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第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第一课时
人们曾经认为，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。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
2、你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
粉色
+
1、按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？
问题探讨
+
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
1.自花闭花授粉
自交
纯种
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
孟德尔的实验之所以能够成功，很大一部分都来源于选材，也就是豌豆，那么豌豆在孟德尔实验中有什么优点呢？
雄花
雌花
单性花
（只有雄蕊）
（只有雌蕊）
雌雄同株：
雌花和雄花在同一植株上。
雌雄异株：
雌花和雄花不在同一植株上。
玉 米
只开雄花的叫雄株
只开雌花的叫雌株
认识花的结构----单性花
单性花：一朵花只有雄蕊，或只有雌蕊
拓展
两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。
认识花的结构----两性花
拓展
甲
乙
自花传粉
异花传粉
自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。
同一朵花
自交
异花传粉： 之间的传粉过程。
两朵花
异花传粉过程中的亲本
提供花粉的植株为
接受花粉的植株为
父本（ ♂ ）
母本（ ♀ ）
传粉与交配
自花传粉
异花传粉
拓展
♀
去雄套袋
♂
采集花粉
传粉套袋
提供花粉的植株叫作父本。接受花粉的植株叫作母本。父本和母本又统称为亲本。
人工异花授粉
去雄
套袋
防止外来
花粉的干扰
人工授粉
（雌花成熟时）
套袋
防止外来
花粉的干扰
拓展
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
2.豌豆的花大
便于进行人工异花传粉
3.豌豆周期短，子代多
便于统计分析
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
4.豌豆具有易于区分的相对性状
下列属于相对性状的是（　　）
A．狗的短毛和卷毛 B．豌豆的红花和高茎
C．狗的短尾和狗的长尾 D．果蝇的红眼与残翅
C
A
随堂检测
下列属于相对性状的是（ ）
A．豌豆的高茎与矮茎 B．豌豆豆荚的饱满与籽粒的不饱满
C．果蝇的红眼与灰身 D．玉米的高秆与水稻的矮秆
下列属于相对性状的是（ ）
A．兔子的白毛和家猫的灰毛 B．豌豆的圆粒和豌豆的黄粒
C．果蝇的红眼和果蝇的白眼 D．小麦的抗病和小麦的矮杆
下列各组生物性状中，属于相对性状的是（ ）
A．狗的长毛与黑毛 B．果蝇的灰身与红眼
C．人的卷发与直发 D．豌豆的高茎与蚕豆的矮茎
C
C
如图表示孟德尔杂交实验操作过程，
下列叙述正确的是（　　）
A．②操作后要对b套上纸袋
B．①和②的操作不能同时进行
C．a为父本，b为母本
D．①和②是在花开后进行的
下图甲和乙分别为孟德尔豌豆杂交实验不同的操作步骤，下列描述正确的是（ ）
A．甲和乙的操作同时进行
B．乙操作后要及时对乙进行套袋
C．乙操作的名称是人工授粉
D．进行人工授粉后要对雌蕊套袋
B
D
随堂检测
常见的遗传学符号及含义。
P

F1
F2
×
二、一对相对性状的杂交实验
亲本
母本
父本
自交
杂交
子一代
子二代
高茎
787高茎 277矮茎
×
P：
F1
F2
矮茎
（杂交）
（自交）
3 ∶ 1
×
高茎
(子一代)
(亲本)
(子二代)
高茎
784高茎 276矮茎
×
矮茎
（杂交）
（自交）
3 ∶ 1
×
高茎
正交
反交
否定融合遗传
如何判断
统计
子一代为什么都是高茎？
子二代为什么出现矮茎？出现矮茎是偶然吗？
子一代都是高茎
子一代自交，观察子二代
子二代出现3﹕1
二、一对相对性状的杂交实验
亲本相对性状杂交 F1 的表现 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性
茎的高度 高茎 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1
种子的形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶的颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
种皮的颜色 灰色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1
豆荚的形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1
豆荚的颜色（未成熟） 绿色 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1
花的位置 腋生 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1
其它相对性状的杂交实验结果
二、一对相对性状的杂交实验
高茎
×
P
高茎
矮茎
F1

F2
高茎
矮茎
高茎
高茎
在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中未表现出来的性状→隐性性状
在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中表现出来的性状→显性性状
在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象→性状分离
787
277
性状分离比≈3：1
显性性状、隐性性状与性状分离
显性遗传因子（大写字母） 显性性状
隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状
决定
高茎
矮茎
决定
D
d
假说一：
生物的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子不会相互融合、也不会在传递中消失。
三、对分离现象的解释
假说二：
体细胞中的遗传因子是成对存在的。
