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为坚持智力追求，不惜放弃其天伦之乐；
　　在学术群体外围，做出科学的核心发现；
　　用数学分析生物，成功地进行学科交叉；
　　十年一系列实验，一篇论文开创新学科。
第一章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
研究目的：研究“性状”在世代间的遗传规律（有性生殖）
课前学习：豌豆性状的观察
相对性状
种皮的颜色
种子的形状
相对性状
19世纪盛行
融合遗传：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。
孟德尔提出
颗粒遗传：生物的性状是由遗传因子决定。遗传因子是独立的颗粒，不融合、不消失
情境：性状的遗传
融合遗传
颗粒遗传
×

情境：性状的遗传
还会出现像亲本紫花或白花的性状吗？
任务一：豌豆是理想的杂交实验材料
1.选择的植物是否需要具有恒定的分化特征（相对性状）？
2.选择几对相对性状进行研究？
3.选择的植物在授粉时会不会受到外来花粉的干扰？
4.能不能选择亲子代在遗传时生殖力会改变的植物？
5.后代性状统计的数量是否要足够多？
研究目的：研究“性状”在世代间的遗传规律（有性生殖）
节选自孟德尔《植物杂交实验》中译版
任务一：豌豆是理想的杂交实验材料
植物材料的选择：首先品种必须是可控，豌豆自然状态下为什么是纯种？
任务一：豌豆是理想的杂交实验材料
两性花（实现自交）
闭花授粉（免于其他花粉干扰）
任务一：豌豆是理想的杂交实验材料
★活动1：豌豆的杂交实验
阅读课本P2-3，并思考以下问题：
①为什么要对高茎与矮茎进行人工授粉（杂交实验）
【是否可以高茎与高茎/矮茎与矮茎】
②提供雌配子那一株如何保证不会自花授粉？
③去雄及传粉后都要套袋的原因？
④归纳杂交的关键过程。
套袋
人工授粉
套袋
去雄
避免外来花粉的干扰
除去母本未成熟花的全部雄蕊（未开花）
待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上
保证杂交得到的种子是人工传粉后所结，避免外来花粉的干扰
任务一：豌豆是理想的杂交实验材料
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
787
277
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
全为高茎
F2
（子一代）
×
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
F1为什么全是高茎？ 随母本？
矮茎性状丢失还是隐而未现？
F2出现矮茎且性状分离比3：1
是偶然？
某一性状后代同时出现显性性状和隐形性状的现象叫做性状分离
♀
♂
≈3：1
★观察现象，提出问题
杂交组合（亲本P）
705 ：224
6022：2001
5474：1850
428 ：152
882 ：299
651 ：207
787 ：277
子一代（F1）
子二代（F2）
3.15：1
3.00：1
2.96：1
2.82：1
2.95：1
3.14：1
2.84：1
比例
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
杂交组合（亲本P）
705 ：224
6022：2001
5474：1850
428 ：152
882 ：299
651 ：207
787 ：277
子二代（F2）
F2出现3：1的性状分离比不是偶然
颗粒遗传
融合遗传
支持
否定
颗粒有几份？
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
①性状由遗传因子决定，不融合，不消失
显性遗传因子决定显性性状，用大写字母
（如D）表示
隐性遗传因子决定隐性性状，用小写字母
（如d）表示
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
F2
（子一代）
×
★作出假设（解释实验结果）
②遗传因子在细胞中的数量
体细胞中：遗传因子成对存在
生殖细胞：遗传因子成单存在
DD
dd
Dd
配子
D
d
受精
显性假说
♀
♂
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
3 ： 1
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
F2
（子一代）
×

DD
Dd
纯显
杂显
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
相对性状 F2高茎个体自交 子代F3 不发生 性状分离 F2高茎个体自交
子代F3 发生 性状分离
黄色/绿色（子叶） 166 353
圆粒/皱粒 193 372
高茎/矮茎 28 72
红花/白花 36 64
饱满/不饱满 29 71
绿色/黄色（豆荚） 35 65
腋生/顶生 33 67
3：1实为1：2：1，即F2记作：1DD（纯显）：2Dd（杂显）：1dd（纯隐）
（纯显）
（杂显）
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
F2
（子一代）
×
Dd

