《第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一）》
本章内容围绕以上两个定律分两节进行描述。即第1节《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》，第2节《孟德尔的豌豆杂交实验（二）》。
第1节《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》。本节内容是按照孟德尔对生物性状遗传的探索过程，从现象到本质，层层深入地展开的。其顺序即是：孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）→对实验现象的分析（提出假说）→对分离现象解释的验证（验证假说）→归纳总结分离定律（总结规律）。这就是本节教材内容的内在逻辑结构，这也符合学生的认识规律。在教学内容上也便于学生沿着孟德尔的探索过程进行思考和从实际中领悟孟德尔的科学方法。
【知识与能力目标】
1、认知孟德尔一对相对性状的遗传实验；
2、认知孟德尔分离定律的内容和实质；
3、理解自交、杂交、测交、正交、反交、性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离、纯合子、杂合子和分离定律等概念；
4、运用分离定律解释一些遗传现象。
【过程与方法目标】
1、自主探究：性状分离比的模拟实验；
2、相互交流：对分离现象的解释，体会孟德尔对杂交实验分离现象解释的假说；
3、自主学习：通过互联网、图书馆、新华书店等多种渠道,收集遗传学之父——孟德尔的个人资料等。
【情感态度价值观目标】
1、体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新，以及严谨求实的科学态度和科学精神；
2、尝试进行杂交实验的设计。
【教学重点】
1、一对相对性状的遗传实验；
2、对分离现象的解释；
3、对分离现象解释的验证；
4、分离定律的内容和实质。
【教学难点】
1、对分离现象的解释；
2、对分离定律的理解。
1、实验材料和用具；
2、孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件。
一、课前导入
1、师：请同学们把课前收集到的孟德尔的生平资料互相交流一下。哪位同学能把你收集整理的孟德尔的生平资料在课堂上与大家共享呢？
生：孟德尔于1822年7月22日,出生于奥地利一个贫寒的农民家庭。从小爱劳动，念中学时就对自然科学发生了兴趣。21岁做了修道士，以后,当过中等学校的代理教员，在此期间，业余时间进行科学实验。他对天文、气象、园艺和养蜂等都进行过研究，其中杂交实验，潜心研究了8年，而豌豆的杂交实验是非常成功的。他对科学研究工作严肃认真，在自己的通信中说过，“从春到秋，天天都要全神贯注、小心翼翼地监视着实验”。他通过观察对比、统计分析，从大量的数据中揭示了两个遗传规律,成为遗传学的奠基人！
师：同学们,这位同学对孟德尔的生平描述得怎么样？
生：很不错。使我们从他的介绍中感受到了遗传学的奠基者孟德尔进行科学实验时所表现出的科学精神和科学态度。
2.打开课件第2页、介绍孟德尔。
二、学习新知
同学们，遗传是生物界普遍的现象，但其中的奥秘却隐藏至深啊！让我们从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，看看科学家们是如何探索其奥秘的！
1、豌豆适于杂交实验的生物学特征
师：为什么用豌豆作遗传实验材料容易取得成功？
生：豌豆是闭花自花授粉的植物,自然状态下是纯种。用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析；同时，豌豆还有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析；豌豆的花大,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。
孟德尔经过观察,在34个豌豆品种中选择了七对相对性状（课件第4页）。如茎的高度：高茎和矮茎这是一对性状。相对性状是指：同一种生物同一性状的不同表现类型。他首先是对每对相对性状的遗传各自进行研究的。
2、一对相对性状的遗传实验
孟德尔是如何进行豌豆的杂交实验的呢？下面我们一起来看看孟德尔的一对相对性状的遗传实验。
大家先围绕以下问题各自看书（课本P3～6）,进行自主学习，然后同桌之间进行讨论，交流学习的信息。
（1）注意弄清以下几组概念的含义：
①亲本、母本、父本；
②杂交、自交、正交、反交、测交；
③性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离。
（2）在杂交实验中孟德尔选择的是什么样的亲本？他是如何设计杂交类型的？
（3）孟德尔在一对相对性状的遗传实验中观察到了哪些实验现象？
（4）你能用图解表示出孟德尔一对相对性状杂交实验的过程吗？
思考题参考答案：
（1）见教材内容。
