人教版高中生物必修2示范教案第一章：遗传因子的发现

遗传因子的发现
●章节规划
本章是《遗传与进化》（必修②）的开篇，集中描述了孟德尔对生物性状遗传的规律的研究。
遗传因子是如何发现的？这是在140多年前奥地利学者孟德尔，从个体水平出发，利用植物杂交实验的方法，展开对生物性状的研究来揭示遗传规律的。由于孟德尔在植物杂交实验过程中发现了遗传因子和揭示了遗传因子遗传的两个规律，使遗传学诞生了。因而孟德尔成为名垂青史的遗传学的奠基者!
孟德尔于1866年发表的《植物杂交实验》论文中，揭示了核遗传的两个基本定律，即分离定律和自由组合定律。
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。
本节教材有一些新特色：
1.对实验过程以问题的形式，层层深入地引发问题和分析问题，在分析和解决问题的过程中建构知识结构。这是极其重要的特色！
2.对杂交实验的解释和对遗传规律的总结，没有作跨时代的说明,完全是按照孟德尔的推理得出的。这是过去人教版的高中生物课本的内容中所没有的。
3.在讲述孟德尔的探究方法的基础上，不失时机地提出要求,让学生主动参与问题的分析。
第2节《孟德尔的豌豆杂交实验（二）》，由以下的内容要点构成：“两对相对性状的杂交实验”，“对自由组合现象的解释”“对现象解释的验证”“自由组合定律”“孟德尔实验方法的启示”和“孟德尔遗传规律的再发现”等。
本节在内容安排上与第1节有共同的特点，即按照孟德尔的实验过程，由现象到本质，层层深入地展开讨论。
“一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？”这一问句起到了承上启下的作用。同时说明，分离定律是研究单因子的，而自由组合定律是研究多因子的。单因子的研究是多因子研究的基础。
本章内容与本册书其他章内容有着密切的联系。本章内容集中描述了孟德尔发现遗传因子的实验过程。而对实验现象的解释只是一种推测，根据推测总结遗传规律。而其他章的内容是围绕第一章的内容层层展开的。如：第2章《基因和染色体的关系》，回答了遗传因子是什么和遗传规律的细胞学基础的问题；第3章《基因的本质》描述了遗传因子的本质是什么；第4章《基因的表达》描述了遗传因子（基因）是如何行使功能的；第5章《基因突变及其他变异》描述了遗传因子（基因）在传递过程中是怎样变化的；第6章《从杂交育种到基因工程》描述了人类如何利用生物的遗传因子（基因）；第7章《现代生物进化理论》，则描述了生物进化过程中遗传因子（基因）频率是如何变化的。
总之，整册书是按照遗传学发展的历程来编写的。抓住了这条主线，就可以找出各章之间的有机联系,教学中就能达到左右逢源了。
本章的知识结构如下：
本章教学价值：
1.知识方面
（1）学习孟德尔科学实验的方法。
（2）认知分离定律的内容和实质。
（3）认知自由组合定律的内容和实质。
2.能力方面
（1）学习运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象。
（2）尝试进行杂交实验的设计。
3.情感态度与价值观方面
认同孟德尔敢于质疑、勇于实践、勇于创新以及严谨求实的科学态度和科学精神。
本章教学安排：
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）：2课时
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）：2课时
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
●从容说课
本节内容包括以下四个方面：
1.一对相对性状的遗传实验，即孟德尔的单因子遗传实验过程及实验结果。
2.F2为什么出现3∶1的性状分离比呢？孟德尔提出假说对分离现象进行解释。
3.对分离现象解释正确吗？孟德尔设计了巧妙的对分离现象解释的实验——测交实验进行验证。同时教材安排了“性状分离比的模拟实验”，使学生能更好地来体会孟德尔的假说。
4.分离定律。这是对孟德尔一对相对性状杂交实验的结果及其解释进行分析而得出的结论。
本节内容有何内在联系呢？教材伊始，通过“问题探讨”栏目,既让学生了解“融合遗传”的内涵，为理解孟德尔的“颗粒遗传”埋下伏笔。同时也激发了学生的求知欲望。
在介绍实验前，教材首先介绍了孟德尔及孟德尔所选用的豌豆适于作为实验材料的生物学特征。这为讲述孟德尔的豌豆杂交实验，并获得成功作了必要的铺垫。
本节教学内容逻辑结构严密,层层深入地展开。其依次展开的顺序是：孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）→孟德尔对实验现象的解释（提出假说）→对分离现象解释的验证（验证假设）→总结出分离定律。这种内容的内在逻辑性与学生的认识规律是相一致的。
教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育。本教材对原教材有新的突破，具体表现在：对杂交实验的解释和对遗传规律的总结完全是根据孟德尔的推理得出的；对实验过程采用问题的形式，层层深入地引发问题和解决问题，在分析和解决问题的过程中构建知识结构；为了加深学生对遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间关系的理解，体验孟德尔的假说，教材穿插了模拟实验——“性状分离比的模拟”。
本节教材的特色是以孟德尔发现遗传因子的过程为主线，通过一对相对性状的遗传实验的过程，层层深入地展开的。因而教材内在的逻辑性很强。这就是本节内容的思路脉络。执教者能否把握本节教材的这一结构特点,是在教学中能否左右逢源、得心应手的关键。
本节教材在教学方法上要力求做到精心设计师生间的互动，特别是对难点——分离现象的解释和性状分离的模拟实验的设计上。在师生互动过程中突破难点。
●三维目标
1.知识与技能
（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。
2.过程与方法
（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。
3.情感态度与价值观
（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。
●教具准备
1.实验材料和用具。
2.孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件。
●课时安排
本节内容需安排两个课时进行教学：
第1课时 一对相对性状的遗传实验
对分离现象的解释
第2课时 性状分离比的模拟实验
对分离现象解释的验证
分离定律
第1课时
●教学过程
［课前准备］
1.学生查找孟德尔的生平资料。
2.一对相对性状的杂交实验遗传图。
3.认知豌豆适于杂交实验的生物学特征。
［情境创设］
课室（或多媒体课室）屏幕显示：问题探讨
［师生互动］
以上问题的呈现激发了学生的求知欲望。很快把学生引入新课，进入学习状态。
〔屏幕显示课题：第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）〕
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.孟德尔的生平简介
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.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。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。
3.一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。
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？
4.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。
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。
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。
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。
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？
［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？
（答案：略，详见前“师生互动”和“教师精讲”栏目）
［课堂小结］
课堂知识结构
［布置作业］
1.课本P8基础题1～3。
2.预习课本P6实验。
［课后拓展］
1.选择题
（1）豌豆在自然状态下是纯种的原因是
A.豌豆品种间性状差异大
B.豌豆先开花后授粉
C.豌豆是闭花自花授粉的植物
D.豌豆是自花传粉的植物
