第1章 第2节 第2课时 孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现及孟德尔遗传规律的应用(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（人教版2019 单选）

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、遗传规律的再发现及孟德尔遗传规律的应用 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 目 录 课前预习·自主落实 01 02 CONTENTS 04 课堂探究·重难突破 课后检测·知能达标 03 随堂巩固·基础夯实 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课前预习·自主落实 01 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 纯种 杂交 测交 数学统计 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 假说—演绎 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 √ × 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课堂探究·重难突破 02 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 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第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课后检测·知能达标 04 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 谢谢观看 返回目录 第1章　遗传因子的发现 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 学习目标 1.探究自由组合定律在育种方面的应用，培养设计和分析实验的能力 科学探究 2.分析孟德尔获得成功的原因，学习孟德尔成功的经验，认同其敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神 科学思维 3.运用遗传定律知识指导农牧业生产，检测和预防遗传病 社会责任 1．孟德尔获得成功的原因 选材方面 豌豆作为遗传实验材料的优点： ①自花传粉，自然状态下是_____； ②具有一些稳定的、易于区分的性状，使实验结果既可靠又易于统计分析； ③豌豆花大，易于进行人工_____； ④豌豆生长周期短，易于栽培 程序设计 ①采用由单因子到多因子的研究分析方法； ②首创_____方法，用以验证提出的假说； ③后代样本数量足够多，__________结果更可靠 数学方法 对杂交后代的性状进行分类、计数和数学归纳，即运用统计学的方法对较大的实验群体进行实验结果的数据处理，探寻复杂现象背后的规律，开拓了遗传学研究的新途径 逻辑方法 运用了_____________法，在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理、想象，提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结果，即如果预测结果与实验结果相符，则可以认为假说成立，反之，则不成立 自身素质 孟德尔具有扎实的知识基础、严谨求实的科学态度，对科学非常热爱，勤于思考，勇于实践，敢于向传统挑战 2.孟德尔定律的再发现 3.遗传规律的应用 人体手指交叠时，右拇指叠上为显性(R)，左手拇指叠上为隐性(r)；多指为显性(B)，正常指为隐性(b)。一个多指、左拇指叠上的男人与一个正常指、右拇指叠上的女人婚配，生了一对双胞胎，其中一个为多指、左拇指叠上的男孩，另一个为正常指、右拇指叠上的女孩。请对以下相关叙述进行判断： (1)这对夫妇中男子的遗传因子组成生Bbrr。( ) (2)再生一个表型为正常指、左拇指叠上的男孩的概率是1/4。( ) 探究点一　孟德尔实验方法的启示、孟德尔遗传规律的再发现 1．孟德尔在研究遗传因子的遗传规律时，曾用山柳菊进行了杂交实验，但并未取得实质性的收获，而用豌豆进行杂交实验却获得了成功，试从山柳菊和豌豆的角度分析原因。 提示：山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；山柳菊的花小，难以做人工杂交实验；山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。豌豆的优点是①自花传粉，自然状态下一般是纯种；②具有稳定的、易于区分的相对性状，使实验结果既可靠又易于统计分析；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。 2．孟德尔在发现遗传规律时，是否运用了归纳法？并简要说明。 提示：是。孟德尔选用豌豆的7对相对性状做杂交实验，结果都是一致的，从中归纳出这一结果并不是偶然的，并从结果中寻找规律，这就是归纳法的运用。 3．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。 1．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。 2．相同基因、等位基因、非等位基因辨析 3．理清核心概念之间的联系 1．(2024·章丘四中高一月考)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种后代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进行深入的统计学分析。