《创新课堂》第1章第2节 第2课时 孟德尔实验方法的启示、孟德尔遗传规律的再发现和应用 讲义（教师版）-高中生物学必修2（人教版）同步讲练测

第2课时　孟德尔实验方法的启示、孟德尔遗传规律的再发现和应用
[课标内容]
1．运用归纳与演绎的方法，说明自由组合定律的实质。　2.通过分析孟德尔成功的原因，建立勇于创新、严谨求实、探索求真的科学态度。　3.运用自由组合定律，指导育种和医学实践。
一、孟德尔实验方法的启示及孟德尔遗传规律的再发现
1．获得成功的原因
(1)正确选用________作实验材料是获得成功的首要条件。
(2)首先针对____________相对性状进行研究，再对________________相对性状进行研究。
(3)对实验结果进行
　　　　　　　　　 INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" \* MERGEFORMAT 子代个体数量要足够多
(4)科学地设计了实验的程序。按提出问题→实验→分析→提出假说(解释)→设计实验验证假说→总结规律的科学实验程序来进行。
2．孟德尔遗传规律的再发现
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二、孟德尔遗传规律的应用
1．指导杂交育种：把两个亲本的__________组合在一起。不同优良性状亲本F1F2，选出____________的优良品种纯合子。
2．指导医学实践：对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，为____________提供理论依据。
[答案自填] 豌豆　一对　两对或多对　性状　表型　基因组成　相对性状　优良性状　所需要　遗传咨询
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(1)孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象。(　　)
(2)自由组合发生在有性生殖产生配子的过程中。(　　)
(3)孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念。(　　)
(4)表型相同的生物，基因型一定相同。(　　)
(5)根据孟德尔遗传规律可以推断遗传病的患病概率。(　　)
(6)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。(　　)
提示：(1)×　孟德尔发现的遗传规律不能解释细胞质基因控制的遗传现象。
(2)√
(3)×　孟德尔提出了遗传因子的概念，表型和基因型的概念由丹麦的约翰逊提出。
(4)×　表型受基因型和环境的影响，表型相同的生物基因型不一定相同。
(5)√　(6)√
【知识框架】
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核心点一　自由组合定律的应用[学生用书P21]
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[探究1] 现有两种小麦，分别具有一种优良性状(如矮秆、抗病等)，某兴趣小组采用了下列育种程序，请回答下列问题：
PF1X
(1)如果培育的优良性状是隐性的，则图中X如何操作？
(2)如果优良性状中有显性的，则图中X如何操作？
(3)结合育种过程，分析杂交育种的优缺点。
(4)请写出利用具有不同优良性状的亲本，通过杂交育种的方法培育双显性纯合子品种的具体育种流程。
提示：(1)直接从X中选出隐性性状个体，并进行留种。
(2)将X中显性性状个体连续自交，直到不发生性状分离。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。缺点：获得所需的优良品种的周期长。
(4)假设每年只繁殖一代，从播种到收获种子计为一年。
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种子，获得表型符合要求的植株类型，同时让该植株自交，收获F3种子，分单株保存；
第四年：分别种植F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为符合要求的优良品种。
[探究2] 一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个患白化病(相关基因为A、a)但手指正常的孩子。控制这两对性状的基因独立遗传。
(1)该夫妇的基因型是_________________________。
(2)依据该夫妇的基因型推断，他们再生一个孩子患并指的概率是________，患白化病的概率是________。
(3)若他们再生一个孩子：
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只患一种病的概率是________。
⑤患病的概率是________。
提示：(1)Aabb、AaBb
(2)1/2　1/4
(3)①3/8　②1/8　③1/16　④1/2　⑤5/8
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1．杂交育种
根据不同的育种目的，杂交育种在操作时会有以下几种情况
(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(♀×♂)→F1F2→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：获得所需优良品种的周期长。
2．遗传概率的计算
若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系(如下图)，各种患病情况如下表所示：
序号 类型 概率
① 不患甲病概率 1－m
② 不患乙病概率 1－n
③ 只患甲病概率 m×(1－n)
④ 只患乙病概率 n×(1－m)
⑤ 两病兼患的概率 mn
⑥ 只患一种病的概率 m(1－n)＋n(1－m)
⑦ 完全正常的概率 (1－m)×(1－n)
⑧ 患病的概率 1－(1－m)×(1－n)
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1．(教材P13正文改编)杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是(　　)
A．根据杂种优势原理，从子一代(F1)中即可选出
B．从子三代(F3)中选出，因为子三代才出现纯合子
C．既可从子二代(F2)中选出，也可从子三代(F3)中选出
D．只能从子四代(F4)中选出能稳定遗传的新品种
解析：选C。如果所需的新品种是双隐性性状的个体，则从F2中就可选出；如果需要获得含有显性性状的品种，则需要继续进行自交，从F3或其多次自交后代中选出。所以，杂交育种选育的新品种既可从F2中选出，也可从F3中选出。
2．并指由显性基因控制，某种先天性聋哑由隐性基因控制，控制这两种病的基因独立遗传。一对夫妇，男性患并指、女性正常，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生一个孩子为手指正常、先天性聋哑、既并指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是(　　)
A．1/2、1/4、1/8　　　　　
B．1/4、1/8、1/2
C．1/8、1/2、1/4
D．1/4、1/2、1/8
解析：选A。设并指由显性基因A控制，手指正常由隐性基因a控制，某种先天性聋哑由隐性基因b控制，正常由显性基因B控制，据题述信息可推出这对夫妇的基因型为AaBb(丈夫)、aaBb(妻子)。这对夫妇再生一个手指正常(aa_ _)孩子的概率为 1/2，再生一个患先天性聋哑(_ _bb)孩子的概率为1/4，再生一个既患并指又患先天性聋哑(Aabb)孩子的概率为(1/2)×(1/4)＝1/8。
