1.2_孟德尔的豌豆杂交实验（二）第2课时 课件 2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

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） 教材分析 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。 1.生命观念：通过对两对相对性状遗传规律的学习，理解遗传因子在传递过程中的独立性与重组性，形成“生命现象具有多样性与规律性相统一”的观念； 2.科学思维：通过对9:3:3:1比例的分析，培养从现象中提炼数学关系（(3:1)²）的逻辑思维；通过构建遗传图解，提升模型与建模的能力； 3.科学探究：能够基于杂交实验现象提出可探究的问题；能够运用“假说-演绎法”对自由组合现象提出合理解释，并设计测交实验进行验证； 难点 重点 2 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 课本练习与应用 3 发现问题 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 两对相对性状杂交实验 F2性状表现类型及其比例为 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 9∶3∶3∶1 在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合 杂种子一代和隐性纯合子测交 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 1∶1∶1∶1 后代的比例为 测交实验的结果符合预期的设想，因此证明孟德尔假说是正确的。 假 说 │ 演 绎 法 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。 自由组合定律的发现过程 情境一 没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。 山柳菊繁殖方式复杂。 山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。 孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却并不理想。主要原因是: 【任务1】 分析孟德尔获得成功的原因 分析孟德尔获得成功的原因 思考·讨论 1. 用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点?这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用? 阅读课本p12思考·讨论， 小组合作完成以下任务。 2.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? 3.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? 4. 孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系?这对他进行逻辑推理有什么帮助? 5.除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些? 【任务1】 分析孟德尔获得成功的原因 分析孟德尔获得成功的原因 思考·讨论 具有稳定的易于区分的相对性状; 豌豆严格自花传粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交可获得杂合子; 豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。 1. 用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点?这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用? 孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计。若孟德尔一味地用山柳菊做实验，就很可能揭示不了生物遗传的规律，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。 【任务1】 分析孟德尔获得成功的原因 分析孟德尔获得成功的原因 思考·讨论 2.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。孟德尔统计了数千粒种子，才确信比例接近3:1。 ③无法提出“遗传因子”的假设: 3:1 的比例直接引导孟德尔提出：性状是由成对的“遗传因子”控制，在形成配子时分离。 ④无法进行验证性预测：没有之前的统计基础，假说本身难以形成，后续验证也无从谈起。 不能，或者至少很难得出科学、精确的结论。 【任务1】 分析孟德尔获得成功的原因 分析孟德尔获得成功的原因 思考·讨论 3.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：配子类型的纯化与比例 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 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。 【任务1】 分析孟德尔获得成功的原因 分析孟德尔获得成功的原因 思考·讨论 4. 孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系?这对他进行逻辑推理有什么帮助? 有关系，数学符号能简洁、准确地反映抽象的遗传过程。 5.除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些? 扎实的知识和对科学的热爱、严谨的科学态度、创造性地应用科学符号体系、勤于实践、敢于向传统挑战等。 正确选用豌豆作实验材料。 对相对性状的研究，从一对到多对。 对实验结果进行了统计学分析。 创新性地设计了测交实验。 运用假说—演绎法这一科学方法。 归纳孟德尔获得成功的原因 【任务1】 分析孟德尔获得成功的原因 1.下列有关孟德尔获得成功的原因，错误的是（ ） A．选择自花传粉、闭花授粉的豌豆作为杂交实验的材料 B．对杂交实验子代出现的性状进行分类、统计和数学归纳 C．首创了测交、杂交、自交、正反交等方法用于遗传学研究 D．创造性地使用科学符号体系简洁、清晰的表达生物学概念 课堂检测 C 过渡 后来的科学家们都发现了什么？ 情境二 德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克 1866年孟德尔将研究结果整理成论文《植物杂交的试验》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。 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 情境二 1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。 1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”； 并提出了表型(表现型)和基因型的概念。 【任务2】 说出基因型、表型和等位基因的含义及关系 阅读教材12-13页，举例说明以下概念: 1.遗传因子与基因的关系？ 2.表型、基因型、等位基因的概念？ 3.表型与基因型的关系。 【任务2】 说出基因型、表型和等位基因的含义及关系 (1)表型: 是指生物个体所表现出来的性状 是指与表现型有关的基因组成 (2)基因型: 如：豌豆高茎和矮茎 高茎： 矮茎： DD或Dd dd 如: (3)等位基因: 控制相对性状的基因 (4)非等位基因: 控制不同性状的基因 A a C c B b 如: A和a、B和b、C和c 如: A与B、C 过渡 表型相同的个体，基因型是否相同?举例说明。 