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第
1
章
第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第1课时
Dd
学习目标
阐明分离定律，并能运用分离定律解释或预测一些遗传现象（科学思维、社会责任）
01
分析一对相对性状的杂交实验 （科学思维）
02
认同在科学探究中正确地选用实验材料，运用数学统计方法，提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性
（科学思维、科学探究）
03
问题探讨
性状：
融合遗传
人们曾认为生物的遗传也是这样，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。这种观点称做融合遗传
有位科学家大胆质疑：生物的遗传真是这样的吗？
生物的形态特征、结构特征、生理特性
孟德尔
孟德尔被称为“现代遗传学之父”，是遗传学的奠基人。
豌豆用作遗传
实验材料的优点
高茎豌豆：茎高度为1.8-2.0米
矮茎豌豆：茎高度为30-40厘米
像高茎和矮茎这样，同种生物同一性状的不同表现类型，称之为相对性状，豌豆有多对容易区分的相对性状。
性状
相对性状
豌豆具有易于区分的相对性状
人的一些相对性状
兔子毛的长毛和灰毛
兔子的长毛和狗的短毛
狗的卷毛和长毛
1.判断
黄豆茎的高茎和矮茎
√
х
х
х
2.下列属于相对性状的是（ ）
A.番茄的红果和圆果
B.水稻的早熟和晚熟
C.绵羊的长毛和狗的短毛
D.家鸽的长腿与毛腿
B
棉花的细绒和长绒
х
抓住相对性状的三大要点：
同种生物、同一性状、不同表现类型
花丝
柱头
子房
花柱
花药
两性花：
雄蕊
雌蕊
如何让豌豆杂交？
（产生花粉，
花粉有精子）
（提供卵细胞）
一朵花既有雌蕊、也有雄蕊
自花传粉：
两性花的花粉，落到同一朵花雌蕊柱头上的过程，也叫自交
雄花
雌花
单性花
（只有雄蕊）
（只有雌蕊）
玉米
单性花:
一朵花只有雌蕊或只有雄蕊
雄花（产生花粉，花粉有精子）
雌花（产生卵细胞）
自交
杂交
如何只让玉米自交，不杂交呢？
把高茎豌豆和矮茎豌豆混合种植，通过风媒和虫媒可以相互授粉的，但是高茎豌豆的种子长出的植株依然是高茎，矮茎豌豆的种子依然是矮茎，为什么呢？
自花传粉（自交）且闭花受粉
豌豆的传粉方式
自然状态下：
豌豆是自花传粉，闭花受粉的植物
在自然状态下，一般都是纯种。
自交
在自然状态下两株豌豆不能杂
交，人为操作可以实现吗？
利用图中的序号写出孟德尔进行豌豆杂交实验的操作步骤。
防止外来
花粉的干扰
雌蕊成熟时
确保杂交种子是人工授粉所结
母本未成熟期（花蕾期）
矮茎的花
高茎的花
种子
高茎(F1)
去雄
套袋
授粉
套袋
父本（♂）：提供花粉的植株 母本（♀）：接受花粉的植株
下列关于豌豆杂交实验的叙述，正确的是(　　)
A．在花蕾期，除去父本的全部雄蕊
B．授粉前和授粉后，套上密闭的塑料袋
C．在雌蕊成熟时，进行人工异花传粉
D．在花开放时，进行人工异花传粉
C
习题检测
母本
去雄后和授粉后
在花开前
（1）豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉的植物，自然状态下一般都是纯种。
（2）具有多对易于区分的相对性状。
（3）豌豆的花大,便于人工授粉。
选用豌豆做杂交实验的优点
02
一对相对性状的杂交实验
豌豆有许多相对性状，为了便于分析，孟德尔先对一对
相对性状的遗传进行分析。下面学习一对相对性状的杂
交实验
常见的遗传学符号及含义
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P

F1
F2
×
正交
反交
杂交
×
P
F1
2、为什子一代都是高茎而没有矮茎呢？
杂交
×
P
F1
1、子一代的高茎性状是否只由母本决定？如何证明？
F1表现为高茎与母本无关
矮茎哪里去了？
是否隐而未现？
——观察现象，提出问题
一对相对性状的杂交实验
3、子一代高茎个体和亲代的高茎个体相同吗？
F2

杂交
×
P
F1
787高茎：277矮茎
3、为什么子二代中矮茎豌豆又出现了呢？
性状分离比≈3:1
F1中未显现出来的性状
F1中显现出来的性状
在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象
性状分离：
高茎
矮茎
高茎
隐性性状 →
显性性状 →
自交
4、子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？
一对相对性状的纯种亲本杂交
统计学分析
隐而未现
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也是这样吗？
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离的呢？
1、为什么子一代都是高茎而没有矮茎？
高茎
矮茎
P
×
高茎
F1
×
高茎
矮茎
F2
3 : 1
2、为什么子二代又出现了矮茎？
3、F2中3:1的结果是偶然的吗？
♂
♀
提出问题
一对相对性状的杂交实验
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离的呢？
03
对分离现象的解释
孟德尔的伟大之处，在于他提出了几条假说，都是超越他所处时代的非凡设想
P
X
F1
提出假说
（1）生物的性状是由遗传因子决定的（不相互融合、不会在传递中消失）
显性性状：由显性遗传因子控制
（用大写字母表示）