（2）孟德尔选择的是纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本。在杂交亲本的选择上既用高茎作母本（接受花粉的称母本）,矮茎作父本（传出花粉的称为父本）；同时又用高茎作父本，矮茎作母本。如果将第一种杂交类型称为正交，那么第二种杂交类型就称为反交了。但不管是正交，还是反交，F1都有表现高茎的植株。
（3）孟德尔观察到的实验现象是：
① F1都是高茎的。即F1只表现一个亲本的性状——高茎。
② F2出现了性状分离。即出现了两个亲本性状：高茎和矮茎。且高茎与矮茎之比接近3∶1。
③孟德尔一对相对性状杂交实验遗传图解（课件8-11页）。
师：从同学们交流自主学习信息的情况看，绝大部分同学对一对相对性状的遗传实验的设计和实验过程理解、掌握得比较好，也能用图解的方式来表示孟德尔的杂交实验过程。这说明大部分同学有一定的自主获取知识的能力。这是值得赞赏的！（鼓掌）
为什么F1只表现高茎？
为什么F2出现了性状分离，且分离比为3∶1（课件12页）？
3、对分离现象的解释
孟德尔在对豌豆杂交实验观察统计分析的基础上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的原因，提出了独到的假说（课件14页）。
师：孟德尔认为生物的性状由什么决定的？
生：由遗传因子决定的。（第一次提出遗传因子的概念）
师：遗传因子有什么特点？
生：遗传因子的特点有：独立的颗粒状，互不融合，在传递中不会消失，每个遗传因子决定着对应的性状。
师：遗传因子有哪些类型？与性状有何关系？如何表示呢？
生：孟德尔认为遗传因子有显性和隐性之分。显性遗传因子控制显性性状，用大写字母表示；隐性因子控制隐性性状，用小写字母表示（课件15页）。
师：遗传因子在体细胞中的存在形式怎样？
生：孟德尔认为遗传因子在体细胞中是成对存在的。纯种高茎豌豆体细胞中有成对的遗传因子DD，而纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。体细胞中由相同的遗传因子组成的个体就叫纯合子。
师：F1细胞中遗传因子是怎样的呢？
生：F1细胞中遗传因子也是成对的。从F1自交产生的后代出现隐性性状看,F1细胞中必然含有隐性遗传因子。其体细胞中成对的遗传因子应是Dd。
师：大家能从中推断出F1为什么都表现高茎的原因吗？
生：对以上事实和老师提出的问题同学们进行认真的分析、讨论。有些同学跃跃欲试，想谈谈自己分析推断的结果。其中有几位同学阐述了自己的认知：因为显性遗传因子（D）和隐性遗传因子（d）在一起时，只表现控制豌豆高茎的遗传因子所控制的性状，可见豌豆的高茎对矮茎是显性性状,而矮茎是隐性性状。而隐性性状是在F1表现不出来的。所以，不管是正交还是反交，F1全部表现高茎（课件16-17页）。
师：这几位同学依据孟德尔的假设进行的分析推断是完全正确的。给大家解开了F1为什么全部是高茎的奥秘。像F1这样的，由成对的控制相对性状的显性遗传因子和隐性遗传因子组成的个体称杂合子。遗传因子在生殖细胞中的存在与在体细胞中的存在有什么不同吗？
生：遗传因子在生殖细胞中是成单存在的。这就是它们之间的不同。（通过比较，可加深理解和记忆）
师：你能分析遗传因子在生殖细胞中成单存在的原因吗？
生：依据孟德尔的假设，在形成生殖细胞的时候，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。所以，生殖细胞中只含有成对遗传因子中的一个，因而也就形成了比值相等的雌、雄两种配子。
师：在受精作用时，雌雄配子结合的行为是怎样的？
生：孟德尔认为，雌雄配子的结合是随机的。含有D和d遗传因子的雌雄配子之间结合的机会是均等的。
师：F1产生的雌雄配子之间的遗传行为会产生怎样的结果？
生：从课本P5图1－5看,F1（Dd）在形成生殖细胞时,各产生两种类型比值相等的雌、雄配子。由于雌雄配子之间的结合机会相等,因此，在F2体细胞中出了三种类型的遗传因子的组合，即DD、Dd、dd，它们的比值是1∶2∶1。由于DD和Dd表现高茎，dd表现矮茎。所以F1自交得到的F2出现了性状分离，分离比是3∶1。F2个体数目越多，统计的结果越是接近3∶1的理论值。
师：这位同学善于利用图解进行分析，回答得太妙了！大家现在知道F2为什么会发生性状分离了吗？
生：知道了！（大多数同学异口同声地说）
［教师精讲］
前面，我们对孟德尔的生平和对豌豆的生物学特征进行了认知，着重学习了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。特别对孟德尔的假设——对分离现象的解释进行了细致认真的讨论。下面我想着重讲一讲关于孟德尔杂交实验设计和对实验现象的解释等问题，以加深同学们对这些问题的理解。
1.为什么孟德尔成为遗传学的奠基者？
首先是由于孟德尔对自然科学的热爱和兴趣,对待杂交实验的科学态度和科学精神；其次是他善于观察比较，找到了理想的遗传实验材料——豌豆；第三,他用数学统计的方法分析实验结果，揭示其内在规律。这是孟德尔获得实验成功,成为遗传学奠基者的主要原因（课件第22页）。
2.孟德尔对豌豆杂交实验进行了精心的设计，如他从34个豌豆品种中选择了七对易于区分的相对性状进行实验；将亲本分别进行正交、反交对比观察；将F1自交，观察和统计分析F2的表现。这些都表现了孟德尔严谨求实的逻辑思维方法和设计思路，这是他对待科学实验的科学精神和科学态度的具体体现。