解析：豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物。在自然状态下，花未开放前就已经完成了传粉受精作用。所以能保持纯种。
答案：C
（2）下列各项中属于相对性状的是
A.玉米的黄粒和圆粒
B.家鸡的长腿和毛腿
C.绵羊的白毛和黑色
D.豌豆的高茎和豆荚的绿色
解析：相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。绵羊的毛色白色和黑色是一对相对性状。
答案：C
（3）用纯种高茎豌豆（DD）与纯种矮茎豌豆（dd）杂交，得到F1全为高茎，将F1自交得F2，发现F2中高茎∶矮茎为3∶1。实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件是
A.F1形成配子时，遗传因子分离，形成两种配子
B.含有不同遗传因子的配子随机结合
C.含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件
D.只需A项条件，而不需B、C两项条件
解析：F1自交后代出现性状分离，分离比为3∶1。条件有：① F1形成配子时成对不同的遗传因子分离，形成D配子和d配子；②这两种类型的雌雄配子随机结合，且结合机会相等；③含各种遗传因子的种子必须有实现各自遗传因子表达的环境条件。
答案：ABC
（4）下列叙述正确的是
A.纯合子测交后代都是纯合子
B.纯合子自交后代是纯合子
C.杂合子自交后代都是杂合子
D.杂合子测交后代都是杂合子
解析：本题主要考查学生对分离定律中一些概念的理解。根据分离定律可知是否正确。因纯合子自交，配子中含有相同的遗传因子，受精作用产生一种类型的纯合的合子，故B正确。根据测交概念的含义，纯合子测交一定是杂合子，所以A是错的。根据分离定律杂合子和自交的含义，杂合子自交有50%是杂合子，50%是纯合子，因此C也是错的。根据杂合子和测交的含义，杂合子测交有50%是杂合子，有50%是纯合子，故D也是错的。
答案：B
（5）桃果实表面光滑对有毛为显性，在毛桃的植株上授以纯合光桃的花粉，该雌蕊发育成的果实应为
A.毛桃 B.光桃
C.毛桃的概率为1/3 D.光桃的概率为1/3
解析：此题是考查果实的发育，果实的性状表现与亲本的关系。因果实是由子房发育成的，而子房是母本的一部分，因此发育成的果实只表现母本的性状。
答案：A
（6）羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若它们再生第4只小羊，其毛色
A.一定是白色的 B.是白色的可能性大
C.一定是黑色的 D.是黑色的可能性大
解析：此题是考查分离定律的知识。因羊的白色对黑色为显性。两杂合白羊为亲本，接连生下三只小羊是白羊，生第4只小羊也是生白色的可能性大。因为两种杂合的白羊交配，从理论上看这对亲本生出的小羊白（1显纯+2显杂）∶黑（隐纯）=3∶1。
答案：B
2.科学家发现了一只罕见的白色雄猴，请你设计一个最佳方案，可以较快地让这只白色雄猴繁殖成一群白色猴群。
解析：此题是考查分离定律的有关知识。猴子的白化病与人类白化病一样，是隐性性状。如果白色遗传因子用a表示，这只白色雄猴体细胞中遗传因子的组成是aa。
答案：最佳的设计方案是：先让这只白色雄猴与常色雌猴交配，再让F1雌猴与白色雄猴交配。因F1雌猴一定含有a遗传因子，因此F1雌猴与白色雄猴交配，子代一定会产生白猴。这样就会很快繁殖出一群白猴。
●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）
●习题详解
一、问题探讨（课本P2）
1.解析：按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质在子代体内融合，子代呈现双亲的中间性状，即红色和白色的中间性状——粉红色。
答案：粉红色。
2.提示：这个问题属开放性问题。目的在于引导学生观察身边的遗传现象，辨析融合遗传的观点是否正确。学生可能举出一些生活中大家谈论多又很关心的例子，如身高等,从而产生很多疑惑。教师主要是积极引导学生探讨，投入学习状态就可以了。
二、本节聚焦（课本P2）
1.孟德尔从34个豌豆品种中选择了7对易于区分的相对性状，对每对相对性状的遗传分别进行研究，他的一对相对性状杂交实验的设计要点是：
（1）选用一对相对性状的两个纯种的亲本进行正交和反交的杂交实验得F1，以便对比观察其纯种高茎×纯种矮茎→F1。
（2）将F1自交得F2，观察和统计F2的性状表现及个体数，从中分析揭示性状的遗传规律。
2.孟德尔解释分离现象作了如下假说：①生物的性状是由遗传因子决定的,显性遗传因子决定显性性状，隐性性状由隐性遗传因子决定。②体细胞中的遗传因子是成对存在的。如纯种高茎（DD），纯种矮茎（dd），F1高茎（Dd）；配子（生殖细胞）中只含有成对遗传因子中的一个。③受精作用时，雌、雄配子的结合是随机的,机会是相等的。
为了检验对分离现象的解释是否正确，孟德尔又巧妙地设计了测交实验进行验证。即让F1与隐性亲本杂交。看测交结果与预计结果是否相一致，如果两者相一致，说明其解释是正确的。
3.分离定律，又称孟德尔第一定律。分离定律是指：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。
三、旁栏思考题（课本P5）
不会。因为孟德尔解释分离现象的假设之一是雌雄配子的结合是随机的，且结合机会相等。这样不会出现3∶1的性状分离比。
第2课时
●教学过程
［课前准备］
1.预习和准备“性状分离比的模拟实验”。
2.设计“性状分离比的模拟实验”实验结果记录表。
3.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验遗传分析图解。
［情境创设］
实验室屏幕上显示纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交实验遗传分析图解，同时显示如下问题：（1）孟德尔提出解释F2分离现象假说的基本观点有哪些？（2）你能用孟德尔的假说解释分离现象吗？（3）你能用什么形式来体验孟德尔的假说？
〔答案：（1）（2）略，见本节第1课时“师生互动”和“教师精讲”栏目内容；（3）用性状分离比的模拟实验来体验孟德尔的假说〕
［师生互动］
刚才同学们运用孟德尔对分离现象解释的原理解释了一对相对性状杂交实验的实验现象,特别是对实验现象中F2代出现性状分离的奥妙进行了分析。从中看出同学们对孟德尔分离现象解释的假说有一定的理解。如何进一步去体验孟德尔的假说呢？
生：（异口同声地）做“性状分离比的模拟实验”，（这是课前预习所带来的课堂效应！）
1.性状分离比的模拟实验
师：现在我们来做“性状分离比的模拟实验”，让同学们来体验孟德尔的假说。
生：通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与数量之间的性状关系，从而体验孟德尔的假说。
师：做这个实验的理论依据是什么？请同桌一起讨论,弄清这个问题，以便更好地做好实验。在同学们讨论后，教师作了如下归纳：
总地说，做这个实验的理论依据是：分离定律的原理。具体说就是依据孟德尔对分离现象解释的基本原理进行的。即进行有性生殖的生物（如杂合子）在形成配子时,成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离，形成两种类型、比值相等的雌雄配子；受精时，雌雄配子随机结合，且结合的机会相等。所以，F1（杂合子）自交产生的F2会发生性状分离。本实验就是模拟雌雄配子的随机结合的过程而产生的结果（实验现象，即性状分离的事实）来验证孟德尔的假说的。
师：屏幕显示：
下面同学们按课前的准备，进行分组实验，并作好实验记录。实验过程中应注意排除一些影响实验结果的因素。（课前各小组已进行了讨论认知）
教师巡视各小组进行实验的情况。
实验结果记录表（综合各小组设计而制做的,课前每小组分发了两份）
次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
统计比例
甲
D∶d=
乙
D∶d=
合子
DD∶Dd∶dd=
次序
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
统计比例
甲
D∶d=
乙
D∶d=
合子
DD∶Dd∶dd=
次序
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
统计比例
甲
D∶d=
乙
D∶d=
合子
DD∶Dd∶dd=
次序
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
统计比例
甲
D∶d=
乙
D∶d=
合子
DD∶Dd∶dd=
DD占比率为_____________。
各小组统计实验结果 Dd占比率为_____________。
dd占比率为_____________。
DD占比率为_____________。
统计全班实验结果 Dd占比率为_____________。
dd占比率为_____________。
学生分析实验结果讨论实验结论，体验孟德尔的假说。
2.对分离现象解释的验证