隐性性状：由隐性遗传因子控制
（用小写字母表示）
含有D
含有d
P
X
F1
提出假说
（2）体细胞中的遗传因子是成对存在的
DD
dd
试一试：用D，d写出体细胞中遗传因子的组成有哪些？
写出纯种高茎、纯种矮茎的遗传因子组成
纯合子：
杂合子：
遗传因子组成相同（如DD、dd）
遗传因子组成不同（如Dd）
F1 的遗传因子组成是什么样的呢？
DD
高茎
dd
矮茎
Dd
F1高茎
配子
配子
配子
D
D
d
d
D
d
配子中只含有每对遗传因子中的一个
提出假说
（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。
提出假说
（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。
P:
高茎
矮茎
D
d
配子：
DD
dd
Dd
高茎
配子 :
F1 :
纯合子只产生一种配子
杂合子产生两种配子
D
d
P
X
F1
提出假说
DD
dd
F1 的遗传因子组成是什么样的呢？
D
d
配子：
Dd
Dd
（4）受精时，雌雄配子随机结合
（4）受精时，雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
D
d
在产生F2的过程中，雌雄配子
怎样结合才能使子代分离比为3:1
Dd
高茎
D
d
DD
dd
Dd
Dd
配子 :
F1 :
F2 :
高茎
高茎
矮茎
１ ： ２ ： １
3 : 1
提出假说
高茎
矮茎
P
×
高茎
F1
×
高茎
矮茎
F2
3 : 1
♂
♀
Dd
高茎
D
d
Dd
高茎
D
d
DD
dd
Dd
Dd
配子 :
F1 :
F2 :
高茎
高茎
矮茎
１ ： ２ ： １
3 : 1
P:
高茎
矮茎
配子：
DD
dd
D
d
Dd
配子随机结合
成对存在
分离成单存在
F1 :
(1)配子的结合方式： 种。
(2)遗传因子组成： 种，分别为 ，其比例为 。
(3)产生后代的性状表现： 种，分别为 ，其比例为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
尝试用遗传因子来表示纯种高茎与矮茎豌豆的杂交实验过程
P
配子 D d
F1
高茎
矮茎
高茎
×
DD
dd
Dd
F1配子
方法二：棋盘法
D d
D
d
DD高茎
Dd高茎
Dd高茎
dd矮茎
F2
F2中表现型及其比例：
高茎:矮茎 = 3:1
F2中基因型及其比例：
DD:Dd:dd = 1:2:1
尝试用遗传因子来表示纯种高茎与矮茎豌豆的杂交实验过程
04
一个正确的理论，不仅要能解释已经得到的试验结果，
还应该能预测另一些实验结果。
对分离现象解释的验证
验证假设
产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
F1产生了数量相等的含D和含d的配子
配子
Dd
D
d
D
d
dd
测交
让F1与隐性纯合子杂交。
P
F1
配子
高茎
Dd
矮茎
×
D
d
d
Dd
dd
高茎
矮茎
dd
1 : 1
对分离现象解释的验证
① 用来测定F1的基因组合
② 证明了F1是杂合子
③ 证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中
预测
（1）实验结果:
真正的测交实验：
高茎
杂种子一代
矮茎
隐性纯合子
×
（2）实验结论:
实验结果与演绎推理的结果相吻合，从而证明孟德尔的假说是正确的。
高茎 矮茎
测交后代 87 79
比例 高茎:矮茎≈１:１
05
分离定律
1.什么是分离定律？
2.分离定律的核心内容是什么？
3.是否所有生物性状的遗传都遵循
分离定律？
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的_____中，随_____遗传给后代
成对存在
融合
分离
分离
配子
分离定律的适用范围：
配子
（1）真核生物的性状遗传。
（2）有性生殖生物的性状遗传。
（3）细胞核遗传。
（4）一对相对性状的遗传。
产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。
核心内容：
分离定律的内容
假说—演绎法
观察分析，提出问题
推理想象，提出假设
演绎推理：
得出结论：
1.F1都表现出显性性状
2.F2中出现了3:1的性状分离比
设计测交实验，预测实验结果
实际结果与推理符合，假说正确，提出分离定律
进行测交实验，检验演绎推理的结论
实验检验：
遗传因子决定生物的性状
遗传因子成对存在
遗传因子在形成配子时分离
雌雄配子在受精时随机结合
（纸上谈兵）
（实战演练）
【科学方法】
在观察和分析基础上提出问题，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，再通过实验检验演绎推理的结论。
实验目的：
通过模拟实验，理解 的分离和 的随机结合与 之
间的数量关系，体验孟德尔的假说。
遗传因子
配子
性状
（1）甲、乙两个小桶分别模拟： 。
（2）甲、乙小桶内的彩球分别模拟： 。
（3）用不同彩球的随机组合，模拟： 。
雌、雄生殖器官
雌雄配子的随机结合
雄、雌配子
性状分离比模拟实验
实验原理：
甲
乙
某次抓取的组合
精巢（父本）
卵巢（母本）
雄配子(精子)
雌配子(卵细胞)
模拟雌雄配子随机结合
讨论：
1.每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是什么
两种彩球分别模拟含有显性、隐性两种遗传因子的配子，且模拟杂合子F1（Dd）产生比例相等的两种配子。
