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。
第一章 第1节
一、选择题
1．(2018·大庆实验中学)下列关于遗传学的基本概念的叙述中正确的是 ( )
A．后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B．显性性状就是在后代中总出现的性状
C．一对相对性状杂交实验中正交和反交的结果相同
D．兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状
[答案] C
[解析] 杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。纯种杂交后代中显现出来的亲本性状叫显性性状，在杂种自交后代中既能出现显性性状也能出现隐性性状。狗的长毛和短毛或直毛和卷毛分别是一对相对性状。一对相对性状的杂交实验中，孟德尔既做了高茎作母本、矮茎作父本的正交实验，也做了高茎作父本、矮茎作母本的反交实验，结果相同，即F2中高茎与矮茎的数量比接近3∶1。
2．孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是 ( )
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．基因在体细胞染色体上成对存在
C．配子只含有每对遗传因子中的一个
D．受精时雌雄配子的结合是随机的
[答案] B
[解析] 孟德尔在一对相对性状杂交实验的现象的基础上提出假说：生物的性状是由遗传因子控制的；在体细胞中遗传因子成对存在；配子中只含有成对遗传因子中的一个；受精时雌雄配子的结合是随机的，故A、C、D三项属于假说内容。孟德尔那时代还没有基因的概念，更不知道基因位于染色体上。
3．豌豆的红花和白花是一对相对性状，通过下列杂交实验的结果，能判断相对性状间显、隐性关系的是 ( )
①红花×红花→红花 ②红花×红花→红花(301株)＋白花(110株) ③红花×白花→红花 ④红花×白花→红花(98株)＋白花(107株)
A．①和② B．②和③
C．③和④ D．①和④
[答案] B
[解析] 运用概念去判断。纵观四组杂交，组合③符合显隐性性状的概念：具有一对相对性状的亲本杂交，后代只表现一个亲本的性状(红花)，此性状(红花)即为显性性状，未表现出来的性状(白花)为隐性性状。组合②后代出现性状分离，且红花∶白花＝3∶1，符合孟德尔遗传定律，所以红花为显性、白花为隐性。组合①、④不符合概念，从两组杂交中无法区分谁为显性、谁为隐性。
4．(2018·济南检测)两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的遗传因子组成为 ( )
A．GG×gg B．GG×Gg
C．Gg×Gg D．gg×gg
[答案] C
[解析] 由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中，高茎∶矮茎≈3∶1，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本遗传因子组成为Gg×Gg。
5．孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，分别设计了杂交、自交、测交等多组实验，按照假说—演绎的科学方法“分析现象—作出假设—检验假设—得出结论”，最后得出了遗传的分离定律。孟德尔在检验假设阶段进行的实验是 ( )
A．纯合亲本之间的杂交 B．F1与某亲本的杂交
C．F1的自交 D．F1的测交
[答案] D
[解析] 孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行实验，F2中出现了性状分离的现象，在分析现象时提出了遗传因子、遗传因子成对存在以及受精作用过程中雌雄配子随机结合等假设，然后用测交实验进行验证。
6．(2015·潍坊检测)为鉴定一株高茎碗豆和一只黑色豚鼠的纯合与否，应采用的简便遗传方法分别是 ( )
A．杂交、杂交 B．杂交、测交
C．自交、自交 D．自交、测交
[答案] D
[解析] 豌豆为自花传粉植物，鉴定高茎豌豆的纯合与否，最简便方法为自交；而豚鼠为动物，不能采取自交，最简便方法为测交。
二、非选择题
7．孟德尔选取豌豆做实验材料的主要原因是：豌豆是严格的__________________植物，品种多，品种间的________差别显著。
结合下列遗传过程，分析并回答相关问题。
P DD×dd―→F1F2
(1)F1产生配子及结合情况：
雄配子及比例________；雌配子及比例________；雌、雄配子结合情况______________________。
(2)F2中遗传因子组合及比例________；F2中性状表现及比例____________。
(3)F1测交后代的遗传因子组合及比值____________；F1测交后代的性状类型及比值____________；F1测交后代的性状类型及比值取决于________。
[答案] 自花传粉、闭花受粉 相对性状
(1)1D∶1d 1D∶1d 不同的雌、雄配子结合机会均等
(2)1DD∶2Dd∶1dd 3高∶1矮
(3)1Dd∶1dd 1高∶1矮 F1产生的配子种类及比值
[解析] 科学的选材是实验成功的重要条件，孟德尔选用豌豆作杂交实验的材料，是由于豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，也就是豌豆花在未开放时，就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰。所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。同时，豌豆的品种间具有一些稳定的易于区分的性状，实验结果容易观察和分析。
一、选择题
