孟德爾的豌豆雜交實驗（二）（第2課時）

孟德爾的豌豆雜交實驗二（第二課時）人教版高中生物必修二學習目標1.能闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律。2.能夠運用數(shù)學統(tǒng)計方法處理實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結果。3.能夠設計和實施“遺傳因子自由組合產(chǎn)生的配子的種類及比例”模擬實驗。4.能認同敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐，以及嚴謹、求實的科學態(tài)度和科學精神。目錄1、情境導入，遺傳學實驗材料-豌豆2、知識回顧：假說——演繹法3、孟德爾取得成功的原因4、表現(xiàn)型、基因型的相互關系5、孟德爾遺傳規(guī)律的應用6、分離定律VS自由組合定律7、當堂練習8、課堂小結情景導入觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說演繹推理設計實驗實施實驗驗證假說分析結果得出結論知識回顧：假說——演繹法不同性狀之間發(fā)生了新的組合，是否控制兩對相對性狀的遺傳因子也發(fā)生了組合？F1產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合設計F1的測交實驗，預測后代表現(xiàn)型及比例，作出測交圖解，腦海中推想的過程進行測交實驗，得出測交結果假設成立，得出自由組合定律孟德爾得出自由組合定律的過程中也運用了假說演繹法，請回憶孟德爾的雜交實驗（二）的實驗過程填寫下表

在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律之前，一些研究雜交育種的專家對雜交后代中出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象早已熟知，但是他們往往把一種生物的許多性狀同時作為研究對象，并且沒有對實驗數(shù)據(jù)做深入的統(tǒng)計學分析。

孟德爾對雜交實驗的研究也不是一帆風順的。他曾花了幾年的時間研究山柳菊，結果并不理想。主要原因是：（1）沒有易于區(qū)分的相對性狀；（2）有時進行有性生殖，有時進行無性生殖；（3）花小，難人工雜交

綜上所述，孟德爾獲得成功的原因有哪些？孟德爾實驗方法的啟示課堂新知一：孟德爾取得成功的原因1、正確的選材——豌豆3、從簡單到復雜——從單因素到多因素2、運用數(shù)學統(tǒng)計學分析實驗數(shù)據(jù)4、運用正確的科學方法——假說—演繹法5、創(chuàng)造性地應用符號體系，表達抽象的科學概念課堂新知一：孟德爾取得成功的原因（P12）①具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀——便于觀察和分析；②嚴格的自交植物——自然狀態(tài)下是純種；③豌豆花比較大——易于人工雜交實驗。6、對科學的熱愛；嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；勤于實踐；敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。(優(yōu)點：熟記)2.1900年，三位科學家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的論文，他們做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，并且認識到孟德爾提出的理論的重要意義。

德國的科倫斯

荷蘭的德弗里斯

奧地利的丘歇馬克課堂新知二：孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1.1866年，孟德爾將研究結果整理成論文發(fā)表，遺憾的是這一重要成果，卻沒有引起人們的重視，一直沉寂了30多年。3.1909年，丹麥科學家約翰遜提出”基因”的概念，取代遺傳因子，并提出了表型和基因型的概念。丹麥威爾遜表型（表現(xiàn)型）：生物個體表現(xiàn)出來的性狀，如高莖和矮莖基因型：與表型有關的基因組成，如DD、Dd、dd等位基因：控制相對性狀的基因，如D與d表現(xiàn)型和基因型的關系：基因型能完全決定表型嗎？雜合子才含有等位基因表型=基因型+環(huán)境。課堂新知二：孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)3.人的雙眼皮和單眼皮是由一對等位基因控制的性狀，雙眼皮為顯性性狀，單眼皮為隱性性狀。(1)如果父母都是雙眼皮，后代中會出現(xiàn)單眼皮嗎？(2)有的同學父母都是單眼皮，自己卻是雙眼皮，也有證據(jù)表明他(她)確實是父母親生的，對此，你能作出合理的解釋嗎？你由此體會到遺傳規(guī)律有什么特點？（基因用A、a表示）如果父母都是基因型為Aa的雜合子，其表型雖為雙眼皮，但子女可能會表現(xiàn)為單眼皮(基因型為aa)。生物體的性狀主要取決于基因型，但也會受到環(huán)境因素、個體發(fā)育中的其他條件等影響。課堂新知二：孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)