不同小桶内的彩球数量不必一定相等。因为对于大多数生物来说，
父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。
2.甲、乙两个小桶内的彩球数量一定要相等吗？
甲
乙
某次抓取的组合
精巢（父本）
卵巢（母本）
雄配子(精子)
雌配子(卵细胞)
模拟雌雄配子随机结合
讨论：
3.为什么要随机抓取小球？怎样保证随机抓取？
随机抓取模拟雌、雄配子的随机结合，几率是均等的。
保证每个桶内两种配子的数量始终相等，被抓取出的概率相等。
重复30次以上，是为了确保观察样本数目足够多。
4.为什么要将抓取的小球放回，才能重新抓取？重复做30次以上
的含义是什么？
5.小球有哪几种组合？理论上比例为多少？
DD、Dd、dd三种，理论上比例为1：2：1
阅读教材8页“思维训练”的相关内容，思考以下问题：
思维·训练
怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？
紫花
P:
自 交
选育紫花 自 交
紫花
白花
直至不再出现白花为止
淘汰
自 交
紫花
白花
淘汰
一、概念检测
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1都表现为显性性状，F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
(1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状( )
(2)纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现纯合子。( )
×
×
2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6
A
(1) 毛色的显性性状是_____,隐性性状是_____。
3.观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题
白色
黑色
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为_________。产生这种现象的原因是：
性状分离
白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。
1、人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少？
2、人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？
写出遗传图解：
二、拓展应用
1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。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，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题。
(1)花粉出现这种比例的原因是什么
在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1:1。
(2)实验结果验证了什么
(3)如果让F1自交，F2中花粉有种____类型。
2
分离定律。即在F1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。
2.某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。
(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种
将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代
(2)杂交后代可能出现哪些结果 如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子
杂交后代可能有两种结果:
一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;
二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
3.孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验，谈谈你对这句话的理解。
选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此，他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如，豌豆严格自花传粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的易于区分的性状，便于观察和统计实验结果。
4.除了孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说一演绎法的实例吗
凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说一演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进人理性推导和实验验证的研究阶段。
感
谢
您
的
聆
听

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