1．(2018·荆州高二检测)孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是 ( )
①豌豆是闭花受粉植物 ②豌豆在自然状态下是纯种 ③用豌豆作实验材料有直接经济价值 ④各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状 ⑤开花期母本去雄，然后套袋 ⑥花蕾期母本去雄，然后套袋
A．①②③④⑥ B．①②⑤⑥
C．①②④⑥ D．②③④⑥
[答案] C
[解析] 豌豆是闭花受粉植物，在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，因此要在花蕾期去雄。
2．小麦的抗病(T)对不抗病(t)是显性。两株抗病小麦杂交，后代中有一株不抗病，其余不知。这个杂交组合可能的遗传因子组成是 ( )
A．TT×TT B．TT×Tt
C．Tt×Tt D．Tt×tt
[答案] C
[解析] TT×TT→TT，后代全部是抗病的；TT×Tt→TT、Tt，后代也全是抗病的；Tt×Tt→TT、Tt、tt，其中tt是不抗病的，符合题意；D项中双亲之一tt是不抗病的，不符合已知条件“两株抗病小麦”。
3．(2018·郑州高二检测)下列各组生物性状中，属于相对性状的是 ( )
A．狗的长毛与黑毛 B．果蝇的灰身与黑身
C．人的身高与体重 D．豌豆的高茎与蚕豆的矮茎
[答案] B
[解析] 一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。A项、C项提及的均不为同一种性状；D项的高茎与矮茎为同一种性状的不同表现类型，但不是同一种生物。
4．关于显性性状的下列叙述中，不正确的是 ( )
A．显性性状是受显性基因控制的
B．具有显性性状的个体可能是纯合子
C．子代F1显现出来的亲本性状是显性性状
D．具有显性性状的个体自交后代一定会产生性状分离
[答案] D
[解析] 显性性状是受显性基因控制，故A正确；具有显性性状的个体可能是纯合子，也可能是杂合子，故B正确；子代F1表现出来的亲本性状是显性性状，故C正确；具有显性性状的个体可能是纯合子，纯合子自交后代不发生性状分离，故D错误。
5．人类单眼皮与双眼皮的遗传规律如表所示(A、a表示相关遗传因子)。一对单眼皮的夫妇生了一个双眼皮的孩子甲，则 ( )
AA
Aa
aa
男性
双眼皮
单眼皮
单眼皮
女性
双眼皮
双眼皮
单眼皮
A．甲是男性，遗传因子组成为Aa
B．甲是女性，遗传因子组成为Aa
C．甲是男性，遗传因子组成为aa
D．甲是女性，遗传因子组成为aa
[答案] B
[解析] 由表可知，母方的遗传因子组成一定为aa，如果父方的遗传因子组成是aa，则孩子甲的遗传因子组成一定为aa，表现型为单眼皮。如果父方的遗传因子组成是Aa，则孩子甲的遗传因子组成为aa时，表现型为单眼皮，孩子甲的遗传因子组成为Aa时，女性表现为双眼皮，男性表现为单眼皮。
6．(2018·北京市东城区)将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植，另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植，通常情况下，具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是 ( )
A．豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
B．玉米都为隐性个体，豌豆既有显性又有隐性
C．豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1
D．豌豆都为隐性个体，玉米既有显性又有隐性
[答案] D
[解析] 豌豆为自花传粉，玉米为异花传粉，因此具有隐性性状的一行植株上所产生的F1中，豌豆都为隐性个性，玉米既有显性又有隐性，显性和隐性比例约为3∶1。
7．(2018·广州高二检测)下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是 ( )
A．在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因的说法
B．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
C．“生物性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容
D．“F1能产生数量相等的两种配子”，属于推理内容
[答案] A
[解析] 孟德尔在“一对相对性状的杂交实验”中仅提出了“遗传因子”的假说，并非等位基因。
8．金鱼草的花色由一对等位基因控制，AA为红色，Aa为粉红色，aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1，F2自交产生F2。下列关于F2个体的叙述不正确的是 ( )
A．红花个体所占的比例为1/4
B．白花个体所占的比例为1/4
C．纯合子所占的比例为1/4
D．杂合子所占的比例为1/2
[答案] C
[解析] AA×aa→F1(Aa，粉红色)→F2(1/4AA红色，1/2Aa粉红色，1/4aa白色)，故F2中纯合子所占的比例为1/2。
二、非选择题
9．豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为一对相对性状。仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：
(1)该实验的亲本中，父本是______，母本是______。在此实验中用作亲本的两株豌豆必须是______种。
(2)操作①叫________，此项处理必须在豌豆________之前进行。
(3)操作②叫________，此项处理后必须对母本的雌蕊进行________，其目的是_____________________________________。