【任务2】 说出基因型、表型和等位基因的含义及关系 (5)表型与基因型的关系: 同一株水毛茛(gen)，裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶，表现出了两种不同的形态。水毛茛水上下部分基因相同 基因型是性状表现的内在因素，在很大程度上决定表现型，而表现型是基因型的表现形式 。表现型（生物的性状表现）是基因型（遗传物质组成）和环境条件共同作用的结果。 表现型＝基因型+环境条件 现有甲、乙两株高茎豌豆，分别对它们做了以下实验，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？ 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？ 3．综上分析，基因型和表型二者之间的关系是怎样的？ 深化探究 不相同。甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。 不是。是受环境的影响。 表型是基因型和环境共同作用的结果。 分析生物的表型和基因型之间的关系 1．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 对点训练 课堂检测 C 2.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 对点训练 课堂检测 D 过渡 孟德尔的遗传定律可以用于现实生活中吗？ 【活动1】阅读教材P13:小麦优良品种 的杂交育种，假如你是一位育种工作者： 1.现有高杆抗病DDTT、矮杆不抗病ddtt小麦， 你用什么方法把两个品种的优良性状(纯种既 抗倒伏又抗条锈病)(ddTT)组合在一起? 2.将你的设想用遗传图解表示出来。 3.哪一代最早出现优良性状? 4.F2显性优良品种都能稳定遗传吗?为什么? 5.如何得到稳定遗传的优良品种? 倒伏 条锈病 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 纯种既抗倒伏又抗条锈病(ddTT)的小麦育种方法？过程？ 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 【活动1】 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。 可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。 (1)杂交育种概念: (2)杂交育种优点: 1.杂交育种 P 高杆抗病 矮杆不抗病 DDTT ddtt × ↓ 高杆抗病 DdTt F1 ↓ F2 高杆抗病 9D_T_ 高杆不抗病 3D_tt 矮杆抗病 3ddT_ 矮杆不抗病 1ddtt (淘汰) (淘汰) (保留) (淘汰) 多次自交选种 矮杆抗病 ddTT 杂交 自交 选种 多次自交选种 优良性状的纯合体 纯种既抗倒伏又抗条锈病(ddTT)的小麦育种方法？过程？ 至少需要4-5年时间 稳定遗传的高产抗倒抗病品种 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 【活动1】 2.过程 P 高杆抗病 矮杆不抗病 DDTT ddtt × ↓ 高杆抗病 DdTt F1 ↓ F2 高杆抗病 9D_T_ 高杆不抗病 3D_tt 矮杆抗病 3ddT_ 矮杆不抗病 1ddtt 简述培育杂合品种(DdTt)、隐性纯合品种(ddtt)基本过程 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 【活动2】 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。 选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。 (1)培育杂合子品种 (2)培育隐性纯合子品种 思考：培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？ 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。 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_ee bbE_ bbee 与bbee测交 选择后代不发生性状 分离的亲本即为BBee 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 【活动3】如何利用长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee）培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 阅读教材P13，医学实践中的应用实例 假如你是一位遗传咨询师，一对健康的夫妇前来咨询。这对健康夫妇曾生了一个患有白化病的儿子： 1.白化病是由显性还是隐性基因控制的? 2.他们再生一个孩子一定会患白化病吗?患病概率是多少? 3.绘制遗传图解，进行分析推理。 2.遗传病患病概率的推断 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 父亲(正常) 母亲(正常) 白化病患者 患病概率？ aa Aa Aa aa=1/4 人类白化病是一种由隐性基因（a）控制的遗传病。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.遗传病患病概率的推断 举例说明孟德尔遗传定律的应用 【任务3】 自由组合 定律 杂交实验 理论解释 （假说） 测交验证 自由组合定律内容 F2性状表现类型及其比例为 子代性状表现类型及其比例为 （两对相对性状） 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 9∶3∶3∶1 F1在产生配子时，每对遗传因子彼此____，不同对的遗传因子可以__________。 分离 自由组合 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 ≈ 1：1：1：1 本节小结 28 1.根据分离定律和白由组合定律，判断下列相关表述是否正确。 (1)表型相同的生物,基因型一定相同。( ) (2)控制不同性状的基因的遗传互不干扰。( ) ✔ × 2.南瓜果实的白色( W)对黄色(w )是显性,盘状(D)对球状(d)是量性，控制两对性状的基因独立遗传，那么表型相同的一组是( ) WwDd和wwDd B. WWdd和WwDd C. WwDd和WWDD D. WWdd和WWDd C 教材练习与应用·概念检测 A 3.孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( ) A.自由组合定律是以分离定律为基础的 B.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传 C.自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传 D.基因的分离发生在配子形成的过程中，基因的自由组合发生在合子形成的过程中 教材练习与应用·概念检测 1.假如水稻高科(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交，F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是: 。 3/16 DDRR 1/16 DdRR DDRr DdRr DDrr Ddrr ddRR ddRr ddrr 2/16 2/16 4/16 1/16 2/16 1/16 2/16 1/16 双显:(抗稻瘟病高秆） 一显一隐:(易感稻瘟病高秆) 一隐一显:(抗稻瘟病矮秆) 双隐:(易感稻瘟病矮秆) 提示： 教材练习与应用·拓展应用 2.纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植，收获时发现，在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒，试说明产生这种现象的原因。 