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第1节　孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第1章 遗传因子的发现
生物学
学习目标
①通过学习孟德尔一对相对性状的杂交实验，了解豌豆作为遗传材料的基本特点，获得基本的遗传学概念及符号等相关知识。（生命观念）
②通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析，体验科学研究方法（假说—演绎法）的一般过程，理解分离定律的内容及其适用范围，掌握3∶1的性状分离比。培养归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法。（科学思维）
③阐明分离定律内容并能运用分离定律解释和预测一些遗传现象，尝试杂交实验的设计，逐渐养成敢于质疑、勇于实践，以及严谨求实的科学态度。（科学探究、社会责任）
学习重难点
重点：
掌握假说—演绎法的步骤及应用，能够运用这一方法解释实验现象并预测实验结果。
难点：
理解子二代中出现3∶1性状分离比的原因，掌握统计学方法在遗传实验中的应用。
导入新课
问题思考
将矮牵牛红花植株和白花植株杂交，子代培养出了粉红花植株，人们曾经认为这是因为双亲的遗传物质在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状，就像这两瓶红蓝墨水混合后很难再分出蓝墨水和红墨水一样，这种观点称为融合遗传。
质疑：融合遗传的观点是正确的吗？
新课讲授
孟德尔简介
孟德尔（1822—1884）
奥地利人
21岁做了修道士，大学进修自然科学和数学
潜心研究豌豆、山柳菊、玉米杂交实验多年
豌豆杂交实验最成功
62岁，怀着对遗传学的无限眷恋离开人世
去世15年后，论文发表35年后研究成果重新获得认可
主要贡献有:
发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。
孟德尔（1822—1884）
人工异花传粉的基本步骤及遗传的基本概念
新课讲授
探究一
新课讲授
1.材料：豌豆
自花传粉：两性花在未开放时，其花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上，从而完成受粉的过程称为自花传粉，也叫自交。
所以，豌豆在自然状态下一般都是纯种，用于人工杂交实验，结果可靠，容易分析。
两性花：一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊
自花传粉
新课讲授
人工去雄
①
雄蕊
自花传粉
开花前(花蕾期)
外来花粉
人工授粉
②
再套袋隔离
高茎豌豆的花
矮茎豌豆的花
①
②传粉
2.人工异花传粉
3.操作流程及目的
玉米：单性花植物
雄花
雌花
玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,所完成的传粉过程也属于自交。
自花传粉
异花传粉
【迁移应用】
概念 内容
性状类 相对性状 一种生物、同一性状、不同表现类型
显性性状和隐性性状 具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现出来的亲本性状为显性性状，子一代未表现出来的亲本性状为隐性性状
性状分离 杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
交配类 杂交 遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的过程
自交 遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的过程
正交与反交 具有相对性状的生物杂交，若甲(♀)×乙(♂)为正交，则乙(♀)×甲(♂)为反交
测交 一般指某一个体与隐性纯合子的杂交
4.遗传的基本概念
一对相对性状的杂交实验过程及分离定律得出过程
（一）一对相对性状的杂交实验
新课讲授
探究二
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)
现象：正交、反交的子一代都是高茎。
方法：人工异花传粉进行正交、反交。
问题1：为什么F1都是高茎 矮茎消失了吗？
说明：孟德尔把F1中显现出来的性状，叫作显性性状，如高茎；未显现出来的性状，叫作隐性性状，如矮茎。
新课讲授
[探究一]（一）一对相对性状的杂交实验
新课讲授
[探究一]（一）一对相对性状的杂交实验
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)
结论：亲本中的矮茎性状在杂种一代（F1）中只是隐而未现。
问题2：为什么F2又出现了矮茎
说明：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离。
问题3：子二代出现3﹕1的性状分离比是偶然的吗？
新课讲授
[探究一]（一）一对相对性状的杂交实验
性状 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
种子形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
花的颜色 红色 红色 705 白色 224 3.15 : 1
豆荚形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1
豆荚颜色（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
≈3﹕1
1.写出高茎豌豆和矮茎豌豆正反交的杂交示意图。



新课讲授
[探究一]（一）一对相对性状的杂交实验
P ♀高茎（DD）× ♂矮茎（dd）
↓
F1 高茎（Dd）
↓
F2 高茎 矮茎
（DD Dd） dd
比例 1 ∶ 2 ∶ 1
P ♂高茎（DD）× ♀矮茎（dd）
↓
F1 高茎（Dd）
↓
F2 高茎 矮茎
（DD Dd） dd
比例 1 ∶ 2 ∶ 1
2.孟德尔让高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代全是高茎，之后又让F1自交，其目的是什么？