下列关于孟德尔获得成功的原因的叙述，错误的是(　　) A．孟德尔正确运用了假说—演绎的科学研究方法，设计了测交实验来检测假说是否正确 B．孟德尔将统计学方法引入生物学研究，先研究一对相对性状，再研究两对相对性状，并创造性地运用了科学符号体系 C．孟德尔正确选用豌豆作为实验材料，豌豆在自然条件下一般都是纯种，并且有许多易于区分的相对性状 D．孟德尔提出假说是在豌豆的测交实验之后 解析　孟德尔正确运用了假说—演绎的科学研究方法，发现了分离定律和自由组合定律，为了检测假说是否正确，设计并完成了测交实验，A正确；孟德尔应用统计学的方法对实验结果进行分析，发现：在先研究的一对相对性状的遗传实验中F2的性状分离比接近于3∶1，再之后研究的两对相对性状的遗传实验中F2的性状分离比接近于9∶3∶3∶1，并创造性地运用了科学符号体系，如显性遗传因子用大写的英文字母表示，B正确；孟德尔正确选用豌豆作为实验材料，豌豆是自花传粉、而且是闭花受粉植物，在自然条件下一般都是纯种，并且有许多易于区分的相对性状，C正确；孟德尔提出假说是在豌豆的杂交实验之后，D错误。 答案　D 2．以下关于基因型、表型、等位基因的叙述，正确的是(　　) A．表型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎 B．在相同环境条件下，表型相同，基因型一定相同 C．D与d、R与R、Y与y都属于等位基因 D．杂合子中一定含有等位基因，纯合子中一 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，是可以观察和测量的，但不一定都能通过眼睛观察出来，A错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，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，所以杂合子中一定含有等位基因；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。 答案　D 探究点二　孟德尔遗传规律的应用 1．小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗条锈病(T)对易染条锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗条锈病的小麦(DDTT)和矮秆易染条锈病的小麦(ddtt)，用什么方法能培育出矮秆抗条锈病(ddTT)优良新品种？ (1)怎样将矮秆和抗条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)请写出培育矮秆抗条锈病(ddTT)优良新品种的过程图(用遗传图解表示)。 提示：如图 (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。 (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。 2．人类多指(T)对正常指(t)为显性，正常(A)对白化(a)为显性，决定这两对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同时患两种病的概率分别是多少？写出计算过程。 提示：据题推知：父亲的基因型为TtAa，母亲的基因型为ttAa。后代患一种病的概率为1/2×1/4＋1/2×3/4＝1/2，同时患两种病的概率为1/2×1/4＝1/8。 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。 2．两种遗传病患病概率的计算方法 (1)当两种遗传病之间具有“独立性”和“自由组合”的关系时，各种患病情况的概率计算如表 序号 类型 计算公式 ① 患甲病的概率为m 则不患甲病的概率为1－m ② 患乙病的概率为n 则不患乙病的概率为1－n ③ 只患甲病的概率 m(1－n) ④ 只患乙病的概率 n(1－m) ⑤ 同时患两种病的概率 mn ⑥ 只患一种病的概率 m(1－n)＋n(1－m) ⑦ 患病概率 m＋n－mn或1－(1－m)(1－n) ⑧ 不患病概率 (1－m)(1－n) (2)求两种遗传病的患病概率还可以用“十字交叉法” ①表示甲、乙两病都患的概率：m×n。 ②表示患甲病但不患乙病的概率：m×(1－n)。 ③表示不患甲病但患乙病的概率：(1－m)×n。 ④表示甲、乙两病都不患的概率：(1－m)×(1－n)。 3．一个基因型为BbRr(棕眼右癖)的男人与一个基因型为bbRr(蓝眼右癖)的女人结婚，所生子女中表型的概率为1/8的类型是(　　) A．棕眼右癖和蓝眼右癖 B．棕眼左癖和蓝眼左癖 C．棕眼右癖和蓝眼左癖 D．棕眼左癖和棕眼右癖 解析　由题意可知，棕眼对蓝眼为显性，右癖对左癖为显性，且遵循自由组合定律，根据亲代BbRr×bbRr可推出，子代有BbR_棕眼右癖(1/2×3/4＝3/8)，Bbrr棕眼左癖(1/2×1/4＝1/8)，bbR_蓝眼右癖(1/2×3/4＝3/8)，bbrr蓝眼左癖(1/2×1/4＝1/8)。故所生子女中表型概率为1/8的类型是棕眼左癖和蓝眼左癖。 答案　B 4．(2023·贵阳五校联考)请根据所学知识，回答问题： (1)水稻是两性花，花多且小，育种环节烦琐，工作量大。在袁隆平院士的研究过程中，最关键的是找到了野生雄性不育的水稻，可以将其作为________(填“父本”或“母本”)，大大简化育种环节。 (2)杂交水稻的育种原理是基因的重新组合，利用的是F1的杂种优势，其后代会发生________，因此需要年年制种。 (3)在水稻育种过程中，出现了具有耐盐性状的新品种，写出判断该变异性状是否能够遗传的最为简便的操作过程：_________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)水稻的高秆(不抗倒伏)对矮秆(抗倒伏)为显性，抗病对不抗病为显性；控制这两对相对性状的两对等位基因独立遗传。