显性，基因A/a、B/b位于常染色体上。将灰身长翅果蝇和灰身残翅果蝇杂交，所得子代的表型及占比如表所示。下列叙述正确的是（）灰身残翅灰身长翅黑身长翅黑身残翅36%37%13%14%A．亲本中灰身长翅果蝇的基因型为AABbB．子代灰身残翅个体中纯合子占1/3C．子代中灰身长翅个体的基因型与亲本中灰身长翅果蝇的基因型相同的概率为1/3D．子代中纯合子占3/8灰身:黑身≈3:1，长翅:残翅≈1:1，推断亲本基因型为AaBb（灰身长翅）和Aabb（灰身残翅），故A错误子代灰身残翅个体（A_bb）中纯合子（AAbb）占1/3，故B正确B子代灰身长翅个体（A_Bb）中与亲本灰身长翅（AaBb）基因型相同的概率为2/3，故C错误子代纯合子（AAbb和aabb）占1/4，故D错误。正确答案是B练习与应用5．图表示两对等位基因在染色体上的分布情况（两对基因分别控制两对相对性状，显性基因对隐性基因为完全显性），不考虑基因突变、染色体互换和染色体等变异情况，下列叙述不正确的是（）A．图甲个体自交，子代有4种表型，比例为9:3:3:1B．图乙个体测交，子代有2种表型，比例为3:1C．图丙个体自交，子代有2种表型，比例为3:1D．图甲个体测交，子代有4种表型，比例为1:1:1:1图乙个体基因型为DdEe，由于两对等位基因位于一对同源染色体上，因此可产生配子的种类及比例为De:dE=1:1。图乙个体测交，即与ddee杂交，子代基因型为Ddee和ddEe，有2种表型，比例为1:1。因此，选项B的叙述不正确，正确答案是B。B练习与应用6．某种牛常染色体上的一对等位基因H（无角）对h（有角）完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因（M褐色/m红色）控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。有关下图的杂交实验，不考虑变异等其他情况，下列叙述错误的是（）A．亲本公牛的基因型是HhMmB．除亲本公牛外，图中其他个体的基因型都无法确定C．若只考虑H/h基因，杂交①方式产生子代有角公牛的概率为1/4D．若只考虑M/m基因，杂交②方式产生子代红斑牛的概率为1/2详解：根据杂交①可推亲本公牛为HhMm，母牛为hhMm（A正确）。杂交②母牛基因型可能为MM或Mm，故其他个体基因型无法确定（B正确）。杂交①（Hh×hh）产生有角公牛（hh）概率为1/2×1/2=1/4（C正确）。杂交②亲本公牛Mm，母牛MM或Mm，产生红斑牛（母牛mm或Mm）概率不一定为1/2（D错误）。答案：DD练习与应用7．某两性花植物的花色由两对独立遗传的基因（A/a和B/b）控制。基因A控制紫色色素的合成，基因b纯合时会抑制紫色色素的合成，表现为白色，基因a和基因B无相应功能。基因型为AaBb的该植物自交得F1。下列叙述正确的是（）A．F1会出现性状分离，其中白花植株占3/16B．F1中纯合白花植株的基因型有三种C．F1中紫花植株中基因a的频率为1/2D．若AaBb植株测交，子代紫花植株约占3/4解析：F1中紫花（A_B_）占9/16，白花占7/16，故A错误；纯合白花基因型为AAbb、aaBB、aabb，共三种，故B正确。紫花植株中AA:Aa=1:2，因此基因a的频率为1/3，故C错误；测交子代紫花（AaBb）占1/4，故D错误。B练习与应用8．高等植物H叶片的叶缘有波状齿与锯齿、叶形有条形与剑形，其中一种性状由一对等位基因（A，a）控制，另一种性状由两对等位基因（B，b，C，c）控制，三对基因均独立遗传。杂交实验结果如图：请回答下列问题：(1)三对基因的遗传（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。仅根据两个亲本杂交得到F1的实验结果，（填“能”或“不能”）判断叶缘性状的显、隐关系。(2)根据F2波状齿和锯齿的比例，波状齿植株的基因型是，F2波状齿植株中，基因型为AA的植株纯合致死，因此，波状齿植株的基因型是。(3)让F2植株自交，检测F3中条形叶植株的基因型，发现有的植株测交后代中条形叶：剑形叶=1：3，则该植株的基因型是。(4)F2波状齿在减数分裂形成配子时，产生了异常配子，这种分离不可能发生的时期有。异常配子的类型有。遵循不能Aa基因型为AA的植株纯合致死，故为AaBbCc减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期AA、Aa、aa或不含相关染色体的配子练习与应用【详解】（1）三对基因独立遗传，说明遵循自由组合定律；仅根据F1的结果，不能判断叶缘性状的显隐关系。（2）F2中波状齿：锯齿≈2:1，说明波状齿基因纯合（AA）致死，因此波状齿植