單、雙眼皮的形成與人眼瞼中一條提上瞼肌纖維的發(fā)育有關?；蛐蜑锳A或Aa的人，如果因提上瞼肌纖維的發(fā)育不完全，則可能表現(xiàn)為單眼皮；這樣的男性或女性婚配所生子女，如果遺傳了來自父母的雙眼皮顯性基因A，由于提上瞼肌纖維的發(fā)育完全，則表現(xiàn)為雙眼皮。

由此可見，遺傳規(guī)律雖然通常由基因決定，但也受到環(huán)境等多種因素的影響，因而表現(xiàn)得十分復雜。課堂新知二：孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)觀賞植物——藏報春，讓基因型為AA的植株在20～25℃的環(huán)境條件下生長，植物開紅花。如果讓它在30℃的環(huán)境條件下生長，則開白花。課堂新知三：表現(xiàn)型、基因型的相互關系請同學們思考為什么藏報春基因型均為AA，但植物開花顏色卻不同呢？基因型是表現(xiàn)型的內(nèi)在因素，表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式相同環(huán)境——表現(xiàn)型相同不同環(huán)境——表現(xiàn)型可能不同表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結果表現(xiàn)型相同——基因型不一定相同基因型相同表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境課堂新知三：表現(xiàn)型、基因型的相互關系一、動植物育種雜交育種：將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本進行雜交，使兩個親本的優(yōu)良性狀結合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用假如你是一位育種工作者，不同品種的水稻，一個品種無芒、不抗?。╝arr）；另一個品種有芒、抗?。ˋARR）。如何得到能夠穩(wěn)定遺傳的無芒抗病的類型?將你的設想用遺傳圖解表示出來。課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用1、子二代具有顯性優(yōu)良性狀的品種都能穩(wěn)定遺傳嗎？為什么？2、如何才能得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種？3、如果需要選育的優(yōu)良性狀是隱性性狀，如何進行選育？培育純合子品種：兩種優(yōu)良性狀親本雜交——子一代自交——再選育不能，子二代為雜交一代是雜合子，后代會出現(xiàn)性狀分離。如果選育的優(yōu)良性狀是隱性性狀,一旦出現(xiàn)就是純合的,不需要再連續(xù)自交。課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用AARRaarr×PAaRr有芒抗病無芒不抗病有芒抗病F1有芒抗病無芒抗病有芒不抗病無芒不抗病F2aaRRaaRr無芒抗病aaRRA

R

A

rraarr自交選擇選純集優(yōu)選育課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用雜交育種優(yōu)點：缺點：使分散在同一物種或不同品種中的多個優(yōu)良性狀集中于個體，即“集優(yōu)”。（1）育種時間長（2）局限于同一物種或親緣關系較近的個體（3）由于雜種優(yōu)勢，雜種子一代在性狀上優(yōu)于兩親本，并不要求遺傳上的穩(wěn)定性，因此，需年年制種目的：實質(zhì)：將優(yōu)良性狀進行組合對不同的基因進行組合課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用19