前面我们通过“性状分离比的模拟实验”，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点的认识。但对分离现象的解释（假说）是否符合实际还是不能确定。于是孟德尔巧妙地设计了测交实验进行验证。
师：什么是测交？大家看书回答。
生：测交是将F1×隐性亲本杂交，用以测定F1遗传因子的组成。
师：假设孟德尔对分离现象的解释是正确的（也就是说孟德尔提出的假说是正确的），请同学们预测一下测交的结果。
生：如果孟德尔提出的假说是正确的，F1（Dd）就应能产生两种类型的生殖细胞。即含有遗传因子D的生殖细胞和含有d的生殖细胞，而隐性亲本（dd）只产生含有d的生殖细胞。雌、雄生殖细胞结合,测交后代是：Dd（高茎）∶dd（矮茎）为1∶1。
师：孟德尔测交实验的结果是怎样的？
生：孟德尔测交实验的结果是：
（F1）Dd（高茎）× dd（矮茎）→ Dd（高茎）∶dd（矮茎）=30∶34≈1∶1
师：请同学们把孟德尔预期的和实际测交结果比较一下，看两者的情况怎么样？
生：（异口同声地）实际测交结果与预期理论值相同。这说明孟德尔对分离现象的解释（即孟德尔提出的假说）是完全正确的。
师：科学研究常用的一种方法叫做什么方法？
生：叫做假说—演绎法。
师：学生看书，弄明什么叫假说—演绎法。想一想，孟德尔在整个豌豆杂交实验过程中是不是运用这种方法的？
生：学生看书，讨论交流。
师：大家知道什么是归纳法吗？
生：归纳法，也即归纳推理。它是从个别的特殊的事物出发，推出关于该类事物的一般原理的结论。其推理方向是由特殊到一般。它与演绎法是相反的。
3.分离定律
师：孟德尔一对相对性状的实验结果及其对实验结果的解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律，又称为分离定律。分离定律的实质是什么呢？
生：F1细胞中成对的控制相对性状的遗传因子，在形成生殖细胞时彼此分离，分离后进入不同的配子中,随配子遗传给后代。简言之，分离定律的实质是体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离。
师：分离定律的内容有哪些？
生：总地来说，分离定律的内容包括两个方面。一是在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；二是在形成配子时，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。
［教师精讲］
同学们，前面我们一起学习了性状分离比的模拟实验和测交实验,在师生互动过程中,我相信大家对以上问题有了一定的理解。下面我想谈谈我的认知,以期能对大家有所帮助。
1.性状分离比的模拟实验，就是模拟F1自交产生F2的性状分离及其比值的情况的。用以体验孟德尔提出的假说。孟德尔是用数学统计的方法来分析实验现象，揭示其内在规律的。因此，在模拟实验中模拟实验成功的次数、重复的次数越多，实验越准确。这是取得实验成功的关键。
2.为了验证对分离现象的解释（即孟德尔提出的假说）是否正确，孟德尔设计了巧妙的、使人折服的测交实验。测交实验的结果证明了其假说是正确的。大家要很好地学习和理解课本P7图1－6：一对相对性状测交实验的分析图解。并能运用测交实验的原理分析解答自然界（即生物界）和人类的一些遗传现象。
3.孟德尔在豌豆杂交实验的全过程中,所运用的科学方法的具体体现是：实验设计（理论认识）→进行实验（观察分析、提出问题）→解释实验（提出假说）→测交实验（验证假说）→对照分析（验证结论）→分析归纳（总结规律——分离定律）。这就是孟德尔在杂交实验过程中所表现出的严密的逻辑思维过程。这种逻辑思维方法叫假说—演绎法。同学们，我们应该认真学习领会，懂得从事科学研究（或科学实验）必须要有像孟德尔那样的科学精神、科学态度和科学方法啊！你们说对吗？！（课室内发出一致的声音：对！）
［评价反馈］
1.在“性状分离比的模拟实验”中代表各种雌、雄配子的小球大小、形状、质地、重量等方面应彼此_____________。
解析：此题考查性状分离比的模拟实验应注意避免人为误差问题。性状分离比的模拟实验所用的小球应该大小一致、质地统一、手感相同、重量相等等均彼此相同，以避免人为的误差。
答案：相同
2.某同学接连抓取三次小球的组合都是Dd，则他第4次抓取是Dd的几率是
A.1/4 B.1/2 C.0 D.1
解析：此题考查分离定律中产生的F1的雌、雄配子随机组合的几率。从甲桶内随手抓取D小球的可能性为1/2，同理从乙桶内抓取d小球可能性为1/2，两者结合在一起的可能性为1/2×1/2=1/4；同样从甲桶内抓取d小球、从乙桶内抓取小球D的可能性各为1/2，两者结合在一起的可能性为1/4。因而从两桶内抓取小球Dd组合的可能性为1/4+1/4=1/2。每一次抓取都是独立的,对下一次抓取无影响，尽管该同学前三次抓取的都是Dd，第4次抓取是Dd的几率依然为1/2。
答案：B
3.在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是
A.表示两种配子的数目要相等 B.避免小球的丢失
C.小球可能再次使用 D.避免人为误差
解析：此题考查F1产生的雌雄配子的类型、数目的有关知识。小球重新放回,能保证每次抓取小球时，成对的、控制相对相对性状的遗传因子分离，形成数目相等的两种配子（小球）。
答案：A
4.分离定律的实质是
A.F2（子二代）出现性状分离
B.F2性状分离比是3∶1
C.成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离
D.测交后代性状分离比为1∶1
解析：此题考查分离定律的实质。遗传规律是通过相对性状的传递规律的研究而总结出来的。其核心问题是指个体形成配子时遗传因子的传递情况。分离定律的实质是指杂种形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。故A、B、D等三个选项不符合题目要求，而只有C选项才符合题意。
答案：C
5.采用以下哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传问题
①鉴定一只白羊是否纯种 ②在一对相对性状中区分显、隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯合度 ④检验杂种子一代的遗传因子的组成
A.杂交、自交、测交、测交 B.杂交、杂交、杂交、测交
C.测交、杂交、自交、测交 D.测交、测交、杂交、自交
解析：此题考查对杂交、自交、测交概念的理解。鉴定某生物是否为纯种，对于植物来说可采用自交和测交的方法，自交方法最简便，对于动物则只能用测交方法。要区分某种生物相对性状的显、隐关系，可让某生物进行杂交，若是相同性状的个体杂交，子代出现性状分离，则又出现的性状为隐性性状；若相对性状的同种生物个体杂交，子代出现的性状为显性性状。不断地自交可明显提高生物品种的纯合度。测交是可以用来鉴定显性性状个体的遗传因子的组成的方法。
答案：C
［课堂小结］
课堂知识结构
［布置作业］
课本P8拓展题1、2、3。
［课后拓展］
1.水稻的非糯性对糯性为显性，将纯非糯性品种与糯性品种杂交得F1，取F1的花粉用碘液染色；凡非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉呈棕红色，在显微镜下观察这两种花粉的微粒，非糯性与糯性的比例为
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.不成比例
解析：此题考查基因分离定律的实质。将纯种非糯性品种（AA）与糯性品种（aa）杂交得F1的遗传因子的组成为Aa，表现为非糯性。A与a是一对控制相对性状的遗传因子，在F1形成配子时分离，分别进入到不同配子中，形成两种配子。其比值为1∶1，即含非糯性遗传因子A与含糯性遗传因子a的配子之比为1∶1。
答案：A
2.有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病的孩子的概率是
A.1/2 B.2/3 C.1/4 D.1/6
解析：此题考查基因分离定律的应用。表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病（aa），则男方的遗传因子的组成应为Aa，女方的弟弟是白化病（aa），则可推知女方的双亲的遗传因子为Aa×Aa,生出女方正常的遗传因子为1/3AA或2/3Aa。则这对夫妇生出白化病孩子的概率为：（2/3×1/2）×1/2=1/6。
答案：D
3.蜜蜂的体色褐色对黑色为显性，控制一对相对性状的遗传因子在常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色雌蜂杂交，则F1蜜蜂体色是
A.全部是褐色
B.褐色∶黑色=3∶1
C.雌蜂和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色
D.雌蜂和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色
