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第1章　遗传因子的发现
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
人教版高中生物 必修2
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(重、难点)。
情境导入
八年耕耘源于对科学的痴迷，
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。
实验设计开辟了研究的新路，
数学统计揭示出遗传的规律。
遗传的奥秘
分离定律和自由组合定律
>
<
目标一
孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
1
选材
选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。
3
数学方法
4
逻辑方法
5
创新性地验证假说
运用统计学方法对实验结果进行分析，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。
运用假说—演绎法这一科学方法。
设计了测交实验
1.1 孟德尔成功的原因
2
程序
从一对相对性状着手研究，再研究多对相对性状。
1.2 孟德尔遗传规律的再发现
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。
德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克
1900年称为遗传学现代纪元的开始。
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（也叫表现型）和基因型的概念。
1.2 孟德尔遗传规律的再发现
表 型：
基因型：
指生物个体表现出来的性状
指与表型有关的基因组成
如DD、Dd、dd等。
如豌豆的高茎和矮茎。
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
遗传学之父
1.2 孟德尔遗传规律的再发现
非等位基因
等位基因
控制相对性状的基因
如：控制茎高度的基因D与d
多对相对性状中控制不同性状的基因
如：D与Y之间
控
制
基 因
性状
显性基因
隐性基因
显性性状
隐性性状
相对性状
等位基因
表现型
基因型
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？
不相同；甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动1
说明基因型和表型的关系
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？
受环境的影响。
不是
3.综上分析，基因型和表型二者之间的关系是怎样的？
表型是基因型和环境共同作用的结果。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动1
说明基因型和表型的关系
(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。
表型与基因型之间的关系
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？
学以致用
（双眼皮）
（双眼皮）
Aa
×
Aa
↓
aa
（单眼皮）
（单眼皮）
（单眼皮）
Aa
×
Aa
↓
A__
（双眼皮）
一双一单
山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；
山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
1.(2022·山东日照高一期末)孟德尔对杂交实验的研究不是一帆风顺的，他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却并不理想，直到选取了豌豆作为实验材料，才取得了巨大成功。下列说法错误的是
A.初期未取得成功的原因可能是山柳菊没有易于区分的相对性状
B.孟德尔首次提出了表型和基因型的概念，并对其进行了统计分析
C.孟德尔先分析一对相对性状的遗传，再分析两对相对性状的遗传
D.孟德尔巧妙地设计了测交实验，对提出的假说进行了科学的验证
2.(2022·上海市第十中学高一期末)玉米中的叶绿素的合成需要显性基因A和光照的存在。在无光条件下，无论基因A是否存在，叶绿素均无法合成。下列有关叙述不正确的是
A.基因型为AA的个体均能合成叶绿素
B.基因型为Aa的个体在光下可能合成叶绿素
C.叶绿素合成是基因A和环境条件共同作用的结果
D.在缺镁的土壤中，基因A控制合成的叶绿素的量会受影响
解析　基因型为AA的个体若在无光照的情况下也不能合成叶绿素，A错误；
根据题干信息可知，合成叶绿素是基因A和环境条件共同作用的结果，C正确；
镁是合成叶绿素的重要元素，因此在缺镁的土壤中，基因A控制合成的叶绿素的量会受影响，D正确。
>
<
目标一
孟德尔遗传规律的应用
1.怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？
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？
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)的优良新品种？
不能，因为这时得到的种子不一定是可稳定遗传的纯合子。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
运用孟德尔遗传规律，解决生产中的实际问题
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。
优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
杂交育种
3.请写出培育矮秆抗锈病小麦(ddTT)优良新品种的过程图(用遗传图解表示)。
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
(×)
(×)
(保留)
(×)
多次自交选种
（矮杆抗病）
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状纯合体
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
运用孟德尔遗传规律，解决生产中的实际问题
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)
4.杂交育种选育为什么从F2开始？
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
(×)
(×)
(保留)
(×)
多次自交选种
（矮杆抗病）
ddTT
性状分离
培育优良品种均需要连续自交吗？
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活动2
运用孟德尔遗传规律，解决生产中的实际问题
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)
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，连续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。
孟德尔遗传规律的应用
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。
aa
Aa
Aa
aa=1/4
父亲（正常）
母亲（正常）
白化病患者
患病概率？
医学实践
3.(2022·海南屯昌中学高一期中)已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，小麦一年只播种一次。培育矮秆抗病小麦的过程：选择纯合高秆抗病(DDRR)与矮秆不抗病(ddrr)杂交，获得Fl(DdRr)→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。下列相关叙述错误的是
A.杂交的目的是将控制矮秆和抗病的基因集中到子一代中
B.子一代自交的目的是使子二代中出现矮秆抗病个体
C.得到纯合的矮秆抗病种子至少需要2年
D.子二代中矮秆抗病植株自交的目的是筛选子二代中矮秆抗病植株中的纯合子
解析　第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子(DdRr)，目的是将控制矮秆和抗病的基因集中到子一代中，A正确；
子二代中矮秆抗病植株中有杂合子(ddRr)和纯合子(ddRR)，可以通过自交筛选子二代中矮秆抗病植株中的纯合子，D正确。
4.(2022·四川华西中学高一期末)人类的多指(T)对手指正常(t)是显性，肤色正常(B)对白化(b)是显性。一对夫妇，丈夫多指，妻子正常，生了一个手指正常但患白化病的孩子，如果他们再生一个孩子，这个孩子
A.同时患两种病的概率是3/4
B.只患白化病的概率是1/4
C.完全正常的概率是3/8
D.患病的概率是3/4
解析　由题意可知，一对夫妇，丈夫多指，妻子正常，生了一个手指正常但患白化病的孩子，说明这对夫妇的基因型组合为BbTt×Bbtt，再生一个孩子，这个孩子同时患两种病bbT_的概率是1/4×1/2＝1/8；只患白化病bbtt的概率是1/4×1/2＝1/8；完全正常B_tt的概率是3/4×1/2＝3/8；患病(1－正常)的概率是1－3/8＝5/8。
网络构建

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