-新人教版-必修2-第2课时-孟德尔遗传规律的应用-教案

1、第2课时孟德尔遗传规律的应用新课标核心素养1.说出孟德尔成功的原因。2.概述孟德尔遗传规律的再发现，掌握核心概念间的关系。3.结合实例归纳自由组合定律的解题思路与规律方法。4.结合实践阐明自由组合定律在实践中的应用。1.生命观念明确孟德尔获得成功的原因。2.科学思维通过对不同题型的解题训练，理解自由组合定律的适用范围，掌握解题方法。3.社会责任通过育种和医学上的利用，积极运用遗传学的知识和方法、尝试解决现实生活中的问题。知识点(一) 孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现1孟德尔成功的原因选材方面豌豆作为遗传实验材料的优点：自花传粉，自然状态下是纯种；具有一些稳定的、易于区分的性状，使实验结果

2、既可靠又易于统计分析；豌豆花大，易于进行人工杂交；豌豆生长周期短，易于栽培程序设计采用由单因子到多因子的研究分析方法；首创测交方法，用以验证提出的假说；后代样本数量足够多，数学统计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假说演绎法，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

3、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.孟德尔遗传规律的再发现(1)1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表，遗憾的是，这一重要成果却没有引起人们的重视。(2)1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文。(3)1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫作“基因”，并且提出了表型和基因型的概念。3新提出的几个相关概念(1)基因：就是孟德尔解释中的“遗传因子”，是控制生物性状的基本单位。(2)表型：指生物个体表现出来的性状，也叫表现型，如豌豆的高茎和矮茎、黄色和绿色等。(3)基因型：指与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为DD或

4、Dd，矮茎豌豆的基因型为dd，黄色圆粒纯合子的基因型为YYRR。(4)等位基因：控制相对性状的基因，如D与d。(1)选择自花传粉、闭花受粉的豌豆是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一。()(2)假说中具有不同遗传组成的配子之间随机结合，体现了自由组合定律的实质。()(3)在相同的环境下，表型相同，基因型一定相同。()(4)孟德尔成功的原因之一是把统计方法应用到遗传分析中。()1(生命观念)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。2(科学思维)表型和基

5、因型的关系如何？提示：(1)基因型是表型的内因，表型是基因型的外在表现。(2)表型相同，基因型不一定相同，如DD和Dd。(3)基因型相同，若环境条件不同，表型也可能不同。即基因型环境条件表型。以下关于表型和基因型的叙述正确的是()A表型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎B基因型不能通过眼睛观察，必须使用电子显微镜C在相同环境条件下，表型相同，基因型一定相同D基因型相同，表型不一定相同解析：选D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；基因型一般通过表型来推知，不能通过电子显微镜观察，B错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，如高茎的基

6、因型可能是DD或Dd，C错误；表型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表型不一定相同，D正确。归纳提升1“假说演绎法”在孟德尔两大遗传规律发现中的应用2等位基因及非等位基因在染色体上的分布名称位置遗传特点等位基因成对的染色体上相同位置，如上图A和a，B和b，D和d遵循分离定律非等位基因不成对的染色体上如上图A、a和D、d互为非等位基因，B、b和D、d互为非等位基因同时遵循分离定律和自由组合定律成对的染色体上不同位置，如上图A、a和B、b互为非等位基因每一对都遵循分离定律，但不遵循自由组合定律知识点(二)孟德尔遗传规律的应用1遗传规律的意义(1)有助于正确解释生物界普遍存在的遗传

7、现象。(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率。2遗传规律的应用举例应用方面应用思路实例图解杂交育种有目的地将不同优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种医学实践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(1)杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，培育出新品种的方法。()(2)杂交育种只能利用已有基因进行重新组合，育种过程较缓慢。()(3)用杂交育种选育显性纯合子的植物时，可以通过连续自交获取。()(4)两种遗传病一定遵循孟德尔的自由组合定律。()1(生命观念)杂交育种适用于所有生物吗？提示：不是。杂交育种适用

8、于进行有性生殖的生物，且相关基因遵循细胞核遗传规律。2(科学思维)杂交育种选育为什么从F2开始？提示：杂交育种选育从F2开始，原因是从F2开始发生性状分离。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()AF2中既抗病又抗倒伏的基因型为ddRR和ddRrBF2中既抗病又抗倒伏的个体占3/16C上述育种方法叫杂交育种D利用F1的花药进行离体培养可以直接获得既抗病又抗倒伏类型解析：选D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