核心点二　解决自由组合问题的方法[学生用书P23]
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[探究1] 根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例——正推型
(1)配子类型的问题
求基因型为AaBbCc的个体产生的配子种类，以及产生ABC配子的概率。
(2)子代基因型种类及概率问题
基因型分别为AaBbCc、AaBBCc的两个体杂交，后代有________种基因型；后代中基因型为AaBBCC的个体出现的概率是________。
(3)子代表型种类及概率问题
基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体杂交，后代可能有________种表型；后代中表现基因型A_bbcc所控制性状的概率是________。
提示：(1)该个体三对基因均杂合，产生的配子种类有2×2×2＝8种，产生ABC配子的概率为(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/8。
(2)18　1/16
(3)8　3/32
[探究2] 根据子代表型分离比推测亲本的基因型——逆推型
(1)子代：9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb
(2)
(3)
(4)
提示：(2)AaBb×aabb　Aabb×aaBb
(3)AaBb×Aabb　AaBb×aaBb
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分析自由组合问题的“三字诀”
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1．(2024·海南海口高一月考)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，基因型为AaBbCc个体的比例为
B．表型有4种，基因型为aaBbcc个体的比例为
C．表型有8种，基因型为Aabbcc个体的比例为
D．表型有8种，基因型为aaBbCC个体的比例为
解析：选A。基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体杂交，后代中表型有2×2×2＝8(种)，基因型为 AaBbCc 个体的比例为××＝，基因型为aaBbcc个体的比例为××＝，基因型为Aabbcc个体的比例为××＝，基因型为aaBbCC个体的比例为××＝，故选A。
2．在家蚕的遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表所示，下列说法错误的是(　　)
组合 黑蚕黄茧 黑蚕白茧 淡赤蚕黄茧 淡赤蚕白茧
一 9 3 3 1
二 0 1 0 1
三 3 0 1 0
A.组合一亲本基因型一定是AaBb×AaBb
B．组合三亲本基因型可能是AaBB×AaBB
C．若组合一和组合三亲本杂交，子代表型及比例与组合三的相同
D．组合二亲本基因型一定是Aabb×aabb
解析：选C。由于组合一后代性状比为黑蚕∶淡赤蚕＝3∶1，黄茧∶白茧＝3∶1，杂交后代性状比为 9∶3∶3∶1，因此两亲本的基因型一定是AaBb×AaBb，A正确；组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚕与淡赤蚕的比例为3∶1，所以亲本的基因型为AaBB×AaBB或AaBb×AaBB或AaBB×Aabb，B正确；由于组合一的亲本基因型均是AaBb，而组合三亲本的基因型有多种可能，因此组合一和组合三的亲本杂交，子代表型及比例与组合三的不完全相同，C错误；组合二后代表型及比例为黑蚕∶淡赤蚕＝1∶1，且只有白茧一种性状，所以亲本基因型一定是Aabb×aabb，D正确。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5([学生用书P24]))
1．下列有关基因、基因型、表型、等位基因的叙述，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4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：选C。黄色皱粒豌豆的基因型有2种，C错误。
2．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D。F1是杂合子，但在不同的环境条件下表型不一致，说明表型是基因型与环境相互作用的结果。
3．基因型为AaBBCcDDEe、AaBbCCddEe(各对等位基因独立遗传)的两个体杂交得到F1，F1中纯合个体所占的比例为(　　)
A．1/16 B．1/32
C．1/64 D．0
解析：选D。分析题干可知，基因型为AaBBCcDDEe、AaBbCCddEe的两个体杂交，F1中关于D、d的基因型一定为Dd，即F1中没有纯合子，D符合题意。
4．(2024·山东青岛高一月考)已知豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)、植株的高秆(D)对矮秆(d)为显性，这两对相对性状独立遗传。用性状分别为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交，得F1，选取F1中数量相等的两种植株分别进行测交，产生的后代数量相同，所有测交后代表型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝1∶3∶1∶3。下列说法错误的是(　　)
A．双亲的基因型可能是YyDd和yydd
B．上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd
C．上述F1用于测交的个体自交，所有后代表型比例为9∶15∶3∶5
D．若F1的所有个体自交，产生的后代中杂合子有4种
解析：选D。根据测交后代表型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝1∶3∶1∶3，再结合测交特点可知，该比例可分为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝1∶1∶1∶1和绿色高秆∶绿色矮秆＝2∶2，据此可推测进行测交的F1的基因型为YyDd和yyDd，且二者的比例为1∶1，再结合双亲性状为黄色高秆和绿色矮秆，推测双亲的基因型可能是YyDd和yydd，A、B正确；上述F1(YyDd和yyDd)自交，前者自交产生的后代表型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝9∶3∶3∶1，后者自交产生的后代表型及比例为绿色高秆∶绿色矮秆＝12∶4，因此F1用于测交的个体自交产生的所有后代表型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝9∶15∶3∶5，C正确；若F1的所有个体自交，产生的后代的基因型共9种，其中杂合子有5种，D错误。
5．(教材P14“拓展应用”T1改编)水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对易感病(t)为显性，利用纯合的高秆抗病水稻(DDTT)和矮秆易感病水稻(ddtt)，某研究小组培育出了矮秆抗病水稻(ddTT)的优良品种。请回答下列问题：
(1)该研究小组采用的育种方法最可能为____________；该育种方法中选育从F2开始的原因是_________________________________________
_______________________________________________________。
(2)请给出培育矮秆抗病水稻优良品种的过程图(用遗传图解表示)。
答案：(1)杂交育种　F2开始发生性状分离
(2)如下图所示：