请用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻为实验材料，设计实验获得能稳定遗传的抗倒伏抗病水稻新品种。(要求：简要写出主要操作过程)__________________________________。 解析　(1)水稻是两性花，可以自交，若对水稻进行杂交需要对母本进行去雄，育种环节烦琐，工作量大。在袁隆平院士的研究过程中，最关键的是找到了野生雄性不育的水稻，可以将其作为母本，大大简化育种环节。(2)杂交水稻利用的是F1的杂种优势，其后代会发生性状分离，因此需要年年制种。(3)在育种过程中，出现了具有耐盐性状的新品种，可能是遗传物质改变引起的，也可能是环境因素引起的，判断该变异性状是否能够遗传最简便的方法就是待该幼苗长大成熟后，让其自交，观察后代是否出现耐盐性状。(4)获得能稳定遗传的抗倒伏抗病水稻新品种主要需要连续自交。 答案　(1)母本　 (2)性状分离　(3)待其成熟后，让其自交，观察后代是否出现耐盐性状　　(4)①用纯合高秆抗病水稻和纯合矮秆不抗病水稻杂交，得到F1。②F1自交得到F2。③在F2中选择抗倒伏(矮秆)抗病水稻。④连续自交直至不发生性状分离 [课堂小结] [课堂巩固] 1．在孟德尔之前，也有不少学者做过动物和植物的杂交实验，也观察到了生物遗传中的性状分离现象，但都未能总结出遗传的规律。下列不属于孟德尔成功原因的是(　　) A．运用了完全归纳法分析和解决问题 B．对实验结果进行统计学分析 C．抽象出科学概念并运用符号予以表达 D．选用豌豆作为杂交实验的材料 解析　孟德尔分析了豌豆部分性状的遗传，不属于完全归纳法。 答案　A 2．下列有关基因、基因型、表型、等位基因的说法，错误的是(　　) A．基因的概念是由丹麦生物学家约翰逊提出的 B．黄色圆粒豌豆的基因型有四种 C．黄色皱粒豌豆的基因型均相同 D．Y与y是等位基因，Y与r是非等位基因 解析　黄色皱粒豌豆的基因型有2种，C错误。 答案　C 3．(2023·济宁高一质检)下列关于杂交育种的说法，错误的是(　　) A．用杂交育种手段选育显性纯合的植物时，可以通过连续自交获取 B．杂交育种只能利用已有基因进行重组，育种过程较缓慢 C．杂交育种可将两个亲本的优良性状集中在一个新品种中，适用于各种生物 D．育种所需的目的植株可能是纯合子，也可能是杂合子 解析　用杂交育种手段选育显性纯合的植物时，一般选择不同优良性状的亲本杂交，获得F1，F1自交获得F2，从F2中鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止，A正确；杂交育种只能利用已有基因进行重组，缺点是获得新品种的周期较长，B正确；杂交育种只适用于进行有性生殖的生物，C错误；杂交育种可培育杂合品种、隐性纯合品种、显性纯合品种，D正确。 答案　C 4．水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对性状独立遗传，用一个纯合易感病的矮秆(抗倒伏)品种与一个纯合抗病高秆(易倒伏)品种杂交。下列说法中错误的是(　　) A．F2中既抗病又抗倒伏的基因型为ddRR和ddRr B．F2中既抗病又抗倒伏的个体占3/16 C．上述育种方法叫杂交育种 D．F2中抗病又抗倒伏的个体均能稳定遗传 解析　纯合易感病的矮秆基因型是ddrr，纯合抗病高秆的基因型是DDRR，二者杂交的F1为高秆抗病(DdRr)，F1自交产生的F2中出现性状分离，出现既抗病又抗倒伏的新类型占3/16，基因型有ddRR和ddRr，F2中抗病又抗倒伏的个体中有基因型为ddRr的个体其不能稳定遗传。 答案　D 5．小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因A、a控制)，抗锈和感锈是另一对相对性状(由基因R、r控制)，控制这两对相对性状的基因独立遗传。以纯种毛颖感锈(甲)和纯种光颖抗锈(乙)为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈(丙)。再用F1与丁进行杂交，F2有四种表现型，对每对相对性状的植株数目作出的统计结果如图： (1)丁的基因型是________。 (2)F2中，基因型为aaRR个体所占的比例是________，光颖抗锈植株所占的比例是________。 (3)F2中，表现型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的____________。 (4)F2中抗锈类型的基因型及比例为________________。 解析　以纯种毛颖感锈(甲)和纯种光颖抗锈(乙)为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈(丙)，说明毛颖对光颖为显性，抗锈对感锈为显性，则甲的基因型为AArr，乙的基因型为aaRR，丙的基因型为AaRr。(1)由以上分析可知F1(丙)的基因型为AaRr。单独分析抗锈和感锈这一对相对性状，F2中抗锈∶感锈＝3∶1，说明丙和丁的基因型均为Rr；单独分析毛颖和光颖这一对相对性状，F2中毛颖∶光颖＝1∶1，属于测交类型，则丁的基因型为aa。综合以上分析可知，丁的基因型是aaRr。(2)丙的基因型为AaRr，丁的基因型是aaRr，因此F2中基因型为aaRR个体所占的比例为1/2×1/4＝1/8，光颖抗锈植株(aaR_)所占的比例为1/2×3/4＝3/8。(3)F2中，表现型与甲相同的个体占1/2×1/4＝1/8，表现型与乙相 同的个体占1/2×3/4＝3/8，因此表现型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的1－1/8－3/8＝1/2。(4)对于抗锈和感锈这对性状，丙的基因型为Rr，丁的基因型是Rr，F2中抗锈类型的基因型及比例是RR∶Rr＝1∶2。 答案　(1)aaRr　(2)1/8　3/8　(3)1/2 (4)RR∶Rr＝1∶2 $$