蘇格蘭折耳貓因為它特有的可愛憨態(tài)受到很多人的喜歡。它們的運動天賦雖然一般，但并不表示它們不喜歡玩，只是更青睞于有主人的陪伴。蘇格蘭折耳貓喜歡平躺著睡覺，在無所事事的時候，它們會像水獺一樣坐在那里向窗外張望。蘇格蘭折耳貓的價格一般幼貓在3000到10000之間，成貓一般在7000以上。課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用純種長毛折耳貓（BBee）的培育過程短毛折耳貓（bbee）長毛立耳貓（BBEE）長毛折耳貓（BBee）？短毛折耳貓bbee長毛立耳貓BBEE×長毛立耳貓BbEe♀、♂互交B_E_B_eebbE_bbee與bbee測交選擇后代不發(fā)生性狀分離的親本即為BBee雜交相互交配選種測交優(yōu)良性狀的純合體20課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用21思考1：雜交育種選育為什么從F2開始？思考3：如果培育隱性純合子的新品種，比如用基因型為AAbb和aaBB的親本，培育出aabb的優(yōu)良品種，是否需要連續(xù)自交？思考4：培育細菌新品種時，能否用雜交育種的方法？因為從F2開始發(fā)生性狀分離否，因為隱性性狀一旦出現(xiàn)即為純合子不能，雜交育種只適用于進行有性生殖的生物且相關基因遵循細胞核的遺傳規(guī)律，細菌是原核生物，不能進行有性生殖。思考2：如何培育雜合子品種？選擇符合要求的純種雙親雜交（♀×♂）→F1即為所需品種課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用二、醫(yī)學實踐為遺傳病的預測和診斷提供理論依據(jù)。臨床上一個家系中如果出現(xiàn)兩種遺傳病的患者，而且是單基因遺傳病，那么在大多數(shù)情況下，可以按自由組合定律來分析。例如：父親是多指患者（由顯性致病基因P控制），母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個手指正常但患先天聾啞（由隱性致病基因d控制)的孩子。則雙親的基因型、后代的表現(xiàn)型及概率怎樣？課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用可以依據(jù)分離定律和自由組合定律，對某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學的推斷，從而為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。閱讀教材P13，繪制雙親表現(xiàn)正常，生出孩子是患者的遺傳圖解，并標明孩子患病的概率。白化病2.醫(yī)學實踐課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用父親（正常）母親（正常）白化病患者患病概率？aaAaAaaa=1/4思考1：生一個患病男孩概率是多少?思考2：生一個正常女孩概率是多少?1/83/8課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用親代母親（正常指）

父親（多指）

1/2pD1/2pd子代配子1/4PD1/4Pd1/4pD1/4pd1/8ppDD正常1/8ppDd正常1/8ppDd正常1/8PpDD多指1/8PpDd多指1/8PpDd多指1/8Ppdd多指先天聾啞1/8ppdd先天聾啞正常3/8多指3/8先天聾啞1/8多指、先天聾啞1/8ppDdPpDd課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用兩病概率計算的方法當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，各種患病情況的概率分析如下：患甲病概率(m)患乙病概率(n)不患甲病概率(1-m)不患乙病概率(1-n)①④②③課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用序號類型計算公式①同時患兩病概率②只患甲病概率③只患乙病概率④不患病概率拓展求解患病概率只患一種病概率mnm(1-n)①+②+③或1-④②+③或1-（①+④）n(1-m)(1-m)(1-n)課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用練習：一個正常的女人與一個并指（Bb）的男人結婚，他們生了一個患白化?。╝a）且手指正常的孩子。求再生一個孩子：（1）只患并指的概率是

。（2）只患白化病的概率是

。（3）既患白化病又患并指的男孩的概率是

。（4）只患一種病的概率是

。（5）患病的概率是

。課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用1、明確親本基因型患白化病（aa）且手指正常的孩子aabbAabb（妻）、AaBb（夫）該夫婦基因型2、確定患病概率1/21/21/43/4①④②③白化病概率非并指概率并指概率白化病概率課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用練習：一個正常的女人與一個并指（Bb）的男人結婚，他們生了一個患白化?。╝a）且手指正常的孩子。求再生一個孩子：（1）只患并指的概率是

。（2）只患白化病的概率是

。（3）既患白化病又患并指的男孩的概率是

。（4）只患一種病的概率是

。（5）患病的概率是

。3/81/81/161/25/8課堂新知四：孟德爾遺傳規(guī)律的應用課堂新知五：分離定律VS自由組合定律（1）兩大遺傳定律在生物的性狀遺傳中______進行，______起作用。（2）分離定律是自由組合定律的________。同時同時基礎1.聯(lián)系2.區(qū)別遺傳定律研究的相對性狀涉及的等位基因F1配子的種類及比例F2基因型