因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，后代为杂合子(既含有显性基因，也含有隐性基因)。表现为显性性状，故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代为杂合子，表现为显性性状，即非甜玉米的性状，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒 提示： 教材练习与应用·拓展应用 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。如果：父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗?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? 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。用A和a分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因，如果父母是基因型为Aa的杂合子，其表型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为a)。 提示： 教材练习与应用·拓展应用 3.人的双限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。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗?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? 生物的性状主要决定于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基因型为AA或Aa的人，如果因提上睑肌纤维发育不完全，则可能表现为单眼皮，这样的男性和女性婚配所生的子女，如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A，由于提上睑肌纤维发育完全，则表现为双眼皮。在现实生活中，还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象，这是由两只眼睛的提上睑肌纤维发育程度不同导致的。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。 提示： 教材练习与应用·拓展应用 教材课后习题·复习与提高(P16) 1.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，出现性状分离的是( ) A.杂合的红花豌豆自交产生红花和白花后代 B.纯合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生红花后代 C.杂合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生白花后代 D.纯合的红花豌豆与杂合的红花豌豆杂交产生红花后代 A 一、选择题 教材课后习题·复习与提高(P16) 2.番茄的红果色®对黄果色®为显性。以下关于鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述，正确的是( ) A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定 B.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定 C.不能通过该红果植株自交来鉴定 D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定 B 教材课后习题·复习与提高(P16) 3.如果用玉米作为实验材料验证分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( ) A.所选实验材料是否为纯合子 B.所选相对性状的显隐性是否易于区分 C.所选相对性状是否受一对等位基因控制 D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 A 教材课后习题·复习与提高(P16) 4.某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，黑色(D)对白色(d)为显性，控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配，子代的表型及其比例为直毛黑色:卷毛黑色:直毛白色:卷毛白色=3: 1 :3: 1。那么，个体X的基因型为( ) bbDd Bbdd BbDD bbdd B 教材课后习题·复习与提高(P16) 5.孟德尔在研究中运用了假说一演绎法，以下叙述不属于假说的是( ) A.受精时，雌雄配子随机结合 B.形成配子时，成对的遗传因子分离 C.F2中既有高茎又有矮茎，性状分离比接近3:1 D.性状是由遗传因子决定的，在体细胞中遗传因子成对存在 C 教材课后习题·复习与提高(P16) 1.番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传。利用三种不同基因型的番茄进行杂交，实验结果如下图所示： 二、非选择题 教材课后习题·复习与提高(P16) 请回答下列问题。 (1)紫茎和绿茎这对相对性状中，显性性状为 ; 缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中，显性性状为 ; (2)如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因，用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因，那么紫茎缺刻叶①、绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③的基因型依次为 。 (3)紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交的表型及比值分别为： AABa、aaBb、AaBb 紫茎 缺刻叶 紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1 教材课后习题·复习与提高(P16) 2.现有某作物的两个纯合品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)，抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种，获得具有抗病矮秆优良性状的新品种，在杂交育种前，需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，需要满足三个条件，其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离定律。请回答下列问题。 (1)除了上述条件，其他两个条件是什么? (2)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件，可用测交实验来进行检验。请你设计该测交实验的过程。 (3)获得的F2中是否有抗病矮秆品种?应该进行怎样的处理才能获得纯合抗病矮秆品种? 教材课后习题·复习与提高(P16) (1)除了上述条件，其他两个条件是什么? 高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因独立遗传。 将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，得到F1，让F1与感病矮秆植株杂交。 (2)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件，可用测交实验来进行检验。请你设计该测交实验的过程。 有抗病矮杆品种。但其中有杂合子，需对F2中的抗病矮杆植株进行如下操作以获得纯合子。 (3)获得的F2中是否有抗病矮秆品种? 应该进行怎样的处理才能获得纯合抗病矮秆品种? $