第1章 第2节 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（讲义word）-【大鹏生物】2024-2025学年高中生物同步课讲义必修2 遗传与进化

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 [ 学习目标 ]　 1.分析孟德尔发现遗传规律的原因。 2.说出基因型、表型和等位基因的含义。 3.运用遗传规律解释或预测一些遗传现象。 一、孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现 [ 教材梳理 ] 1.孟德尔成功的原因 (1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。 (2)对相对性状遗传的研究，从一对到多对 ①生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有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孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。 (3)对实验结果进行统计学分析：孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。 (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实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组合定律。 2.孟德尔遗传规律的再发现 (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：指控制相对性状的基因，如D和d。 (2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。 [ 核心探讨 ]　 探讨点　基因型和表型的关系 现有甲、乙两株高茎豌豆，分别做了以下实验，据此分析生物的表型和基因型之间的关系。 1.在适宜的田地里分别种植两株豌豆，让它们自然受粉，种子收获后再分别种植，发现甲的后代都是高茎，乙的后代有高茎也有矮茎，如果用D、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同？ 提示　不相同。甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。 2.将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现为植株矮小，是它们的基因型发生了改变吗？若不是，是受什么的影响？ 提示　不是。是受环境的影响。 3.综上分析，基因型和表型二者之间的关系是怎样的？ 提示　表型是基因型和环境共同作用的结果。 [ 核心归纳 ] 表型与基因型之间的关系 (1)基因型是生物性状表现的内因，而表型是生物性状表现的外部形式。 (2)表型相同，基因型不一定相同。如DD、Dd都表现为高茎。 (3)基因型相同，表型也不一定相同，如藏报春25 ℃开红花，30 ℃开白花。基因型相同，但由于环境不同，表型也可能不同。　 题组一　孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现 1.下列关于孟德尔遗传规律的得出过程的叙述，说法错误的是（ ） A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一 B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律 C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证 D.得出分离定律时采用了假说—演绎法，得出自由组合定律时未使用 2.下列关于基因型和表型关系的叙述中，错误的是（ ） A.表型相同，基因型不一定相同 B.基因型相同，表型一定相同 C.环境相同，基因型相同，表型一定相同 D.环境相同，表型相同，基因型不一定相同 3.下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（ ） A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同 B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的 C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的 D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的 二、孟德尔遗传规律的应用 [ 教材梳理 ] 1.杂交育种 (1)概念：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。 (2)优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。 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。 [ 核心探讨] 探讨点　植物杂交育种 小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)，用什么方法能培育出矮秆抗锈病(ddTT)优良新品种？ 1.怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？ 提示　通过杂交育种。 2.在某一子代最先得到所需性状后，就可以将其种子直接卖给农民作为良种吗？为什么？ 提示　不能，因为这时得到的种子不一定是纯合子。 3.请写出培育矮秆抗病(ddTT)优良新品种的过程图(用遗传图解表示)。 提示　如图 4.杂交育种选育为什么从F2开始？ 提示　因为从F2开始发生性状分离。 5.如果培育隐性纯合的新品种，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？ 提示　不需要，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。 6.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。 [ 核心归纳 ]　 1.根据不同的育种目的，杂交育种在操作时的过程会有以下几种情况 (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、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。 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、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代只有一种性状的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.对于植物杂交育种，培育显性纯合子品种时需要连续多代自交，所需时间太长，缩短育种周期的做法如下 条件：假设每年只繁殖一代，从播种到收获种子记为一年 第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子； 第二年：种植F1，自交，收获F2种子； 第三年：种植F2，获得表型符合要求的植株类型，同时让该植株类型自交，收获F3种子，分单株保存； 第四年：分别种植符合要求的F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。 3.动植物杂交育种的比较 对于像小麦、玉米和水稻等植物的杂交育种，显性纯合子的获得一般通过自交的方法获得，而对于像高等哺乳动物的杂交育种，显性纯合子的获得一般不能通过逐代自交，而是通过测交的方法获得。 题组二　孟德尔遗传规律的应用 4.利用杂交育种方法，可培育出具有两种优良性状的作物新品种。下列说法中错误的是（ ） A.所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传 B.杂交一次，得到F1，若F1在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培 C.让F1自交，得到F2，从F2中初步选取性状上符合要求的类型 D.把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不再发生性状分离为止 5.孟德尔的豌豆杂交实验中，将纯种的黄色圆粒豌豆与纯种的绿色皱粒豌豆杂交得到F1，F1自交得到F2，F2种子有556粒，从理论上推测，F2种子中基因型和个体数相符的是（ ） 选项 A B C D 基因型 YYRR yyrr YyRr yyRr 个体数(粒) 315 70 140 35 6.已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，两对基因独立遗传。现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1，再用F1与玉米丙杂交(如图1)，结果如图2所示，分析玉米丙的基因型为( ) A.DdRr B.ddRR C.ddRr D.Ddrr [ 综合强化 ] 7.玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性，茎秆紫色(Y)对茎秆绿色(y)为显性，两对性状独立遗传。以基因型为ddYY和DDyy的玉米为亲本杂交得到的F1，自交产生F2。选取F2中的高秆绿茎植株种植，并让它们相互授粉，则后代中高秆绿茎与矮秆绿茎玉米的比例为（ ） A.5∶1 B.8∶1 C.3∶1 D.9∶7 8.水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制，抗病(B)对易感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，研究人员进行了一系列杂交实验。亲本无香味易感病植株与无香味抗病植株杂交后代的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是( ) A.香味性状一旦出现就能稳定遗传 B.两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb C.两亲本杂交得到的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0 D.两亲本杂交得到的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32 9.玉米植株的性别决定受两对基因(B、b，T、t)控制，两对基因独立遗传。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题： 基因型 B和T同时存在(B_T_) T存在，B不存在(bbT_) T不存在(B_tt或bbtt) 性别 雌雄同株异花 雄株 雌株 (1)基因型为bbTT的雄株与基因型为BBtt的雌株杂交，F1的基因型为_______，表型为________________，F1自交得F2，F2的性别为________________，比例为__________。 (2)基因型为________的雄株与基因型为________的雌株杂交，后代全为雄株。 (3)基因型为________的雄株与基因型为______的雌株杂交，后代的性别既有雌株又有雄株，且分离比为1∶1。 [ 本讲小结 ]　 学科网（北京）股份有限公司 $$