解析：此题考查基因的分离定律和蜜蜂的发育。雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成，而蜂王和工蜂则是由受精卵发育而成。依据题意可知褐色雄蜂的体细胞的遗传因子的组成是A，黑色雌蜂体细胞遗传因子的组成为aa，只产生一种卵细胞（a），所以F1雌蜂都是由受精卵（Aa）发育来的，表现都是褐色，F1代雄蜂是由卵细胞（a）发育来的，表现为黑色。
答案：C
4.已知小麦抗锈病是由显性基因控制，让一株杂合子小麦自交得F1，淘汰掉其中不抗锈病的植株后，再自交得F2，从理论上计算，F2中不抗锈病占植株总数的
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
解析：此题考查分离定律的应用。设抗锈病的遗传因子为A，不抗锈病的遗传因子为a。由题意知F1体细胞遗传因子组成的类型及比例为：AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。淘汰不抗锈病小麦后1/3 AA和2/3 Aa，再让F1自交（相同遗传型个体相交），F2中不抗锈植株占总数的2/3×1/4=1/6。
答案：B
5.具有一对遗传因子的杂合子，逐代自交3次，在F3中纯合子比例为
A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/16
解析：此题考查分离定律有关概率计算问题。一对遗传因子的杂合子，逐代自交n次，在n代中纯合子的概率为：1－。本题为：1－=。
答案：B
6.孟德尔遗传规律不适于原核生物，是因为原核生物
A.没有细胞核 B.没有遗传物质
C.没有完整的细胞器 D.主要进行无性生殖
解析：此题考查分离定律的研究范围。孟德尔遗传规律是指细胞核中的遗传因子的遗传规律，它发生在真核生物有性生殖过程中。原核生物因主要进行无性生殖，不在孟德尔规律的研究范围，细胞质中遗传因子的遗传同样不在孟德尔的规律的研究范围。
答案：D
●板书设计
●习题详解
一、练习（课本P8）
（一）基础题
1.解析：此题考查相对性状的概念。相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。A、C、D符合概念的“同种生物”要点，但非“同一性状”，故都不符合题意。只有B符合题意。
答案：B
2.此题考查分离定律的有关概率计算问题。从题目可知人眼虹膜的褐色是显性性状，蓝色是隐性性状。褐眼女人的母亲是蓝眼。如果设控制褐色的遗传因子为A，则控制蓝色的遗传因子为a。根据题意，可确定这对夫妇的体细胞的遗传因子的组成，即aa（男）×Aa（女）。由此可知这对夫妇生蓝眼孩子的概率是1×1/2=1/2。因为人类婚配中生男和生女的概率相等，所以这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是1/2×1/2=1/4。
答案：B
3.解析：此题考查分离定律的实质。
（1）在F1细胞中有一对控制非糯性和糯性相对性状的遗传因子,在F1形成配子时，成对的控制相对性状的遗传因子相互分离，分别进入不同的配子中。因含直链淀粉的遗传因子的配子控制合成直链淀粉，其遇碘变蓝色；含支链淀粉遗传因子的配子控制合成支链淀粉，遇碘变成橙红色。其比例为1∶1。
（2）孟德尔分离定律的实质。即F1形成配子时，成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离，分离后的遗传因子各自进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
（3）因F1细胞中含有成对控制相对性状的遗传因子，当其产生花粉时，F1中成对的遗传因子分离,形成两种类型的花粉。
答案：（1）F1是杂合子，在形成配子时，两个不同的遗传因子分离，分别进入不同的配子中，形成两种数目相等的配子 （2）孟德尔分离定律的正确性 （3）2
4.解析：此题考查显隐性的判断、性状分离的概念及性状分离原因的分析。
（1）依据遗传图解，亲代性状相同，而子代出现了与亲代不同的性状,这个性状就是隐性性状，而亲代的性状则为显性性状。据此知羊的毛色白毛为显性性状，而黑色则是隐性性状。
（2）杂交子代出现了与亲代不同的性状的现象,在遗传学上叫性状分离。因白毛羊中公羊和母羊在形成生殖细胞时，均产生两种类型、比值相等的配子，且雌雄配子的结合机会相等。故子代中会发生性状分离。
答案：（1）白毛 黑毛 （2）性状分离 白毛羊是杂合子是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传实验中，曾选择玉米、山柳菊等材料做杂交实验，都没能成功，最后用豌豆做实验，发现了遗传的基本定律。
（二）拓展题
1.解析：此题考查测交原理的应用。
答案：（1）将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马交配，这样在一个季节里可产生多匹后代。
（2）后代有两种可能的结果：一是后代全部是栗色马，这个结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是后代中既有白色马，又有栗色马，这个结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
2.提示：选择适宜的实验材料，是获得实验成功的重要条件之一。孟德尔在植物杂交实验中，曾用过多种实验的植物（如玉米、山柳菊、豌豆）做杂交实验，其中豌豆杂交实验最成功。这是为什么呢？这是因为豌豆的一些生物学特征适于研究杂交实验。如：豌豆闭花自花授粉，在自然状态下是纯种；豌豆有些相对性状稳定且易于区别；豌豆花大，易于做人工授粉实验等。
3.提示：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—演绎法得出结论的。
假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假说，然后设计实验验证假说的研究方法。这种研究方法的运用促进了生物科学的发展，使遗传学的研究由描述阶段而进入到理论指导和实验验证的阶段。
二、技能训练（课本P7）
提示：将紫色花的植株进行连续自交。注意每次自交得到的子代中去掉白花的，留下紫花的再自交，直至后代中再不出现开白花的为止。这样就可以得到开紫花的纯种。
三、假说—演绎法（课本P7）
假说—演绎法与传统的归纳法的不同：（略），见本节“师生互动”栏目。
四、实验（课本P6）
1.每个小组的实验结果与全班统计的结果相比，全班的统计结果更接近预期结果。即彩球的组合类型数量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的显性和隐性的比值为3∶1。这是因为实验的个体数量越大，越接近统计规律。
如果孟德尔当时只统计了10株豌豆杂交的结果,则很难正确解释性状分离的现象。孟德尔统计的数目是足够多的，他才分析出了实验结果，揭示了遗传的规律。当只对10株豌豆统计，就会出现很大误差。
2.模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙两个桶代表两生殖器官，而桶内的彩球则代表两种类型比值相等的雌雄配子，从两个桶内抓取彩球代表雌雄配子的随机组合，即模拟雌雄配子的随机组合。全班统计的数字大,出现了3∶1的结果。以此看，孟德尔假说需验证。
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
●从容说课
本小节主要讲述了控制不同性状的遗传因子的传递规律。按照从现象到本质的顺序，教材先介绍了孟德尔在两对相对性状遗传实验中发现的自由组合现象，接着讲述了孟德尔对自由组合现象的解释，以及对自由组合现象解释的验证——测交实验，最后归纳出自由组合定律的内容。这一部分内容仍然是按照孟德尔揭示分离定律时所采用的“发现问题→提出假设→实验验证→得出结论”这样一种科学思维过程来呈现的，建议在教学中以演绎推理为主线，使学生在积极的思维想象和推理过程中完成本部分的教学内容。在讲述了自由组合定律内容后，教材中以“思考和讨论”的形式来学习孟德尔获得成功的原因，以及孟德尔遗传规律的再发现，这就为学生自主学习和合作学习提供了机会，也为提高学生科学素养提供了素材。最后课本中提到，孟德尔的“遗传因子”就是现代遗传学上的“基因”，它是由丹麦生物学家约翰逊易名的，同时还提到基因型、表现型、等位基因的概念，这为后面相关内容的学习埋下了伏笔。
在本节课的教学中，应适时地将第一节的相关内容迁移到本节教学活动中，及时巩固，加深理解。如结合两对相对性状的遗传，引导学生判断显性性状、隐性性状；结合两对相对性状的测交实验，帮助学生巩固、延伸有关测交和杂合子的概念；结合课堂练习以及杂交育种的实例，说明自由组合定律在生产实际中的应用，为学习第6章中杂交育种的内容打基础。
●三维目标
1.知识与技能
（1）阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
（3）说出基因型、表现型和等位基因的含义。
2.过程与方法
（1）通过自主、互动、讨论等过程式教学，培养学生自主学习、勇于思考、善于表达等能力。