P：
高茎
矮茎
D
d
DD
dd
X
纯合子：遗传因子组成相同（如DD, dd）
杂合子：遗传因子组成不同（如Dd）
P：
高茎
矮茎
假说三：
生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。
D
d
配子：
DD
dd
X
三、对分离现象的解释
假说四：
受精时，雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
F1：
P：
高茎
矮茎
D
d
配子：
DD
dd
X
配子 :
F1 :
F2 :
１ ：２ ：１
♂
Dd
高茎
×
Dd
高茎
D
d
D
d
高茎
高茎
矮茎
DD
Dd
Dd
dd
3 : 1
♀
F1产生的雄配子
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F2
高茎：矮茎=3：1
DD：Dd: dd=1:2:1
DD：Dd : dd=
高茎：矮茎=
遗传图解
对F1自交的解释
实验原理：
精巢（父本）
卵巢（母本）
雄配子(精子)
雌配子
(卵细胞)
模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合
实验步骤:
随机抽取
充分混合
记录组合
组合类型 DD Dd dd
数目
重复实验
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
模型建构
（1）为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？
（2）实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
（3）为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
确保杂种F1(Dd)产生的两种配子比例相等。
不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。
②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈______。
1:2:1
3:1
预期结果:
【问题探讨】
（4）理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
不是。 DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定符合；统计的数量越多，越接近该理论值。
用甲、乙两个小桶及分别标记为A、a的两种不同颜色的彩球，进行“一对相对性状杂交的模拟实验”，下列叙述正确的是 (　　)
A.本实验模拟的是生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离
B.每次抓取彩球后无须放回原来的小桶
C.统计40次，彩球组合AA、Aa、aa数量一定为10、20、10
D.每个小桶中都有两种不同颜色的彩球，并且两种颜色的彩球数相等
随堂检测
D
关于“性状分离比的模拟实验”，下列叙述错误的是（ ）
A．两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
B．两个小桶中的小球分别代表雌雄配子
C．每做一次模拟实验后，不需要将小球放回原来的小桶内，接着做下一次模拟实验
D．用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合
在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是（　　）
A．表示两种配子的数目要相等 B．避免小球的丢失
C．小球可能再次使用 D．避免人为误差
随堂检测
C
A
某同学在甲、乙桶内都放置两种数量相等的红、绿色小球，进行“一对相对性状杂交的模拟实验”，下列相关叙述错误的是（　　）
A．每次从两个小桶中抓取的小球记录后要放回原桶中
B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种球
C．统计100次，小球组合AA、Aa、aa数量可能为24、50、26
D．从甲和乙中各随机取出一个球并组合在一起，可模拟F1产生配子和受精作用
随堂检测
B
在性状分离比的模拟实验中，甲、乙容器分别代表雌、雄生殖器官，每个容器中有12个小球，其颜色和字母表示雌、雄配子的种类。则下列装置最合理的是（ ）
随堂检测
A、
B、
C、
D、
B
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
1.实验目的：通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2.实验原理：用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
3.材料用具
(1)两个小桶，分别标记甲、乙。
(2)两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d。
(3)记录用的纸和笔。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
4.方法步骤
(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
(2)摇动甲、乙小桶，使小桶内的彩球充分混合。
(3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
(4)将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。
(5)按步骤(3)~(4)重复做30次以上。
(6)统计不同字母组合的数量及其比例。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
5.设计记录表格
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
6.实验结果
在统计样本足够大的情况下，
两种雌配子的比例为D∶d≈1∶1；
两种雄配子的比例为D∶d≈1∶1；
子代遗传因子组成及比例为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1；
子代性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
问题：
1.每个小桶中放入两种彩球的含义是什么