高茎♀
遗传因子组成（ ）
高茎♂
遗传因子组成（ ）
F1
雌配子 雄配子
F2
×
★学案活动2：小组合作，解释3：1的形成
（1 ：2） ： 1
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
★活动2：小组合作，解释3：1形成
①模拟F1产生的配子（父本、母本分开摆放），写出F2的遗传因子组成。
②思考以下问题，尝试解释子二代性状分离比3：1的问题。
1）F2性状分离比3：1是个体层面上的结果，究其本质是谁在分离？
2）Dd雌性个体产生的雌配子种类及数量比例关系是？Dd雄性个体呢？
3）受精时，若雌雄配子的结合有偏向性，是否还会出现3：1？
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
F2
（子一代）
×
Dd
③形成生殖细胞（配子时），成对的遗传因子彼此分离，配子中只含有每对遗传因子中的一个；
①性状由遗传因子决定，不融合，不消失
②遗传因子在细胞中的数量：
体细胞中：遗传因子成对存在；
生殖细胞：遗传因子成对存在
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
（1 ：2） ： 1
★作出假设（解释实验结果）
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
过程
如何模拟♀F1产生配子时Dd分离？
如何模拟♂F1产生配子时Dd分离？
如何模拟♀♂配子随机结合受精？
①______________________
②______________________
③______________________
3：1
偏
离
原
因
操作_______________
操作_______________
操作_______________
♀罐与♂罐中放入小珠子种类及数量？
★活动3：小组合作，模拟F1个体在产生配子中遗传因子分离、配子随机结合与性状分离比的数量关系
从♀罐中随机取出小珠
♀
♂
从♂罐中随机取出小珠
将取出的♀和♂小珠混合记录
模拟_______________
F1遗传因子Dd成对存在
记录后的小球需要放回吗？
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
八年的杂交实验：授粉17610次，统计F2豌豆7324颗和F3豌豆8023颗
★作出假设（解释实验结果）
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
③形成生殖细胞（配子时），成对的遗传因子彼此分离，配子中只含有每对遗传因子中的一个；
①性状由遗传因子决定，不融合，不消失
②遗传因子在细胞中的数量：
体细胞中：遗传因子成对存在；
生殖细胞：遗传因子成对存在
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
★演绎推理，实验验证
杂交实验将“看不见转化为看得见”
× （填写遗传因子组合）
若后代相对性状及比例为： ，则满足假说；反之，不满足。
Dd
D
d
1 : 1
Dd
dd
高茎：矮茎=1：1
一般可否直接观察到？→
实验验证 结果：高茎（87）、矮茎（79）
高茎：矮茎≈1:1
任务二：通过一对相对性状杂交实验归纳分离定律
归纳概念，总结方法
在生物的体细胞中，控制__________的遗传因子_____存在，不相互融合；在形成______时，成对的遗传因子彼此分离，分离后的遗传因子分别_________________，随配子遗传给后代。（教材P7）
同一性状
成对
配子
进入不同的配子中
分离定律（孟德尔第一定律）
归纳概念，总结方法
分离定律
遗传因子
（成对）
在产生配子时彼此_____
_____性状
_____基因
_____基因
_____性状
_____性状
杂种自交发生_____分离
控制
控制
导致
实质
表象
科学
方法
_____________
显性
显性
隐性
隐性
相对
分离
性状
假说-演绎法
比较项目 山柳菊 豌豆 人
世代短，子代多 基本符合
容易人工杂交 否
相对性状易区分 缺乏
自然状态下自交 否
有性生殖 有时是
复盘【孟德尔成功之路】
是
是
有
是
是
否
否
否
否
是
任何实验的价值和用处取决于所用材料是否符合其目的，以此规避获得有疑问的结果……
孟德尔对性状的选择简化了分析从而更易得出有意义的结论……
独特的数理统计方法，数学模型的建构：A+2Aa+a……
假说-演绎的科学探究方法……
异于常人坚韧不拔的毅力和初心……
伯乐——修道院院长的超常支持……
复盘【孟德尔成功之路】
迁移应用，质疑反思
身高、肤色、金鱼草杂交等似乎都呈现出“融合”的现象，无法用“分离”现象来解释的原因……
致谢！

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