9、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，上述育种方法属于杂交育种，F1(DdRr)的花药有4种：DR、Dr、dR、dr，进行离体培养得到单倍体植株，茎秆弱小，高度不育，不能直接获得既抗病又抗倒伏的类型。归纳提升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患甲病的概率为m则不患甲病的概率为1m患乙病的概率为n则不患乙病的概率为1n只患甲病的概率m(1n)只患乙病的概率n(1m)同时患两种病的概率mn只患一种病的概率m(1n)n(

10、1m)患病概率mnmn或1不患病概率不患病概率(1m)(1n)2求两种遗传病的患病概率还可以用“十字交叉法”表示甲、乙两病都患的概率：mn。表示患甲病但不患乙病的概率：m(1n)。表示不患甲病但患乙病的概率：(1m)n。表示甲、乙两病都不患的概率：(1m)(1n)。知识点(三)自由组合定律的题型分析利用“拆分法”解决自由组合计算问题1解题思路(1)将多对等位基因的自由组合问题分解为若干分离定律问题分别进行分析，再运用乘法原理进行组合。(2)在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律的问题。先研究每一对相对性状的遗传情况，再把它们的各种情况综合起来，即“先分开，后组合”。2常见问题

11、分析(1)配子类型及概率的问题多对等位基因的个体解答方法举例：基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数每对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为AaBbCc2228产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ABC配子的概率为1/2(A)1/2(B)1/2(C)1/8(2)基因型类型与概率问题问题举例计算方法AaBbCcAaBBCc，求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律：AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)因此，AaBbCcAaBBCc的后代中有32318种基因型AaBbCcAaBB

12、Cc，后代中AaBBcc出现的概率计算1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)1/16(3)表型类型与概率问题问题举例计算方法AaBbCcAabbCc，求它们杂交后代可能的表型种类数可分解为三个分离定律问题：AaAa后代有2种表型(3A_1aa)Bbbb后代有2种表型(1Bb1bb)CcCc后代有2种表型(3C_1cc)所以，AaBbCcAabbCc的后代中有2228种表型AaBbCcAabbCc，后代中表型A_bbcc出现的概率计算3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)3/32(4)多对等位基因的自由组合现象问题n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律相对性F1配子F2基

13、因型F2表型状对数种类比例种类比例种类比例12113121231222(11)232(121)222(31)2323(11)333(121)323(31)3n2n(11)n3n(121)n2n(31)n3.依据性状分离比推断亲本基因型“逆向组合法”(1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)；1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)；3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)；31(31)1(AaAa)(BB)或(AaAa)(bbbb)或(

14、AA)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。1已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是()A表型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B表型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16C表型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8D表型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16解析：选D3对基因的遗传遵循自由组合定律，其中每对基因的遗传仍遵循分离定律，故AaAa杂交后代表型有2种，aa出现的概率为1/4；Bbbb杂交后代表型有2种，Bb出现的概率为1/2；CcCc杂交后代表型有2种，Cc出现的概率为1

15、/2，所以AaBbCcAabbCc两个体杂交后代表型有2228种，aaBbCc个体的比例为1/41/21/21/16。2野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性，稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性，两对性状独立遗传。若F1中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合可能为()AAABBaabbBAaBbAaBbCAaBbaabb DAaBbaaBb解析：选D根据基因的分离定律和自由组合定律，F1中白青秆、稀裂叶植株(AB)所占比例为3/83/41/2，可以推测双亲的基因组成中，有一对基因都是杂合，相当于自交，另一对基因在一个亲本中为杂合，在另一个亲本中为隐性纯合，相当于测交，

16、即一个亲本为双杂合子，另一个亲本为单杂合子，分析选项可知，D符合题意。eq avs4al(“和”为16的由基因互作或致死导致,的特殊分离比)序号条件F1(AaBb) 自交后代比例测交后代比例1存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现9611212A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状97133aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现9341124只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现151315显性基因在基因型中的个数影响性状表现AABB(AaBB、AABb)(AaBb、aaBB、AAbb)(Aabb、aaBb)aabb1464

