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第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
§1.1 孟德尔的
豌豆杂交实验（一）
第一章 遗传因子的发现
1.孟德尔一对相对性状的杂交实验是怎样设计的？
2.孟德尔为解释实验结果作了哪些假设？他又设计了什么实验来验证假设？
3.分离定律的内容是什么？
本节聚焦
为什么我们和我们的父母长得很像，但是又有不一样的地方呢？
“种瓜得瓜，种豆得豆”
“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”
什么是遗传呢？
亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。
柏拉图，认为子女更象父方还是更象母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更浓烈些。
达尔文: 泛生因子论。
融合遗传
遗传：生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象。
什么是遗传呢？
一、基于事实，产生质疑
任务一：阅读教科书P2的“问题探讨”，对于这两个问题，你怎么看？（阅读、书写，5min）
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和，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，混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
+
红墨水与蓝墨水混合后的颜色？
混合后能否再将这两种墨水分开？
品红色（介于红色和蓝色之间）
不能
高 +
矮
=
不高不矮
直到140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，才揭开了遗传的奥秘。
如果“融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解释身高的遗传吗？
如果不正确，那生物遗传的规律又是什么呢？
红牡丹和白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？
因此，人们曾认为生物的遗传也是这样，双亲的遗传物质混合后，子代的性状介于双亲之间；这种观点称为融合遗传。
二、认识孟德尔，走近实验
孟德尔
遗传学之父
●孟德尔(1822——1884)出生于贫苦农民家庭，年轻时进入修道院。
●1851年被派到维也纳大学学习。
●1854年返回修道院任职。
●1856年开始在修道院的花园进行杂交实验。
●1866年发表了题为“植物杂交实验”的跨时代论文。
●直到1900年才引起遗传学家、育种学家的高度重视，遗传学迅速发展起来。
二、认识孟德尔，走近实验
任务二：阅读教科书P2—P3的内容。（阅读、思考，5分钟）
思考：
1.豌豆用作实验材料的优点。
2.区分自交、杂交。
3.相对性状的定义。
二、认识孟德尔，走近实验
（一）豌豆用作遗传实验材料的优点
1.豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物
保证了自然状态下豌豆是纯种，实验结果可靠
花的类型
两性花
雌蕊
雄蕊
单性花
雄花
雌花
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
传粉: 花粉传播到柱头上的过程
异花传粉过程中的亲本
供应花粉的植株为
接受花粉的植株为
父本（ ♂ ）
母本（ ♀ ）
父本(♂)
母本(♀)
是指豌豆在开花之前就完成了传粉和受粉
闭花受粉
避免外来花粉的干扰，在自然状态下一般是纯种
问题：自然状态下两株豌豆能否异花传粉？
二、认识孟德尔，走近实验
（一）豌豆用作遗传实验材料的优点
任务三：如何实现豌豆杂交过程？请用关键文字和箭头表示流程顺序。
人工异花传粉（杂交）示意图
①去雄
②套袋
③人工
授粉
④再套袋
对象：
时间：
注意：
花粉未成熟时
对母本去雄
要彻底去掉全部雄蕊
目的：防止外来花粉的干扰
方法：待母本上的雌蕊成熟后，将另一植株花粉用毛刷涂在雌蕊柱头上
目的：防止花粉丢失和混交，保证杂交后所得到的的种子是人工传粉后所结
供应花粉的植株为父本
接受花粉的植株为母本
去雄（未成熟）→套袋→授粉（已成熟）→套袋
豌豆花大，便于进行人工异花传粉
如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅图后回答下列问题：
（1）该实验的亲本中，父本是　　　　，母本是　　　　。
（2）操作①叫做　　　　　，操作②叫做　　　　；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上　　　　　　　　　　　，操作过程中　　　　　　　　　，操作后　 　。
矮茎植株
高茎植株
去雄
授粉
要在花粉成熟之前进行
要干净、全部、彻底
套袋
二、认识孟德尔，走近实验
（一）豌豆用作遗传实验材料的优点
2.豌豆植株还具有易于区分的相对性状，且这些性状能够稳定地遗传给后代；
相对性状: 一种生物的同一种性状的不同表现类型。
性状与相对性状
性状:
生物体的形态特征或生理特征
双手手指嵌合
1、右手拇指在上 2、左手拇指在上
上眼睑有无褶皱
1、双眼皮 2、单眼皮
课堂活动：以下举例是否是相对性状
二、认识孟德尔，走近实验
（一）豌豆用作遗传实验材料的优点
例1.下列各组生物性状中属于相对性状的是( )