(4)在当代母本植株上所结出的种子为________代，其遗传因子组成为________，若将其种下去，长成的植株表现为________茎。
(5)若要观察豌豆植株的性状分离现象，则至少需要到第________年对________代进行观察。出现的高茎与矮茎之比约为________，所对应的遗传因子组成类型有________，比例约为________。
[答案] (1)矮茎豌豆 高茎豌豆 纯 (2)去雄 自然受粉 (3)人工传粉 套袋处理 防止其他豌豆花粉的干扰 (4)子一(或F1) Dd 高 (5)三 子二(或F2) 3∶1 DD、Dd、dd 1∶2∶1
[解析] (1)(2)(3)涉及植物杂交实验方法。对高茎豌豆去雄，因此高茎豌豆为母本。去雄的目的是防止自花传粉，因此，去雄要在花粉成熟前，而且要去雄彻底，这样才能达到目的。去雄时破坏了花被，所以要套袋，以防止外来花粉干扰。(4)种子的胚由受精卵发育而来，所以母本植株结出的种子为F1，其遗传因子组成为Dd，将来表现显性，即高茎。(5)只有到F2长成植株时才能观察到性状分离现象，F2的种子结在F1植株上，只有到第三年时才能观察到F2的性状分离现象，且高茎∶矮茎≈3∶1，其遗传因子组成为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
10．鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋，康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律，研究者利用这两个鸭群做了五组实验，结果如下表所示。
杂交组合
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
康贝尔
鸭♀×
金定鸭♂
金定鸭
♀×康
贝尔鸭♂
第1组
的F1
自交
第2组
F1自交
第2组的F1♀×康贝
尔鸭♂
后代所
产蛋
(颜色
及数目)
青色
(枚)
26 178
7 628
2 940
2 730
1 754
白色
(枚)
109
58
1 050
918
1 648
请回答问题：
(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的________色是显性性状。
(2)第3、4组的后代均表现出________现象，比例都接近________。
(3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近________，该杂交称为________，用于检验________。
(4)第1、2组的少数后代产白色蛋，说明双亲中的________鸭群混有杂合子。
(5)运用________方法对上述遗传现象进行分析，可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________定律。
[答案] (1)青 (2)性状分离 3∶1 (3)1/2 测交 F1的遗传因子组成 (4)金定 (5)统计学 基因分离
[解析] 本题的理解难点在于第1、2组中的金定鸭大多数为显性纯合子，少数为杂合子。第3、4组中自交后代出现性状分离，且比值接近于青∶白＝3∶1，则可判定青色为显性。第5组中的康贝尔鸭为隐性纯合子，杂交后代性状分离比接近于1∶1，属于测交，常用于检测F1的遗传因子组成，若后代全为显性，则F1为显性纯合子；若后代出现约为1∶1的性状分离比，则F1为杂合子。
教学目标
一、知识与技能
1．阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验。
2．体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
二、过程与方法
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。
三、情感、态度与价值观
认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。
教学重点、难点
教学重点
1．对分离现象的解释。
2．以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育。
教学难点
对分离现象的解释。
教法与学法导航
教法：讨论法、演示法、讲授法。
学法：自主、合作、探究学习，讨论学习。
教学准备
教师准备：制作课件，选择挂图等。
学生准备：预习学案，通过上网、查报纸杂志等途径收集与孟德尔的豌豆杂交实验有关的资料。
教学过程
教学
内容
教师组织和引导
学生
活动
教学
意图
章
引
言
“龙生龙，凤生凤，老鼠生仔会打洞”这体现了一种什么现象？
大家请看章引言，有何感想？
生答：
遗传现象。
联系日常生活激发学生兴趣。
一节
引言
以“问题探讨”引入。提示：
1．粉色。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的中介性状，即红色和白色的混合色──粉色。
学生阅读“问题探讨”，思考讨
论回答。
激发学生的探究欲望和学习兴趣。
续上表
第一节
引言
2．此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的生物遗传现象，学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传观点是否正确。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控制生物性状的现象（如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教师对此可以不做过多的解释。只要引导学生能认真思索，积极探讨，投入学习状态即可。
孟德尔的初步介绍
根据自己已有的知识交流对孟德尔的初步认识。
初步了解孟德尔在遗传实验研究中方法的创新、思维方式的创新、敢于冲破原有观念的精神。