17、1AaBb(Aabb、aaBb)aabb1216显性纯合致死AaBbAabbaaBbaabb4221AaBbAabbaaBbaabb11113现用纯种黄颖燕麦与纯种黑颖燕麦杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖黄颖白颖1231。下列相关说法正确的是()A控制颖色的两对基因位于一对同源染色体上BF2中非黑颖有六种基因型，纯合子占1/6CF2中黄颖自交后代中杂合子占1/2DF1测交，后代表型比为211解析：选DF2中三种表型的比例为1231是9331的变形，可判断两对基因遵循自由组合定律。F2四种基因型及比例为A_B_A_bbaaB_aabb9331。F2中非黑颖(黄颖为3A_bb或3aa

18、B_、白颖为aabb)有三种基因型，占F2的比例为4/16，其中纯合子(AAbb或aaBB、aabb)占F2的比例为1/8，占非黑颖的比例为1/2。F2中黄颖基因型为A_bb(1/3AAbb,2/3Aabb)或aaB_(1/3aaBB，2/3aaBb)，无论哪种情况，自交后代杂合子比例均为2/31/21/3。F1基因型为AaBb，测交后代基因型及比例为AaBbAabbaaBbaabb1111，黑颖黄颖白颖211。4果蝇的基因A、a控制体色，B、b控制翅型，两对基因分别位于两对常染色体上，且基因A具有纯合致死效应。已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配，F1为黑身长翅和灰身长翅，比例为11。当F1的

19、黑身长翅果蝇彼此交配时，其后代表型及比例为黑身长翅黑身残翅灰身长翅灰身残翅6231。下列分析错误的是()A果蝇这两对相对性状中，显性性状分别为黑身和长翅BF1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死个体占的比例为1/4CF1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有四种DF2中的黑身残翅果蝇个体测交后代表型比例为11解析：选C由题干信息分析可知果蝇这两对相对性状中，显性性状分别为黑身和长翅，A正确；F1的黑身长翅果蝇彼此交配时，由于A基因具有纯合致死效应，后代表型比例为6231，属于9331的变式，说明F1的基因型为AaBb，其相互交配后代中致死个体(AA)占1/4，B正确；F1的黑身长翅果

20、蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有3种，即AABB、AABb、AAbb，C错误；由于AA致死，所以F2中的黑身残翅果蝇的基因型为Aabb，其测交后代表型比例为11，D正确。通过相关遗传学实验设计来探究基因的位置通过验证是否遵循自由组合定律来确定两对细胞核内基因的位置(以AaBb为例)(1)真核生物有性生殖时，位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。图示位置配子种类4种(AB、Ab、aB、ab)自交基因型：9种表型：4种9AB3Abb3aaB1aabb测交基因型：4种表型：4种1AaBb1Aabb1aaBb1aabb(2)若A、a、B、b位于一对同源染色体上，则不遵循自由组合定律。图示位

21、置配子种类2种(AB、ab)2种(Ab、aB)自交基因型：3种1AABB2AaBb1aabb表型：2种3AB1aabb基因型：3种1AAbb2AaBb1aaBB表型：3种1Abb2AB1aaB测交基因型：2种1AaBb1aabb表型：2种1AaBb1aabb基因型：2种1Aabb1aaBb表型：2种1Aabb1aaBb5某小组利用某自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。组别杂交组合F1表型F2表型及个体数甲红二黄多红二450红二、160红多、15

22、0黄二、50黄多红多黄二红二460红二、150红多、160黄二、50黄多乙圆单长复圆单660圆单、90圆复、90长单、160长复圆复长单圆单510圆单、240圆复、240长单、10长复回答下列问题：(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因_(填“独立”或“不独立”)遗传，依据是_；控制乙组两对相对性状的基因_(填“独立”或“不独立”)遗传，依据是_。(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合_的比例。解析：(1)由于表中数据显示，甲组F1的红果、子房二室均为显性性状，甲组的两个杂交组合中F2的表型之比接近9331，所以控制

23、甲组两对相对性状的基因独立遗传，根据表中乙组的结果可知，乙组中F1的圆形果、单一花序均为显性性状，乙组中第一个杂交组合的F2中，圆长(66090)(90160)31、单复(66090)(90160)31，乙组中第二个杂交组合的F2中，圆长(510240)(24010)31、单复(510240)(24010)31，这两个杂交组合的4种表型均遵循分离定律，但控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循自由组合定律，因此这两对基因不能独立遗传。(2)根据乙组的杂交实验得到的F1均为双显性杂合子，F2的分离比不符合9331，说明F1产生的四种配子的比例不是1111，所以用乙组的两个F1分别与“长复”(双隐性个