3.在对F2分离现象的解释时，孟德尔果断地否定了前人融合遗传的观点，而大胆地提出了自己对分离现象的解释的独到的假说。他认为：
（1）生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子间有独立、互不融合、不会消失的特征。
（2）遗传因子在体细胞中是成对存在的,而在生殖细胞中是成单存在的。
（3）在受精作用过程中，雌、雄配子（即生殖细胞）的结合是随机的,机会是均等的。
孟德尔运用这些假说的基本观点、基本原理，解释了豌豆杂交实验中F2出现性状分离现象的机理。这是认知过程中，从实践上升到理论，从感性上升到理性的过程。这是符合认知的一般规律的。这就是孟德尔科学思维方法之严密所在。同学们，你们认为呢？
三、评价反馈
1.用遗传图解法表示孟德尔一对相对性性状的遗传实验。（以此检测反馈学生对孟德尔豌豆的一对相对性状实验设计和实验过程的理解）
2.孟德尔一对相对性状杂交实验的实验现象是什么？为什么F2出现性状分离？孟德尔怎样解释F2出现的性状分离的？从中折射出孟德尔是怎样一个人？
四、课堂小结
课堂知识结构
详见ppt25页
五、课堂练习
Ppt26-28页
六、板书设计
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
课件28张PPT。 孟德尔，1822年7月20日出生于奥地利帝国西里西亚海因策道夫村，在布隆（Brunn）(现在是捷克的布尔诺 )的修道院担任神父，是遗传学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。
孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传学三大基本规律中的两个，分别为分离规律及自由组合规律。孟德尔介绍孟德尔为何选择豌豆作为遗传试验材料？豌豆具有适于杂交实验的生物学特征 ： (1)豌豆是自花传粉闭花受粉的植物,自然状态下是纯种。
(2) 豌豆有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析﹔豌豆的花大,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。 思考性状性 状：
生物体的形态特征和生理特征
相对性状:
同种生物的同一种性状的不同表现类型
例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。豌豆的七对不同性状人的各种性状人的各种性状● 孟德尔成功的原因① 选取试验材料准确② 先分析一对相对性状，再分析两对或两对以上相对性状简单复杂③ 用统计学的方法对实验结果进行分析豌豆 ● 一对相对性状的杂交实验 高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)矮茎高茎P×(杂交)高茎F1(亲本)(子一代)正交反交高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)显性性状：杂种一代表现出来的性状隐性性状：杂种一代未显现出来的性状为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？高茎F1(自交)高茎矮茎F2(子二代)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？显性性状隐性性状高茎F1(自交)高茎矮茎F2(子二代)3 ∶ 1在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。 杂交实验结果 子一代只表现出 ，没有表现出 ;
子二代出现了 现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于 。 想一想：F2中的3：1是不是巧合呢？显性性状隐性性状性状分离3:1七对相对性状的遗传试验数据面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？如果假设：
性状是由某种物质控制的，将它称为遗传因子的话,那么讨论：
1、遗传因子与生物性状的关系？与显隐性性状的关系？生物体性状都是由遗传因子控制的。
孟德尔对分离现象的解释控制显性性状的遗传因子是显性遗传因子,用大写字母(如D)来表示
控制隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示２、体细胞中，遗传因子成对存在。