2.每次分别从两个小桶内随机抓取一个彩球的含义是什么
提示：两种彩球分别模拟含有显性、隐性遗传因子的配子。
提示：在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
3.分别从两个小桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，模拟了什么过程？
4.为什么要将抓取的彩球放回原来的小桶内并摇匀？
提示：模拟雌、雄配子的形成和在生物的生殖过程中，雌、雄配子随机结合的过程。
提示：确保每次实验中雌、雄配子结合的机会均等。
5.为什么要重复30次以上？
提示：因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律，统计结果也越可靠。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
6.甲、乙两桶中彩球总数一定要相同吗？
7.每个小桶中，标有D的彩球和标有d的彩球数量一定要相同吗？ 为什么？
提示：不需要。在自然界中，一般雄配子的数量要远远多于雌配子的数量。
提示：一定要相同。每个小桶中的两种彩球表示F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
8.将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗？
提示：与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3∶1。因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。若只对F2中10株豌豆进行统计，很难正确地解释性状分离现象，同时也会出现较大的误差。
环节一：性状分离比的模拟实验（思路一）
9.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
提示：孟德尔的假说合理。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌、雄配子，分别从两个小桶内随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌、雄配子的随机结合，统计的样本数量也足够大，出现了3∶1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
环节二：对分离现象解释的验证
假说3：生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
F1理论上会产生比例相同的两种配子，如何用实验证明？
环节二：对分离现象解释的验证
1.演绎推理
子一代高茎豌豆植株
Dd
矮茎豌豆植株
dd
环节二：对分离现象解释的验证
环节二：对分离现象解释的验证
预期实验结果：假设孟德尔的假说是正确的，测交后代高茎∶矮茎=1∶1。
环节二：对分离现象解释的验证
验证假说的关键是什么？孟德尔为什么选择隐性个体来进行测交？
提示：验证假说关键是验证F1(Dd)是否产生了两种数量相等的配子。隐性亲本(dd)的配子仅携带隐性遗传因子(d)，雌、雄配子结合后不会掩盖F1配子中遗传因子的作用。
环节二：对分离现象解释的验证
测交的作用：
(1)测定F1产生的配子种类及比例。
(2)测定F1的遗传因子组成。
(3)判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
根本目的
环节二：对分离现象解释的验证
2.实验验证
资料 现实中孟德尔用杂种子一代高茎豌豆(Dd)与隐性纯合子矮茎豌豆(dd)进行杂交。实验结果是在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
环节二：对分离现象解释的验证
提出假说
演绎推理
预期结果
实际结果
相符
假说成立
环节二：对分离现象解释的验证
提出假说
演绎推理
预期结果
实际结果
不相符
环节三：分离定律
分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
适用范围：
(1)真核生物、有性生殖的细胞核遗传。
(2)一对遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
①
②
环节三：分离定律
适用条件：
(1)子一代个体形成的两种配子数目相等且生活力相同。
(2)雌、雄配子结合的机会相等。
(3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同。
(4)产生的子代样本数目足够多。
分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
①
②
关键
环节三：分离定律
孟德尔用测交的方法验证了他的假说，进而提出了分离定律。那么，还有其他方法可以验证该假说吗？
(1)自交法
环节三：分离定律
(2)配子法(花粉鉴定法)
有一定的局限性,相应性状需在花粉中表现。
水稻非糯性花粉中含直链淀粉
水稻糯性花粉中含支链淀粉
遇碘
蓝黑色
橙红色
现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察。
环节三：分离定律
环节四：假说—演绎法
假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预期相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。
环节四：假说—演绎法
根据分离定律发现的过程，按照假说—演绎法的步骤，归纳出每个步骤包含的具体内容。
环节四：假说—演绎法
环节五：遗传现象的推断
1.显性性状与隐性性状的判断方法
(1)根据子代性状判断
①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→
子代所出现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状。
环节五：遗传现象的推断
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→
分离比占3/4的性状为显性性状。
环节五：遗传现象的推断
2.遗传因子组成和性状的推断
(1)由亲代推断子代的遗传因子组成
环节五：遗传现象的推断
(2)由子代推断亲代的遗传因子组成
环节五：遗传现象的推断
3.纯合子和杂合子的鉴定

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