A.番茄的红果和圆果
B.水稻的早熟和晚熟
C.绵羊的长毛和细毛
D.马的白毛和鼠的褐毛
5.种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。
6.豌豆是一年生植物，实验周期短。
除此之外，豌豆还有什么作为实验对象的优点？
二、认识孟德尔，走近实验
（一）豌豆用作遗传实验材料的优点
1.自花传粉，闭花受粉，自然状态下一般是纯种；
2.豌豆植株还具有易于区分的相对性状，且这些性状能够稳定地遗传给后代，易观察和分析；
3.豌豆花较大，易于进行人工杂交。
4.繁殖周期短，产生后代多；
想一想:如何使豌豆进行杂交呢
孟德尔对这7对相对性状展开了研究
孟德尔的研究历程：
实验 假说 验证 总结规律
科学研究常用方法：假说- 演绎法
分别用高茎作母本、矮茎作父本
和用高茎做父本、矮茎作母本进行杂交实验
多对相对性状
挑七对
首先对每一对分别研究
孟德尔选择了豌豆作为遗传实验材料，找出了七对易于区分的相对性状，他还发现一棵植株或种子上有多对相对性状。
这么多的性状，该如何研究呢
简单
复杂
一对相对性状
多对相对性状
三、观察现象，发现问题
三、观察现象，发现问题
任务四：阅读教科书 P4的内容，观察孟德尔的一对相对性状的杂交实验。（阅读、思考，3分钟）
思考注意有关符号和概念：
1.区分正交和反交。
2.符号：P、♀、♂、F1、F2、×、 的含义。
3.概念：正交、反交、杂交、自交
显性性状、隐性性状、性状分离
纯合子、杂合子。
三、观察现象，发现问题
（二）一对相对性状的杂交实验
思考1:实验结果会不会与高茎为母本有关
思考2:为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢
区分正交和反交
正交与反交：若甲为父本，乙为母本为正交
则乙为父本，甲为母本为反交
杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程
三、观察现象，发现问题
（二）一对相对性状的杂交实验
显性性状
隐性性状
在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢
这种在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
自交：基因型相同的生物体间相互交配，植物体
中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉
基因型：基因组成（遗传因子组成）用大小写字母表示，如 高茎的基因型是DD或Dd
显性性状：杂种子一代(F1)中表现出来的亲本性状。
隐性性状：杂种子一代(F1)中未表现出来的亲本性状。
表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎
三、观察现象，发现问题
（二）一对相对性状的杂交实验
思考3:子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗
三、观察现象，发现问题
（二）一对相对性状的杂交实验
任务五：用关键文字、遗传学符号、箭头梳理一对相对性状的杂交实验过程。
四、提出假说，解释现象
任务六：阅读教科书P5的内容。（阅读、思考，3分钟）
思考：
1.显性遗传因子与显性性状、隐性遗传因子与隐性性状。
2.杂合子和纯合子。
3.配子与生殖细胞。
F2中出现3:1的性状分离比不是偶然。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？
（三）对分离现象的解释
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
遗传因子不融合、不消失。
显性性状:由显性遗传因子控制(如用大写D表示) ；
隐性性状:由隐性遗传因子控制(如用小写d表示)。
四、提出假说，解释现象
2.体细胞中遗传因子是成对存在的。
纯种高茎豌豆:
纯种矮茎豌豆:
纯合子:遗传因子组成相同的个体。
F1高茎豌豆:
杂合子:遗传因子组成不同的个体。
（三）对分离现象的解释
2.体细胞中遗传因子是成对存在的。
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
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。
配子中只含每对遗传因子的一个
F1(Dd)形成的配子D:d=
1:1
4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。
四、提出假说，解释现象
（三）对分离现象的解释
任务七：根据孟德尔的解释(假说)，写出一对相对性状的杂交实验分析图解(遗传图解)。
四、提出假说，解释现象
高茎
矮茎
P
dd
DD
x
配子
D
d
F1
Dd
高茎
高茎
高茎
F1
Dd
Dd
x
配子
D
F2
DD
高茎
d
D
d
Dd
Dd
dd
高茎
矮茎
1 : 2 : 1
3
遗传图解的书写要求
注:题干没有要求时，省略“配子”这一步骤;注意自交符号的使用方法。
（三）对分离现象的解释
例2.下列有关纯合子的叙述中错误的是( )
A.由相同遗传因子的雌雄配子受精发育而来
B.连续自交性状能稳定遗传
C.杂交后代一定是纯合子
D.只能产生一种雌配子或雄配子
四、提出假说，解释现象
例3.下列为一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的假设
性解释，其中错误的是( ）