（2）在对两对相对性状遗传结果进行分析时，通过演绎推理的方法，调动学生的想象力，培养学生的逻辑推理能力。
3.情感态度与价值观
（1）通过孟德尔豌豆杂交实验所揭示的自由组合定律的学习，对学生进行辩证唯物主义实践观的教育。
（2）通过对孟德尔获得成功的原因的总结，培养学生严谨求实的科学态度，培养学生的探究意识和创新精神。
●教学重点
（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。
（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
●教学难点
对自由组合现象的解释。
●教具准备
多媒体课件。
●课时安排
2课时
第1课时
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作本节课的多媒体课件。
2.布置学生复习分离定律的知识，并总结孟德尔进行科学研究的基本过程。
3.学生按以下预习提纲自主学习本节课的内容，为课上的分析和讨论做好准备。
（1）孟德尔两对相对性状的遗传实验是怎样设计的？
（2）F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？
（3）F2代的性状表现有几种？比值是多少？为什么出现了两种新的性状？
（4）分析每对相对性状的遗传是否符合分离定律。
（5）孟德尔是如何对自由组合现象进行解释的？
（6）课本P10旁栏思考题。
［情境创设］
日常生活中我们常见到这样的现象：同是一对夫妇生下的孩子存在着许多差异，有的孩子表现了父亲的特征，又有与母亲相似的性状，这是什么原因呢？原来任何生物都不止表现一种性状，后代表现的性状可以是亲本性状的组合。那么，在传宗接代的过程中，亲代的多种多样的性状又是遵循什么规律传给后代的呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传实验，揭示出了遗传的第二个基本定律——自由组合定律。
教师导入课题：第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
［师生互动］
师：孟德尔揭示分离定律时所采用的科学研究的基本过程是怎样的？
生：发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。
师：非常正确。今天我们学习的孟德尔自由组合定律的揭示仍然经历这一科学研究过程，同学们在学习过程中要用心体会，认真把握。孟德尔的问题是通过两对相对性状的杂交实验发现的。
1.相对性状的杂交实验（发现问题）
教师用课件分步显示杂交实验过程并仔细讲解，如何去雄，怎样传粉，正交、反交及F1自交等。
师：孟德尔是用豌豆的哪两对相对性状来进行实验的？
生：豌豆种子的粒色：黄色和绿色；豌豆种子的粒形：圆粒和皱粒。
师：F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？
生：无论正交和反交，F1代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
师：F1自交，F2代出现了几种性状表现？比例是多少？与亲代相比有什么不同？
生：F2代出现了四种性状表现：黄色圆粒315粒、黄色皱粒101粒、绿色圆粒108粒、绿色皱粒32粒，其比例接近9∶3∶3∶1。与亲代相比，F2代不仅出现了两种与亲代相同的性状，即亲本性状——黄色圆粒和绿色皱粒，而且出现了两种与亲本不同的新性状即重组性状——黄色皱粒和绿色圆粒。
师：F2代中两种新性状（重组性状）与亲本性状有什么关系？
生：刚好是两亲本不同性状的重新组合的结果，即黄色可以和圆粒拆开与皱粒组合，绿色可以和皱粒拆开与圆粒组合。
师：如果就每一对相对性状单独分析，即黄∶绿和圆∶皱分别是多少？这说明了什么？
生：粒色：黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=416∶140≈3∶1
粒形：圆粒∶皱粒=（315+108）∶（101+32）=423∶133≈3∶1
上述数据说明，豌豆的粒色和粒形这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状没有影响。
师：两对相对性状实验中F2的9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中F2的3∶1数量比有什么关系？
生：从数学角度分析，9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展开式。通过前面的分析可知，两对相对性状的遗传结果，是每对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——（3∶1）2，即（3黄∶1绿）（3圆∶1皱）=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱。
师：分析得很好。那么，为什么F1代只有黄色圆粒一种性状？F2代为什么会出现黄色皱粒和绿色圆粒两种新性状（重组性状）？其实质是什么？这就是孟德尔在实验中所发现的问题，孟德尔是如何解释这一现象的呢？
2.对自由组合（提出假说）现象的解释
师：孟德尔首先假设豌豆的两对相对性状分别由两对不同的遗传因子控制，且这两对遗传因子在传递过程中彼此是独立的。
根据上节课的学习我们知道，孟德尔认为性状是由遗传因子来控制的，遗传因子在体细胞中成对存在，那么黄色圆粒和绿色皱粒的体细胞中有几对遗传因子？如果用Y（y）和R（r）来表示粒色和粒形，那么纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示？
生：分别有2对遗传因子，黄色圆粒可用YYRR表示，绿色皱粒可用yyrr表示。（此处边问边画遗传图解来加强学生的理解和记忆）
师：上节课我们还学到遗传因子在配子里是成单存在的，那么上述两个亲本产生的配子的遗传因子又是如何表示的？
生：纯种黄色圆粒产生的配子可用YR表示，纯种绿色皱粒产生的配子可用yr表示。
师：两亲本杂交时产生的配子YR和yr结合，所产生F1的遗传因子组成就是YyRr。F1代体细胞中既有Y，又有y，既有R又有r，为什么F1表现出的是黄色圆粒呢？
生：因为Y对y具有显性作用，R对r具有显性作用，所以F1表现出来的是Y和R所对应的性状，即黄色圆粒。
师：根据分离定律，每对遗传因子都要彼此分离，同时孟德尔还假设，不同对的遗传因子可以自由组合。既然是自由组合，F1能产生几种配子呢？
教师用课件形象直观地展示F1在形成配子时，不同对遗传因子之间的自由组合行为，请学生认真观察后回答问题。
生：Y可以与R或r组合，y可以与R或r组合，即产生YR、Yr、yR、yr四种配子。
师：孟德尔认为，在这个过程中每对遗传因子的分离以及不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的，且分离和组合是同时进行的。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有四种：YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比是1∶1∶1∶1。受精时，由于雌雄配子的结合是随机的，那么配子的结合方式有几种？F2中的性状表现和遗传因子的组成形式各有几种？
学生活动：自己画出该杂交实验的遗传图解，并归纳总结老师提出的问题。结果如下：
师生进行总结，得出以下几种规律来：

图1－2－1 图1－2－2 图1－2－3
（1）F1配子组合方式16种。
（2）F2性状表现4种，出现在各三角形中，如图1－2－1所示：
①黄色圆粒（Y_R_）出现于最大的三角形的三角和三边上（YYRR、YYRr、YyRR、YyRr），共占9/16；
②黄色皱粒（Y_rr）出现于次大三角形的三个角上（YYrr、Yyrr），共占3/16；
③绿色圆粒（yyR_）出现于小三角形的三个角上（yyRR、yyRr），共占3/16；
④绿色皱粒（yyrr）出现于一个点上（yyrr），共占1/16。
（3）F2遗传因子的组成方式9种：
①纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于一条对角线上（如图1－2－2所示），每种各占1/16，共占4/16；
②双杂合子即两对遗传因子的杂合子（YyRr）位于另一条对角线上（如图1－2－2所示），共占4/16；
③单杂合子即一对遗传因子的杂合子（YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr）以纯合子对角线为轴而呈对称分布（如图1－2－3所示），每种各占2/16，共占8/16。
（4）9种遗传因子组合形式可作如下规律性的排列（用F2中每对遗传因子组合形式及比例相乘的方法得出如下结果），每种遗传因子组合形式前的系数即为其比例数，见下表：
1YY（黄）
2Yy（黄）
1yy（绿）
1RR（圆）
1YYRR（黄圆）
2YyRR（黄圆）
1yyRR（绿圆）