３、配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子。４、受精时，遗传因子恢复成对。(纯合子、杂合子)高茎矮茎PF1(减数分裂)配子(受精)高茎F1配子高茎高茎高茎矮茎1 ∶ 2 ∶ 13 ∶ 1F2高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解PDDdd×F1Dd配子Dd高高茎∶矮茎 =高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解F2Dd配子DDDddd高 高 高 矮3 : 1 F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。 F2性状表现类型及其比例为_______________________，遗传因子组成及其比例为_____________________________。3∶11∶2∶1DD∶Dd∶dd = 由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计10株足得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔的假设推论是成立的。 如果孟德尔在研究遗传实验时,只统计10株豌豆杂交结果,他还能正确的解释性状分离现象吗?思考对分离现象解释的验证 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。杂种子一代 隐性纯合子 高茎 矮茎 ×测交 配子高茎 矮茎 1 ∶ 1测交后代 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孟德尔对分离现象解释的验证-----测交让F1与 ___________ 杂交隐性纯合子实验现象的验证：测交 F1 30 ： 34孟德尔的测交实验结果与预测测交实验结果吻合，这一事实说明了什么？ 1 ： 1假说—演绎法 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杂合子、性状分离、相对性状、显隐性性状等概念图。杂合子 隐性遗传因子 自交 控制 控制显性
性状 表现隐性
性状性状
分离显性遗传因子相对
性状分离定律选择豌豆 作为实验材料杂交实验理论解释（假说）测交验证分离定律内容自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状F2性状表现类型及其比例为F2遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎 = 3∶1DD∶Dd∶dd =1∶2∶1子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎 = 1∶1Dd∶dd =1∶1小结课堂练习1、下列各对性状中，属于相对性状的是（ ）
A.狗的长毛和卷毛
B.棉花的掌状叶和鸡脚叶
C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色
D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎
2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交（ ）
Ａ.ＤＤ×Ｄｄ Ｂ.ＤＤ×ｄｄ
Ｃ.Ｄｄ×Ｄｄ Ｄ.Ｄｄ×ｄｄ
３、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正确的一组是（ ）
Ａ.ＡＡ×Ａａ Ｂ.ＡＡ×ａａ
Ｃ.Ａａ×Ａａ Ｄ.Ａａ×ａａ
BBD４、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生的Ｆ１进行自交，那么Ｆ２中的纯合子占Ｆ２中个体（ ）
数的
Ａ.２５％ Ｂ.５０％
Ｃ.７５％ Ｄ.１００％
5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是（ ）
Ａ.0％ Ｂ.25％ Ｃ.50％ Ｄ.75％
6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正确的（ ）
A.两个亲本都有显性遗传因子
B.两个亲本都有隐性遗传因子
C.一个亲本只有显性遗传因子
D.前三项推论都不正确
BAB7、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番茄杂交，其后代可能出现的的性状正确的一组是（ ）
①全是红果 ②全是黄果 ③红果∶黄果=1∶1
④红果∶黄果=3∶1
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
8、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒种子生成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红花的可能性为（ ）
A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4
9、一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的性状及数量可能是（ ）
A.全部黑色或白色
B.三黑一白或一黑三白
C.二黑二白
D.以上任何一种都有可能BBD
