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第1章　遗传因子的发现
第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1．用豌豆做杂交实验易于成功的原因：(1)豌豆是自花传粉、闭花授粉，所以在自然状态下豌豆一般都是纯种。(2)豌豆有多对易于区分的相对性状。(3)花大，易于操作。(P2～3)
2．人们将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。(P4)
3．孟德尔发现遗传定律使用的研究方法是假说—演绎法，两大定律的适用范围：真核生物、有性生殖、细胞核遗传。
4．孟德尔对分离现象提出的假说内容：(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)在体细胞中，遗传因子是成对存在的。(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。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。(P5)
5．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。(P7)
6．孟德尔验证假说的方法是测交。测交实验结果能说明：F1的配子种类及比例、F1的基因型。
7．判断一对相对性状显隐性的方法是杂交；不断提高纯合度的方法是连续自交；判断纯合子和杂合子的方法是自交(植物常用)、测交(动物常用)。
1．人工异花传粉示意图(P3)
2．一对相对性状测交实验的分析图解(P7)
(P2)
1．按照融合遗传的观点，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？
提示：粉色。按照融合遗传的观点，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，即红色和白色的混合色——粉色。
2．你同意融合遗传的观点吗？你的证据有哪些？
提示：不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
[这是一道开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的遗传现象，学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传的观点是否正确。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控制生物体性状的现象(如人的身高等)，从而产生疑惑，教师对此不用过多解释，只要引导学生认真思考，积极探讨，带着问题或疑惑投入学习即可。]
第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1．孟德尔针对豌豆的两对相对性状杂交实验提出的“自由组合假设”：F1 (YyRr)在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(P10)
2．自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。(P12)
3．孟德尔的遗传实验取得成功的原因：(1)选用了正确的实验材料：豌豆；(2)用统计学方法对结果进行分析；(3)科学地设计了实验的程序：实验→分析→假说→验证→结论，即假说—演绎法。(4)由一对性状到多对性状的研究思路；(5)用不同的字母代表不同的遗传因子，有利于逻辑分析遗传的本质。
4．约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”，并且提出了基因型和表型的概念。基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。(P15“本章小结”)
5．判断基因是否遵循两大定律的方法：花粉鉴定法、测交、自交、单倍体育种法。
1．黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交实验的分析图解(P11)
2．黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交实验的分析图解(P11)
(P9)
1．决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢？
提示：不影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有一定的独立性，二者的分离或组合是互不干扰的，因此它们之间不会相互影响。
2．黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
提示：不一定。在生活中，也可以看到黄色皱缩的豌豆和绿色饱满的豌豆。
[“问题探讨”的目的是创设真实的问题情境，活跃学生的思维，引导学生进入新的学习状态。教师可以通过让学生观察豌豆或其他生物，使学生认识到任何生物都不止表现出一种性状，后代表现的特征是两个亲本性状组合的结果。由此可进一步思考和讨论：双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人们如何获得所需的性状组合？]
(P10)
1．从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系？这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？
提示：从数学的角度分析，(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状单独进行分析，如分别只考虑圆粒和皱粒、黄色和绿色一对相对性状的遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒＝(315＋108)∶(101＋32)≈3∶1；黄色∶绿色＝(315＋101)∶(108＋32)≈3∶1。即每一对相对性状的遗传都遵循分离定律，这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。
2．要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆，亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外，还可以有哪些类型？
提示：黄色皱粒豌豆(遗传因子组成为YYrr)和绿色圆粒豌豆(遗传因子组成为yyRR)杂交，可获得遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆。
(P11)
如果不用字母，而是用中文或英文的词或句子来代表遗传因子，黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交实验的分析图解该怎样呈现？用字母作为符号，在孟德尔的推理过程中起到了什么作用？
提示：用中文或英文的词或句子来代表遗传因子，表述黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交实验的分析图解会非常烦琐，而用字母作为符号分析遗传图解就简便多了。用字母作为符号呈现思维过程，也利于不同语言、不同地区的人交流。
(P12)
孟德尔在总结遗传规律时，是否用到了归纳法？
提示：归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。孟德尔在进行豌豆杂交实验时，研究了7对相对性状各自的遗传结果，发现了F2中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为3∶1，由此总结出遗传因子的传递规律，这个过程运用了归纳法。
(P12)
1．用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用？
提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点：(1)豌豆具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度为1.5～2.0 m，矮茎高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；(2)豌豆严格自花传粉，在自然状态下一般都是纯种，纯种杂交可获得杂合子；(3)豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从一对性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计。若孟德尔一味地用山柳菊做实验，则很可能无法揭示生物遗传的规律，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2．如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释？
提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难对分离现象作出解释。因为通过数学统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这引发他揭示其本质的兴趣。同时使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究，从而将数学方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。
3．孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？
提示：一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另外一些实验的结果，并通过实验来验证。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的；反之，则认为假说是错误的。孟德尔基于他对豌豆杂交实验作出的假说，设计测交实验，其实验结果与预测相符，由此证明自己提出的假说是正确的。
4．孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系？这对他进行逻辑推理有什么帮助？
提示：有关系。数学包含许多符号，数学符号也被普遍应用于概括、表述和研究数学的过程中。孟德尔创造性地应用符号体系，并用于表达抽象的科学概念，和应用数学符号研究数学有异曲同工之妙，这与他曾在大学进修过数学有关。数学符号能简洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法，也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程，使他的逻辑推理更加顺畅。
5．除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？
提示：(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修时，通过学习自然科学，形成了生物类型是可变的、可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学，受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究采用了从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，仅豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。(3)创造性地应用科学符号体系。科学符号体系能够更简洁、准确地反映抽象的遗传过程。(4)勤于实践。孟德尔在豌豆杂交实验中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。(5)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒遗传”的思想，这是对传统遗传观念的挑战。

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