2Rr（圆）
2YYRr（黄圆）
4YyRr（黄圆）
2yyRr（绿圆）
1rr（皱）
1YYrr（黄皱）
2Yyrr（黄皱）
1yyrr（绿皱）
［教师精讲］
1.利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验的几个关键性结论。
第一步：利用分离定律分别分析各对相对性状F2的基因型、表现型及比例。
第二步：利用数学概率——乘法原理进行计算。子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积；子代表现型的数量比也应该是各对表现型相应比值的乘积。
我们以F2代中的黄色皱粒为例：黄色和皱粒是两个相对独立的事件，它们单独出现的概率分别是3/4和1/4，在后代中出现了黄色皱粒个体，就表明黄色和皱粒这两个事件，能在同一个体上同时出现，既然是同时出现，那么我们就应用乘法原理，黄色皱粒豌豆的概率为3/4×1/4=3/16。依次类推：
黄色圆粒：3/4×3/4=9/16
绿色圆粒：1/4×3/4=3/16
绿色皱粒：1/4×1/4=1/16
同理，F2中各种遗传因子组成的概率也可用此法计算出来。
这几个结论和前面孟德尔用棋盘法分析所得到的结论完全一致，表明这种数学解法是正确的（这种方法也叫逐对分析法）。
［评价反馈］
1.具有两对相对性状的纯种个体杂交，在F2出现的性状中：
（1）双显性性状的个体占总数的_____________。
（2）能够稳定遗传的个体占总数的_____________。
（3）与F1性状不同的个体占总数的_____________。
（4）与亲本性状不同的个体占总数的_____________。
答案：（1）9/16 （2）1/4 （3）7/16 （4）3/8或5/8
2.假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf，此个体能产生配子的类型为
A.5种 B.8种 C.16种 D.32种
解析：此个体共考虑了六对遗传因子，先考虑每对遗传因子产生的配子种类，然后根据乘法原理，该个体产生的配子种类就是每对遗传因子产生的配子种类的乘积，即2×2×2×2×1×2=32。
答案：D
3.若遗传因子组成AaBbCCDDee与AABbCcDDEe交配，在子代中，纯合子的比例是
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
解析：如果一个个体是纯合子，那么它的每一对遗传因子都必须纯合。本题采用逐对分析法。首先逐对分析每一对遗传因子产生纯合子的概率：AA×Aa→1AA∶1Aa，产生纯合子的几率是1/2；Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，产生纯合子的几率是1/2；CC×Cc→1CC∶1Cc，产生纯合子的几率是1/2；DD×DD→DD，产生纯合子的几率为1；ee×Ee→1Ee∶1ee，产生纯合子的几率是1/2。再将这些几率相乘，即得出子代纯合子的几率为：1/2×1/2×1/2×1×1/2=1/16。
答案：C
4.白色盘状南瓜和黄色球状南瓜杂交，F1全为白色盘状南瓜，若F2中纯合白色球状南瓜有1 000个，从理论上计算，F2中杂合黄色盘状南瓜的数目是
A.1 000个 B.2 000个 C.3 000个 D.4 000个
解析：根据题意，白色盘状×黄色球状→白色盘状，说明白色和盘状均为显性，分别用A、B表示其遗传因子。黄色与球状的遗传因子分别用a、b表示，列出遗传图解：
F2中的组合数16，表现型4种，遗传因子组成9种。其中纯合白色盘状南瓜（AABB）占1/4×1/4=1/16，共有1 000个。而杂合黄色盘状南瓜（aaBb）占1/4×1/2=1/8=2/16，其数量应该是2×1 000=2 000个。
答案：B
［课堂小结］
本节课我们主要学习了孟德尔两对相对性状的遗传实验及对实验现象的解释，重点掌握子二代（F2）出现新性状是由于遗传过程中控制不同性状的遗传因子发生了自由组合；此外还应该对子二代（F2）中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接应用。
［布置作业］
P12基础题2，P12拓展题。
［课后拓展］
尝试用当地某种生物（如豌豆、玉米、番茄、果蝇、豚鼠等）做有性杂交实验，分析该生物的两对相对性状的遗传情况并写成小论文。
●板书设计
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
一、两对相对性状的遗传遗传实验
二、对自由组合现象的解释
F2代中结合方式16种，遗传因子组合形式9种，性状表现4种，比例为9∶3∶3∶1。
●习题详解
见第2课时相应内容。
●备课资料
见第2课时相应内容。
第2课时
●教学过程
［课前准备］
1.教师收集有关孟德尔生平的资料素材，并制作本节课的多媒体课件。
2.布置学生通过各种途径查询、收集有关孟德尔进行遗传学研究的资料。
3.学生按以下预习提纲自主学习本节课的内容，为课上的分析和讨论做好准备。
（1）孟德尔是如何验证对自由组合现象解释的？
（2）自由组合定律的内容是什么？
（3）思考“孟德尔获得成功的原因”中的5个问题。
（4）什么是基因型、表现型？两者有什么关系？什么是等位基因？
［情境创设］
师：孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1代只有一种性状表现，F2代出现了四种性状表现，其比例是9∶3∶3∶1，孟德尔是如何解释这种现象的？
生：决定不同性状的遗传因子进行了自由组合。
师：孟德尔解释的关键是什么？
生：F1产生了四种数量相等的雌、雄配子。
师：要确定这种解释是否正确，可用什么方法？
生：测交法。
师：非常正确。
［师生互动］
3.对自由组合现象解释的验证（实验验证）
师：什么是测交？
生：用F1与双隐性类型杂交，即用F1与绿色皱粒豌豆杂交。
师：测交的目的是什么？
生：目的是测定F1的遗传因子组成。
师：按照孟德尔提出的假说，F1能产生YR、Yr、yR、yr四种数量相等的配子，而隐性纯合子只能产生yr一种配子，请大家推测一下后代有几种遗传因子组成及性状表现？其比例是多少？
请一位同学到黑板上仿照分离定律的测交验证模式，写出测交及其实验结果的遗传图解：
师：上述遗传图解是根据孟德尔对自由组合现象从理论上推导出来的结果，其后代有四种性状表现，且比例为1∶1∶1∶1。如果实验结果与理论推导相符，则说明理论是正确的；如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论推导是错误的，实践是检验真理的唯一标准。
课件显示孟德尔所做的测交实验结果，请同学仔细分析，能得出什么结论？
性状表现
项目
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际子粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
不同性状的数量比
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
生：无论正交还是反交，实验结果完全符合他的设想，说明他的理论推导是正确的，即F1在形成配子时，产生了四种配子，决定不同性状的遗传因子是自由组合的。
师：好。现在请同学们归纳出孟德尔自由组合定律的主要内容。
4.自由组合定律（得出结论）
生：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。这一遗传规律又称为孟德尔第二定律。
师：我们已经学习了孟德尔的分离定律和自由组合定律，那么这两条定律有哪些区别和联系呢？
教师用课件显示下列表格，组织学生讨论回答。
基因的分离定律
基因的自由组合定律
研究的相对性状
一对
两对（或多对）
涉及的遗传因子（或等位基因）
一对
两对（或多对）
F1配子的种类及其比值
2种；比值相等
4种（2n种）；比值相等
F2基因型及比值
3种；1∶2∶1
9种（3n种）；（1∶2∶1）n
F2表现型及比值
2种；显∶隐=3∶1
4种（2n种）；9∶3∶3∶1（3∶1）n
F1测交后代基因型、表现型
种类及比值
2种；1∶1
4种（2n种）；1∶1∶1∶1（1∶1）n
遗传实质
F1形成配子时，成对的遗传因子（或等位基因）发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代
F1形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子（或等位基因）彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合
联 系
两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时，且同时起作用；分离定律是自由组合定律的基础
列表中的答案由教师根据学生的回答逐一显示。
5.孟德尔实验方法的启示