3.若F2共获得30株高茎豌豆，则矮茎豌豆一定是10株吗？


4.若高茎豌豆和矮茎豌豆杂交的后代中出现了高茎和矮茎，该现象属于性状分离吗？

【质疑与辨析】
F2的性状分离比为3∶1能否定“融合遗传”的观点吗？

新课讲授
[探究一]（一）一对相对性状的杂交实验
判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。
不一定，因为产生的后代个体数太少，不一定完全符合3∶1的分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
不属于，性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
能，豌豆杂交实验F2中表现出了一定的性状分离比，而融合遗传的观点表明两亲本的遗传物质融合在一起，不能再分开。
一对相对性状的杂交实验过程及分离定律得出过程
（二）对分离现象的解释及验证
探究二
问题：根据杂交实验，尝试对性状分离现象做出解释，并写出相关的遗传图解。
DD
dd
D
d
Dd
P
配子
F1
高茎
矮茎
高茎
×
(2)体细胞中遗传因子成对存在
遗传因子组成相同的个体叫纯合子
遗传因子组成不同的个体叫杂合子
(3)形成配子时，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中的一个
(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（用大写字母D表示）
隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写字母d表示）
(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的
新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
1.分析教材第5页图1-4，根据孟德尔对分离现象的解释，回答以下问题。
（1）亲本高茎和矮茎豌豆的遗传因子组成均相同，称为_____，其中DD称为________；遗传因子组成不同的（ Dd ）称为________。
（2）F1产生的雌雄配子分别有_____种，配子的结合方式有____种，后代性状表现有_______种。
（3）若含有D或d的雄配子的存活率不相同，则F2还会出现3∶1的性状分离比吗？

（4）若雌雄配子的结合不是随机的，则F2还会出现3:1的性状分离比吗？
新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
纯合子
显性纯
合子
杂合子
2
4
2
不会。
不会。
【归纳总结】孟德尔遗传实验F2出现3∶1的性状分离比需要满足的条件有哪些？
①F1在产生配子过程中，成对的遗传因子彼此分离；
②F1产生的雌雄配子存活率均相同；
③雌雄配子结合机会均等；
④后代存活率相同。
（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）模拟内容
甲、乙两个小桶：_______________；
甲、乙小桶内的彩球：___________；
不同彩球的随机组合:_____________________________________。
雌雄生殖器官
雌雄配子
生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合
探究 实践 孟德尔假说的体验——性状分离比的模拟实验
（3）操作步骤
混合彩球
→
随机取球
→
放回原小桶
→
重复实验
（4）分析结果，得出结论
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，即显性∶隐性≈______。
1:2:1
3:1
讨论：分析教材第6页的模拟实验,回答下列问题。
（1）两个小桶分别代表什么？

（2）现有两个红色和两个蓝色小球，能模拟该实验吗？

（3）两彩球的组合代表_______________，根据假说推测组合类型及数量比值为___________________________________。
（4）有两位同学各抓取4次，结果分别是DD∶Dd＝2∶2和DD∶Dd∶dd＝2∶1∶1，这能不能说明孟德尔的假说是错误的？
探究 实践 孟德尔假说的体验——性状分离比的模拟实验
雌雄生殖器官。
能。
两红色∶一红一蓝∶两蓝色=1∶2∶1
不能，因为抓取的次数太少，不一定完全符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的比例。
雌雄配子的结合
新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
（1）设计测交实验(演绎推理)，预期实验结果
（2）实施测交实验（实验验证），得出实验结果
测交
杂种子一代
隐性纯合子
Dd
dd
D
d
d
Dd
dd
P
配子
F1
高茎
矮茎
高茎
矮茎
1
1
∶
×
3．对分离现象解释的验证
新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
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，再通过实验检验。如果实验结果与预测相符，就说明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫作假说—演绎法。
4．假说—演绎法
3.结合教材第7页相关内容，说明孟德尔是如何对其解释进行验证的。结果怎样？写出相关的遗传图解。

4．假说—演绎法的程序是什么？测交实验属于哪一过程？

新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
让F1与矮茎豌豆杂交，后代中高茎与矮茎的比例为1∶1，说明F1产生了两种数量相等的配子。遗传图解参考教材P7图1-5。
提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论；对测交结果进行预测属于演绎推理，进行测交实验，并对结果进行统计分析属于实验验证。
新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
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。
产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。
实质：
思考：是否所有生物的性状的遗传都遵循分离定律？
分离定律的适用范围：
（1）有性生殖
（2）细胞核遗传
细胞质遗传不遵循
分离定律内容
拓展应用
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
(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
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。
分离定律。即在F1形成配子时，成对的遗传因子
发生分离，分别进入不同的配子中。
花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后（花粉的形状、对花粉染色），用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证分离定律。
【迁移训练】假说—演绎法是科学研究中常用的方法，包括五个基本环节，利用该方法，孟德尔发现了遗传定律。下列关于孟德尔研究过程的分析，错误的是(　 )
A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的
B.“一对相对性状的杂交实验中F2出现3∶1的性状分离比”属于假说的内容
C.“F1(Dd)产生的雌配子或雄配子各有2种且数量相等”是一个重要演绎推论
D.“若F1(Dd)与dd杂交，则能产生两种子代，且显性∶隐性＝1∶1”属于演绎推理内容
新课讲授
[探究二]（二）对分离现象的解释及验证
B
分离定律的应用
新课讲授
探究三
根据分离定律的内容回答以下问题：
1.已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，如何确定二者的显隐性关系？