種類及比例F2表型種類及比例F1測交后代基因型、表型種類及比例分離定律自由組合定律2種3:1一對一對2種1:13種1:2:1兩對(或多對)兩對(或多對)4=22種1:1:1:19=32種(1:2:1)24=22種9:3:3:1形成配子時2種1:14=22種1:1:1:1思考?討論等位基因對數(shù)（各自獨立遺傳）F1產(chǎn)生的配子種類F2基因型種類F2表現(xiàn)型種類１對Aa2對AaBb3對AaBbCcn對AaBbCcDd……348278???92n3n2n422課堂新知五：分離定律VS自由組合定律當堂練習1．用豌豆作為實驗材料完成雜交實驗，相關敘述錯誤的是（）A．豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種B．豌豆的花大，易于做人工雜交實驗C．豌豆具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀D．豌豆的非等位基因在形成配子時都能自由組合【答案】D【解析】A、豌豆花是兩性花，傳粉方式為自花傳粉，這樣避免了外來花粉的干擾，所以豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種，A正確；B、豌豆的花大，易于做人工雜交實驗，B正確；C、豌豆具有多對穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀，如高莖和矮莖，C正確；D、非等位基因可以位于同源染色體上，也可以位于非同源染色體上，若非等位基因位于同源染色體上，形成配子時不能自由組合，D錯誤。故選D。2．金魚草是一種二倍體植物，其花色由一對等位基因R、r控制，基因型為RR、Rr和rr植株分別開紅花、粉紅花和白花；葉形（闊葉、狹葉）則由另一對基因D、d控制，D對d是完全顯性。一株粉紅花狹葉金魚草（親本）自交產(chǎn)生的800株后代（F1）中粉紅花闊葉個體約100株。不考慮產(chǎn)生配子時發(fā)生染色體互換及其他變異，下列分析，合理的是（）A．親本的基因型是Rrdd B．F1共有4種表型和9種基因型C．F1中開紅花且狹葉的個體占3/8D．F1紅花狹葉自交產(chǎn)生的F2中，D的基因頻率為2/3【答案】D【解析】A、親本狹葉自交子代出現(xiàn)了闊葉，說明闊葉是隱性性狀，且基因型Rr表現(xiàn)為粉紅花，因此親本的基因型是RrDd，A錯誤；B、親本RrDd自交，子代有RRDD、RrDD、rrDD、RRDd、RrDd、rrDd、RRdd、Rrdd、rrdd9種基因型，但DD、Dd表現(xiàn)型一樣，RR、Rr、rr表現(xiàn)型不一樣，因此有6種表現(xiàn)型，B錯誤；C、親本RrDd自交，用分離定律的方法求解自由組合定律，Rr自交子代RR：Rr：rr=1:2:1，Dd自交子代DD：Dd：dd=1:2:1，紅花基因型為RR，狹葉為DD和Dd，所以F1中開紅花且狹葉的個體為1/4×3/4=3/16，C錯誤；D、由于只需計算D的基因頻率，因此只需考慮F1狹葉自交即可，F(xiàn)1狹葉基因型為1/3DD、2/3Dd，1/3DD自交得到1/3DD，2/3Dd自交計算方法是2/3×（1/4DD、2/4Dd、1/4dd）=1/6DD、2/6Dd、1/6dd，因此F1狹葉自交F2DD=（1/3+1/6）=3/6，Dd=2/6、dd=1/6。D的基因頻率=3/6×1+2/6×1/2=2/3，D正確。故選D。3．某單子葉植物的花粉非糯性（A）對糯性（a）為顯性（T）對染?。╰）為顯性（D）對圓形（d）為顯性，D/d位于2號染色體上，T/t位于3號染色體上。非糯性花粉遇碘液變藍色（）A．若要驗證基因的分離定律，可選擇①～④中任意兩個作為親本雜交驗證B．若采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律，可選擇①和④作為親本雜交驗證C．若要驗證基因的自由組合定律，可選擇①～④中任意兩個作為親本雜交驗證D．若采用花粉鑒定法驗證基因的自由組合定律，可選擇②和③作為親本雜交驗證【答案】D【解析】A、由題意可知，遵循基因的自由組合