师：通过学习我们知道，孟德尔进行了长达8年的豌豆杂交实验，总结出了分离定律和自由组合定律。但是，在孟德尔之前，有许多科学家，持续了近百年的植物杂交实验，都没有取得大的进展。那么孟德尔为什么能成功呢？他获得成功的原因有哪些呢？他的成功对我们有什么启示呢？这部分内容我们将以小组讨论的方式来进行学习。请大家结合课本P11“思考与讨论”中的几个问题，快速阅读老师提供的有关孟德尔生平的资料素材（也可结合自己课前查询的资料），然后分组进行讨论。（教师分发材料）
多媒体课件出示
讨论完毕后，由每个小组的交流代表汇报本小组讨论的情况，其他小组的同学给其做堂上评价，教师作好组织引导工作，掌握交流情况，最后由教师总结出孟德尔获得成功的原因及对我们的启示。
6.孟德尔遗传规律的再发现
课件显示重新发现孟德尔定律的三位科学家的有关工作。
师：孟德尔定律是在哪一年发表的？
生：1866年。
师：这一重大成果在当时有没有引起人们的重视呢？
生：没有。
师：为什么没有引起人们的重视？
学生展开热烈的讨论并自由回答，教师给予肯定和鼓励，最后由教师总结出原因：
第一，孟德尔采用了假说—演绎法（即基于对大量数据的分析而提出假说，再设计新的实验来验证）来进行科学研究，这在当时是绝无仅有的，没有得到其他科学家的认同。
第二，孟德尔首次将数学方法引入生物学研究中，这在当时也是一个创举，是超越前人的创新，是当时许多科学家无法理解和接受的。
师：所以孟德尔定律一直沉寂了30多年，直到1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔定律，才渐渐地引起学术界的重视，遗传学由此开始发展起来。1909年，丹麦生物学家约翰逊给“遗传因子”重新起名为“基因”，并且提出了表现型和基因型的概念。什么是表现型和基因型？两者之间有什么关系？
生：表现型是指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
与表现型有关的基因组成叫做基因型。高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。
两者关系：基因型是性状表现的内在因素，表现型是基因型的表现形式。
师：很好。那么表现型相同的个体，基因型相同吗？请举例说明。
生：不一定相同，如高茎豌豆的基因型有DD、Dd两种。
师：基因型相同的个体表现型相同吗？
这个问题学生的答案可能有多种，教师可结合水毛茛或藏报春的例子来加以说明，告诉学生，基因型相同的个体，表现型也不一定相同，表现型是基因型与环境相互作用的结果。
最后，教师给学生讲清楚等位基因、相同基因的概念：
等位基因：控制相对性状的基因叫做等位基因，如D和d。
相同基因：控制相同性状的基因叫做相同基因，如D和D，d和d。
［教师精讲］
1.孟德尔获得成功的原因
第一，正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要条件。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一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，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。
第二，在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。在弄清一对相对性状的传递情况后，再研究两对、三对，甚至是多对相对性状的传递情况。这种由单因素到多因素的研究方法也是孟德尔获得成功的重要原因。
用统计学方法对实验结果进行分析是孟德尔获得成功的第三个原因。如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难作出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适合于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
科学地设计实验程序是孟德尔获得成功的第四个原因。
此外，扎实的知识基础和对科学的热爱，严谨求实的科学态度，勤于思考、勇于实践以及敢于向传统挑战的精神也是孟德尔获得成功的原因。
2.基因型和表现型及其相互关系
在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫做表现型；把与表现型有关的基因组成叫做基因型。生物个体的基因型在很大程度上决定了生物个体的表现型。例如，含有显性基因D（基因型DD、Dd）的豌豆，表现为高茎；只含有隐性基因d（基因型dd）的豌豆，表现为矮茎。可见，基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。
生物体在整个发育过程中，不仅要受到内在因素——基因的控制，还要受到外部环境条件的影响。如玉米，基因型为A_的玉米在有光条件下，是绿色，但是在遮光条件下，却表现为白化苗。这表明，在不同的环境条件下，同一种基因型的个体，可以有不同的表现型。因此，表现型是基因型与环境相互作用的结果。
［评价反馈］
1.下列杂交组合属于测交的是
A.eeffgg×EeFfGg B.EeFfGg×eeFfGg
C.eeffGg×EeFfGg D.EeFfGg×EeFfGg
解析：测交是指杂合子与隐性类型（每一对基因都是隐性纯合）的个体进行杂交。在题目给出的选项中，只有A选项亲本中，有一方3对基因都是隐性纯合，符合题目的要求。
答案：A
2.孟德尔对遗传定律的探索经过了
A.分析—假设—实验—验证 B.假设—实验—结论—验证
C.实验—分析—假设—讨论 D.实验—假设—验证—结论
解析：以孟德尔发现自由组合定律为例来说明，孟德尔首先做了两对相对性状的遗传实验（进行实验，发现问题），接着孟德尔对他所发现的问题进行解释（作出假设），然后孟德尔又设计测交实验来验证他的解释正确与否（实验验证），由于测交实验的结果与他的假设完全相符，最后孟德尔归纳出自由组合定律（得出结论）。
答案：D
3.假定基因A是视网膜正常所必需的，基因B是视神经正常所必需的。现有基因型为AaBb的双亲，从理论上分析，在他们所生后代中，视觉正常的可能性是
A.3/16 B.4/16 C.7/16 D.9/16
解析：视觉正常必须是视网膜和视神经均正常，根据题意，视觉正常的基因型必须是A_B_。若双亲的基因型均为AaBb，先考虑Aa这一对基因，后代中A_的几率是3/4；再考虑Bb这一对基因，后代中B_的几率也是3/4，所以，综合起来考虑，这一对夫妇所生后代中基因型为A_B_（即视觉正常）的可能性是3/4×3/4=9/16。
答案：D
4.小麦的高秆（D，易倒伏）对矮秆（d，抗倒伏）是显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）是显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有三个纯系品种：高秆抗病、高秆易染病、矮秆易染病小麦，请设计一个培育最符合生产要求的品种的方法，并写出育种步骤：
（1）杂交亲本应选择什么类型：_______________________。
（2）产生杂种一代后，再_______________________。
（3）产生杂种二代后，再_________________________，直到不发生____________为止。
（4）最符合生产要求的品种是____________，其基因型为_____________。
答案：（1）高秆抗病和矮秆易染病 （2）让其自交 （3）选出矮秆抗病植株并让其自交 性状分离 （4）矮秆抗病植株 ddTT
［课堂小结］
本节课我们重点学习了对自由组合现象解释的验证——测交，自由组合定律的内容以及孟德尔获得成功的原因。通过学习应理解自由组合定律的实质是控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，所以在形成配子时，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。由于孟德尔正确地选用实验材料，采用了先简后繁的研究方法（单因子分析法），应用统计学方法对实验结果进行分析，科学地设计了实验程序，以及他严谨求实的科学态度，勤于实践、勇于探索的精神，使他获得了成功。
［布置作业］
P12基础题1，P14选择题2、4，P14技能应用，P14思维拓展1、2。
［课后拓展］
1.自由组合定律在实践中的应用
（1）在育种上的应用：人们用杂交的方法，有目的地使生物不同品种间的基因组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。若培育的是隐性优良性状，只要后代出现该隐性优良性状，育种就获得成功，下一步只是扩大生产及推广了。若培育的是显性优良性状，后代出现了该优良性状，还不能算育种成功，因为该显性优良品种中还有杂合子，所以一定要继续选育（连续自交），逐步把杂合子淘汰，直到后代不分离为止。
例：到当地的花圃或温室，调查不同植物的遗传性状，找出通过杂交产生新品种的事例，说出什么性状是亲本产生的，什么性状是在后代中新出现的，杂交的具体过程是怎样的。