2.已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？



新课讲授
[探究三]分离定律的应用
让黄色豆荚豌豆植株和绿色豆荚豌豆植株杂交，若后代只表现出一种颜色，则该颜色为显性性状；若F1同时表现出绿色和黄色性状，再让F1中两种性状的个体分别自交，未出现性状分离的F1的性状为隐性性状，出现性状分离的F1的性状为显性性状。
让该高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，观察后代性状表现：若后代全部表现为高茎，则该植株为纯合子；若后代出现高茎和矮茎，则该植株为杂合子。
根据分离定律的内容分析以下问题：
3.羊的白毛对黑毛是显性，现有一只白毛公羊，如何鉴定其是纯合子还是杂合子？

4.2只白羊生了2只白羊和1只黑羊，如果它们再生1只小羊，其毛色为白色的概率是多少？是黑色的概率是多少？

【归纳总结】孟德尔分离定律可以用于判断一对相对性状的________，判断某个体的遗传因子组成是纯合子还是杂合子，还能预测后代表现出的性状概率。

新课讲授
[探究三]分离定律的应用
让该白毛公羊与多只黑毛母羊杂交，观察后代性状表现：若后代全部表现为白毛，则该白毛公羊为纯合子；若后代出现黑毛羊，则该白毛公羊为杂合子。
3/4 1/4
显隐性
课堂小结
【练习1】
当堂训练
1.孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了豌豆作为实验材料。下列相关叙述错误的是（　　）
A.豌豆具有易于区分的相对性状
B.豌豆为自花传粉植物，亲本杂交与F1自交都不需要套袋处理
C.豌豆的种子成熟后留在豆荚中，方便实验中进行观察和计数分析
D.亲本正交和反交的结果相同，F1的遗传因子组成也相同
B
【练习2】
当堂训练
具有一对相对性状的纯合子杂交，F1自交，F2中显性性状与隐性性状的分离比为3∶1。下列不是出现3∶1的条件的是（ ）
A.各性状只由遗传因子组成决定，而不受环境影响
B.F1形成的不同遗传因子组成的雌（雄）配子数目相等
C.F2中不同遗传因子组成的个体的存活率相同
D.性状只由一对遗传因子控制，且为完全显性遗传
A
【练习3】
当堂训练
如图，某兴趣小组利用形状大小相同、分别标有D或d的小球以及甲、乙两个小桶开展性状分离比的模拟实验。下列叙述错误的是（　　）

A.使用的甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官
B.每个小桶中不同小球的数量必须相同
C.甲桶内小球总数必须与乙桶内小球总数相等
D.每次抓取记录后，应将抓取的小球放回原桶
C
【练习4】
当堂训练
4．孟德尔在研究中运用了假说—演绎法，下列叙述不属于假说的是（　　）
A.F2中既有高茎又有矮茎，性状分离比接近3∶1
B.性状是由遗传因子决定的，在体细胞中遗传因子成对存在
C.形成配子时，成对的遗传因子分离
D.受精时，雌雄配子随机结合
A
【练习5】
当堂训练
番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，让杂合的红果番茄自交得F1，淘汰F1中的黄果番茄，利用F1中的红果番茄自交，其后代中RR、Rr、rr三种遗传因子组成的比例是（ ）
A．1∶2∶1 B．3∶2∶1
C．4∶4∶1 D．9∶3∶1
B
黄瓜的有刺和无刺是一对相对性状，无刺黄瓜汁水多，口感好，产量高，深受人们的喜爱。现用一株有刺黄瓜和一株无刺黄瓜杂交，F1中既有有刺黄瓜，也有无刺黄瓜。让F1自交，其中无刺黄瓜自交产生的F2全表现为无刺，有刺黄瓜自交产生的F2中既有有刺黄瓜，也有无刺黄瓜。下列分析错误的是（　　）
A.亲本中有一株为纯合子
B.根据有刺黄瓜自交产生的F2性状表现可判断有刺对无刺为显性
C.F1中有刺黄瓜的遗传因子组成与F2中有刺黄瓜的遗传因子组成相同
D.F2中有刺黄瓜与F1中无刺黄瓜杂交，可根据后代来判断是否为纯种
【练习6】
当堂训练
C
【练习7】
当堂训练
ACD
（不定项）在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花是一对相对性状，受一对遗传因子（用R、r表示）的控制。根据下表的杂交实验判断，下列结论错误的是（ ）
杂交组合 后代性状
一 红花A×白花B 全部为红花
二 红花C×红花D 红花∶白花=3∶1
A.红花A的遗传因子组成为Rr
B.红花为显性性状
C.红花C与红花D的遗传因子组成不同
D.白花B的遗传因子组成为Rr
谢谢大家

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