24、体)杂交，其子代的统计结果不符合1111的比例。答案：(1)独立F2中两对相对性状表型的分离比符合9331不独立F2中每对相对性状表型的分离比都符合31，而两对相对性状表型的分离比不符合9331(2)11116现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆，叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对染色体上，请设计方案并作出判断。_解析：探究控制两对相对性状的基因是否位于一对染色体上，一般采用F1自交法或F1测交法，观察F1后代性状分离比是否为31或11、9331或11

25、11。如果是后两者则位于两对染色体上(即符合自由组合定律)，如果是前两者则位于一对染色体上(即符合分离定律)。答案：方案一：取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，让其自交，如果F2出现四种性状，其性状分离比为9331，说明符合基因的自由组合定律，控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对染色体上；若分离比为31，则位于同一对染色体上。方案二：取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，将F1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交，如果测交后代出现四种性状，其性状分离比为1111，说明符合基因的自由组合定律，控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对染

26、色体上；若分离比为11，则位于同一对染色体上。学习小结 1金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花，这个事实说明()A基因型是表型的内在因素B表型一定，基因型可以转化C表型相同，基因型不一定相同D表型是基因型与环境相互作用的结果解析：选DF1是杂合子，但在不同的条件下表型不一致，说明表型是基因型与环境相互作用的结果。2如图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状由两对基因控制，并独立遗传。下列有关说法错误的是()Peq x(高植酸、抗病)eq x(低植酸、易感病)F1 eq x(低植酸、抗病)F2eq x(低植酸、抗病，高植酸、易感病

27、)A该育种方法的原理是基因的重新组合B图中育种过程，需从F2开始选育C经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是1/9D选留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定的品种解析：选D该育种方法为杂交育种，其原理是基因的重新组合。根据题图育种过程，在F2中才开始出现性状分离，所以应从F2开始筛选。从题图可以看出，低植酸抗病是双显性(在F2中占9/16)，经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合子所占的比例是1/9。选留植株经一代自交获得的种子基因型有多种，需再进行种植筛选才能获得低植酸抗病性状稳定的品种。3. 豌豆冠鸡与玫瑰冠鸡杂交，F1为胡桃冠，F1自交，其F2为9胡桃冠3豌豆冠3玫瑰冠

28、1单冠。让F2中的玫瑰冠鸡与单冠鸡交配，则后代中的表型及其比例是()A1玫瑰冠2单冠B2胡桃冠1单冠C3玫瑰冠1单冠 D2玫瑰冠1单冠解析：选D根据题干信息分析，豌豆冠鸡与玫瑰冠鸡杂交，F1为胡桃冠，F1自交，其F2为9胡桃冠3豌豆冠3玫瑰冠1单冠，说明子一代是双杂合子(用A、a和B、b表示)AaBb，且胡桃冠为A_B_，豌豆冠为A_bb(或aaB_)，玫瑰冠为aaB_(或A_bb)，单冠为aabb，则亲本基因型为AAbb(或aaBB)、aaBB(或AAbb)。F2中的玫瑰冠鸡基因型及其比例为aaBB(或AAbb)aaBb(或Aabb)12，单冠基因型为aabb，让它们杂交，后代单冠比例为2/

29、31/21/3，其余都是玫瑰冠，因此后代中的表型及其比例是玫瑰冠单冠21，故选D。4某植物有雄株、雌株和两性植株，基因G决定雄株，基因g决定两性植株，基因g_决定雌株。G对g、g_是显性，g对g_是显性。如：基因型为Gg的植株是雄株，基因型为gg_的植株是两性植株，基因型为g_g_的植株是雌株。下列分析正确的是()A基因型为Gg和Gg的植株杂交产生的子代基因型有GG、Gg、Gg、ggB一株两性植株最多可产生雄配子和雌配子各四种C若不考虑基因突变，雄株和雌株的杂交组合方式有两种D两性植株自交不可能产生雌株解析：选C基因型为Gg和Gg的植株均为雄株，不能进行杂交，A项错误；两性植株gg最多产生g、

30、g各2种雌、雄配子，B项错误；不考虑基因突变，雄株不可能为GG，雄株Gg、Gg和雌株gg的杂交组合方式有两种，C项正确；两性植株gg自交可以产生雌株gg，D项错误。5某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是()A若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型4种B若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表型C若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4D若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8解析：选B若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr，表型分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，表型有3种，基因型4种，A正确；若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因