（2）在医学上的应用：人们可以根据自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
例：父亲患多指（由显性基因S控制），母亲正常，婚后生了一个患白化病（由隐性基因a控制）但没有患多指的孩子。这对夫妇的基因型分别是_____________和_____________，他们生下多指并且伴有白化病孩子的概率是_____________，他们生下只患一种病的孩子的概率是_____________。
解析：第一步：判断显隐性，方法同分离定律。
第二步：根据亲代和子代的表现型初写基因型。
父：多指（S_A_） 母：正常（ssA_） 孩子：手指正常但患白化病（ssaa）
第三步：进一步确定基因型
由子代ssaa推出：父： SsAa 母：ssAa
第四步：计算
根据双亲基因型，列出双亲各产生配子的种类及配子的组合情况。
答案：SsAa ssAa 1/8 1/2（只患一种病的概率等于只患多指病的概率加上只患白化病的概率，即3/8+1/8=1/2）
此题我们也可采用逐对分析法：
第一步至第三步与上述方法相同
第四步：逐对分析
第五步：计算
既患多指又患白化病：这是两个独立事件，并且能同时发生，所以应用乘法原理：多指×白化病=1/2×1/4=1/8。
只患一种病的概率包括只患多指和只患白化病两种情况，是两者之和：多指×不患白化病+不患多指×白化病=1/2×3/4+1/2×1/4=3/8+1/8=1/2。
●板书设计
三、对自由组合现象解释的验证——测交法
四、自由组合定律的内容
五、孟德尔获得成功的原因
六、基因型、表现型、等位基因的概念
●习题详解
一、练习（课本P12）
（一）基础题
1.判断题
（1）解析：表现型是指生物个体表现出来的性状；基因型是指与表现型有关的基因组成。表现型相同的个体，基因型不一定相同，如豌豆的高茎（显性性状）的基因型有两种：DD或Dd。
答案：×
（2）解析：等位基因是指控制相对性状的基因，如D控制豌豆的高茎（显性性状），d控制豌豆的矮茎（隐性性状），豌豆的高茎和矮茎刚好是一对相对性状，所以D和d是等位基因，而D和D，d和d是控制同一种性状的基因，它们不是等位基因，是相同基因。
答案：×
2.选择题
解析：根据题意，此题是考查自由组合定律在实践中的应用的。
答案：C
（二）拓展题
解析：（1）可用逆推法来判断亲本的基因组成。根据图解，子代中绿色∶黄色=1∶1，可推出亲代中控制这一对相对性状的杂交组合为Yy×yy，同样，子代中圆粒∶皱粒=3∶1，可推出亲代中控制这一对相对性状的杂交组合为Rr×Rr，两者一组合即为两亲本的基因组成，黄色圆粒为YyRr，绿色圆粒为yyRr。
（2）先独立考虑Yy×yy，其后代表现型为（1/2黄∶1/2绿）；再考虑Rr×Rr，其后代中表现型为（3/4圆∶1/4皱）。让两者相乘即得到后代的表现型：（1/2黄∶1/2绿）×（3/4圆∶1/4皱）=3/8黄圆∶1/8黄皱∶3/8绿圆∶1/8绿皱。Yy×yy后代中纯合子占1/2，Rr×Rr后代中纯合子占1/2，所以F1中纯合子所占的比例为1/2×1/2=1/4。
（3）独立考虑Yy×yy，其后代中黄色的基因组成只有Yy一种；再考虑Rr×Rr，其后代中圆粒的基因组成有RR和Rr两种，所以F1中黄色圆粒豌豆的基因组成有两种：YyRR或YyRr。通过遗传图解可分别推出它们与绿色皱粒豌豆杂交所产生的后代的情况。
答案：（1）YyRr yyRr （2）黄色皱粒 绿色皱粒 1∶1 1/4 （3）YyRR或YyRr 4 如果是YyRR与yyrr杂交，比值为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1；如果是YyRr与yyrr杂交，比值是黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1
二、问题探讨（课本P9）
提示：问题探讨的目的是活跃学生的思维，引领学生进入新的学习状态，教师可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？为导入新课做好准备。
三、本节聚焦（课本P9）
1.孟德尔在完成了一对相对性状的研究后，又产生了新的疑问：一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？他观察到花园里的豌豆，就粒色和粒形来说，只有两种类型：一种是黄色圆粒，一种是绿色皱粒。是不是决定粒色的遗传因子对决定粒形的遗传因子有影响呢？它们在遗传时又有什么规律呢？这引发了他的探究欲望，于是，孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交，无论是用纯种黄色圆粒作母本（正交），还是用纯种绿色皱粒作母本，结出的种子（F1）都是黄色圆粒的。紧接着孟德尔又让F1自交，在产生的F2中，却出现了意想不到的结果，不仅出现了亲本原有的两种类型：黄色圆粒、绿色皱粒，而且还出现了亲本没有的两种新类型（重组类型）：绿色圆粒、黄色皱粒。孟德尔开始了对自由组合现象的探究。
2.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。
3.（1）正确地选用实验材料；（2）先研究一对相对性状的遗传，再研究两对或多对性状的遗传；（3）应用统计学方法对实验结果进行分析，把数学方法引入生物学的研究，是超越前人的创新；（4）基于对大量数据的分析而提出假说，再设计新的实验来验证；（5）他对科学的热爱和锲而不舍的精神以及严谨的科学态度和勤于实践的作风，也值得我们学习。
四、旁栏思考题（P10）
从数学角度看，（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实验结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，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。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。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的遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1来自于（3∶1）2。
五、思考与讨论（课本P11）
1.豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1.5～2.0 m，矮茎高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；（2）豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；（3）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，才能有效地从单一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，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.如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有2n个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难作出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适合于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
4.作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5.（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学习时，通过对自然科学的学习，使他认识到生物类型是可变的，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，使他受到“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，使孟德尔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是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，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
（3）勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，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。
（4）敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。