A.生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的
B. 体细胞中的遗传因子成对存在，互不融合
C.在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D.生物的雌雄配子数量相等，且随机结合
C
D
五、模拟实验，体验假说
（四）性状分离比的模拟实验
任务八：阅读教科书P6，完成实验思考题。
（阅读、思考、书写，5min）思考：
雌、雄生殖器官
代表的是形成配子的过程
代表受精作用
1.甲小桶和乙小桶分别代表什么？
2.从甲桶中随机取出一小球，代表什么生理过程？
3.从两个桶取出小球混合在一起，代表什么生理过程？
4.取出小球后，为什么要放回去，再进行下一次抓取小球？
5.第5步中提到要重复30次以上，为什么？
增加样本量，减少误差
保证每次抓取到D和d的概率是一样的。
任务九：如何设计实验验证 F1与什么个体杂交
（阅读、思考、书写，3min）
六、演绎推理，验证假说
通过“性状分离比模拟实验”，对遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间数量关系有了进一步认识。但孟德尔的解释（假说）是否符合实际还不能确定，需要设计实验进行验证。
一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验结果。
孟德尔假说的关键
F1 (Dd)形成的配子D:d=1:1，雌雄配子结合是随机的。
让F1与隐性亲本杂交-----测交
演绎推理:设计测交实验,并根据假说推出测交实验的预期结果。
任务九：如何设计实验验证 F1与什么个体杂交
（阅读、思考、书写，3min）
六、演绎推理，验证假说
让F1与隐性亲本杂交-----测交
演绎推理:设计测交实验,并根据假说推出测交实验的预期结果。
测交
杂种子一代
高茎
隐性纯合子
矮茎
请写出遗传图解，预测实验结果。
（五）对分离现象解释的验证
实验 假说 验证 总结规律
六、演绎推理，验证假说
（五）对分离现象解释的验证
实验验证:操作测交实验，并统计测交实验的实际结果。
得出结论:若预期结果与实际结果基本相符，则假说正确
F1
30 ： 34
F1能产生两种不同类型的配子（D和d）,比例为１：１。
1 ： 1
孟德尔的研究历程
性状分离 3：1
4点假说
测交
分离定律
七、得出结论，精炼规律
（六）分离定律
1.具体内容
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配子中，随 遗传给后代。
成对存在
融合
分离
分离
配子
任务十：分离定律的具体内容（阅读、思考，3min）
2.实质
杂合子(Dd)形成配子时，成对的遗传因子发生分离。
例4.孟德尔在一对相对性状的研究过程中，发现了分离定律。下列几组比例中，最能说明分离定律实质的是( )
A.F2高茎与矮茎的数量比为3:1
B.F1产生两种配子的数量比为1:1
C. F2 3种遗传因子组成的个体数量比为1 : 2 : 1
D.测交后代高茎与矮茎的数量比为1 : 1
B
七、得出结论，精炼规律
（六）分离定律
例5.假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时“演绎”过程的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2出现了3 : 1性状分离比，推测生物体产生配子
时，成对遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状比接近1 : 1
D.若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1 : 2 : 1
C
七、得出结论，精炼规律
（六）分离定律
八、总结提升
提升1：根据孟德尔的研究过程，你认为孟德尔成功的关键是什么？
以观察和分析，提出问题
为什么F2中出现3：1的性状分离比？
经推理和想象，提出假说
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
据假说进行演绎和推理
测交结果预测：
测交后代分离比为1：1
实验检验演绎推理，得出结论
实验结果完全符合！
假说完全正确！
八、总结提升
提升2：
思维训练P8。
八、总结提升
提升3：
一对相对性状杂合子连续自交n次，则后代：
1.杂合子的概率：
2.纯合子出现的概率：
3.显性纯合子出现的概率：
4.隐性纯合子出现的概率：
5.显性性状出现的概率：
6.显性性状中杂合子出现的概率：
八、总结提升
提升4：
推测亲代的遗传因子的组成。
1.若后代性状分离比为显性：隐性＝3：1则亲代为
2.若后代性状分离比为显性：隐性＝1：1则亲代为
3.若后代性状全为显性，则亲代
4.若后代性状全为隐性，则亲代
八、总结提升
提升5：判断显性性状、隐性性状。
1、自交法
红花
x
红花、白花
（隐性性状 ）
全为红花
（纯合子 ）
（显隐性不确定 ）
2、杂交法
红花 x 白花
x
全为红花
（显性性状 ）
红花、白花
（显隐性不确定 ，
但亲本中有一个是隐性纯合子）
（定义法）
提升6：推测子代的性状概率。
如白化病是一种隐性遗传病，双亲的遗传因子组成为Aa×Aa，那么后代的患病机率有多大？
名词小结
遗传图解中的符号
课后作业
1.教科书P8一、概念检测，二、拓展应用1、2题。
2.预习《第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）》

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