豌豆做遗传实验容易成功的原因
设疑：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
讲述：豌豆的结构特点：
①豌豆自花传粉（且闭花受粉），结果是：自花传粉（自交），产生纯种；
②豌豆花大，易于进行人工杂交；即去雄—套袋（防止其他花粉的干扰）—授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种；
③具有稳定遗传的、易于区分的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行数据统计。
讲述：结合上述内容，引导学生给出性状、相对性状、自交、杂交、正交和反交等概念。
学生带着问题阅读、思考、讨论、回答。
培养学生阅读收集信息的能力。
一、
一对相对性状的实验
孟德尔一对相对性状的杂交实验是怎样设计的？
讲述：利用挂图让学生边思考边讲解。
P：纯种高茎豌豆 × 纯种矮茎豌豆
F1： 高茎豌豆
结合图解，分析总结，得出答案。
师生共同解决问题，为学生阐明“一对相对性状的
续上表
一、
一对相对性状的实验
自交
F2： 高茎豌豆 ： 矮茎豌豆
787 ∶ 277
3 ∶ 1
给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。
F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？
讲解：孟德尔8年一共做了很多种性状，其中非常有成就的是7对相对性状，（课件展示他做的豌豆杂交实验的结果）发现显性和隐性不是偶然的，它带有相当的必然性，另外它还带有普遍性，而且F2代还带有特定的比例，大致都在3:1左右。
学生看表1-1，得出结论
遗传实验”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。
二、对分离现象的解释
为什么会出现这种现象呢？结合一对相对性状的遗传图解，引导学生分析：孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的？为什么子二代会出现性状分离，且分离比为3:1？
教师结合图1－5讲解孟德尔的解释
P： DD ×dd 1．遗传因子是独立存在的，互不融合。
2．遗传因子在体细胞中是成对存在的。
配子 ： D d 3．F1在形成配子的时候成对的遗传因子要发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
F1： Dd Dd。
F1配子：D d D d
F2： DD Dd Dd dd 4．受精时，雌雄配子的结合是随机的。
DD ∶ Dd ∶ dd
1 ∶ 2 ∶ 1
引出纯合子和杂合子的概念
假如雌雄配子的结合不是随机组合的，能出现F23∶1的结果吗？
提示：因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现3∶1的性状分离比。
学生阅读思考讨论回答：略。
不能
培养学生的问题意识，给予学生发散思维，启动已有知识的空间。使学生理解孟德尔的科学研究方法和解释。
课堂作业
1．豌豆的传粉方式和传粉时间分别为（ ）
A．自花传粉，开花前 B．自花传粉，开花后
C．异花传粉，开花前 D．异花传粉，开花后
5．豚鼠的黑毛对白毛是显性，一饲养员让两只杂合豚鼠杂交，其一胎所产生的小豚鼠可能是（ ）
A．只有黑色或只有白色?? B．75%黑色，25%白色?
C．有黑色也有白色????? ? D．以上可能都有
参考答案：1．A 2．D 3．B 4．C 5．D
教学反思
“自主、探究、合作”是新课程理念倡导的学生学习方式，教学从学生熟知的生活入手，创设教学情境。本课还采用了课前学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方的设计。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，通过师生互动，由学生完成自主、合作、探究学习，充分调动学生学习的积极性，激发学生学习的兴趣，使课堂教学充满灵动和人文关怀，落实新课标教学理念。最后进行当堂检测，提高学习目标达成度，以达到提高课堂效率的目的。
教育格言
培养教育人和种花木一样，首先要认识花木的特点，区别不同情况给以施肥、浇水和培养教育，这叫“因材施教”。
——陶行知
从我手里经过的学生成千上万，奇怪的是，留给我印象最深的并不是无可挑剔的模范生，而是别具特点，与众不同的孩子。
——苏霍姆林斯基
最有价值的知识是关于方法的知识。
——达尔文
教是为了不需要教。……就是说咱们当教师的人要引导他们，使他们能够自己学，自己学一辈子，学到老。 ——叶圣陶
第一章遗传因子的发现
第1课时 孟德尔的豌豆杂交实验(一)(Ⅰ)
目标导读] 1.结合教材P2图文，阐明用豌豆做遗传实验容易成功的原因并掌握相关的基本操作。2.结合教材子P4图1－4，理解孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。3.结合教材P5图1－5，分析孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。
重难点击] 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。2.对分离现象的解释。
1．结合下图阐明花的基本结构
(1)由图1可知，花的雄蕊包括花丝和花药，花药内含有花粉；雌蕊由柱头、花柱和子房组成，子房内含有胚珠。
(2)图1所示的花既含有雄蕊又含有雌蕊，称为两性花；图2所示的雄花中只含有雄蕊，雌花中只含有雌蕊，这样的花称为单性花。
2．同一朵花完成的传粉方式称为自花传粉(如图3)，不同朵花之间完成的传粉方式称为异花传粉(如图4)。
3．性状：是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。有的是形态结构特征(如豌豆种子的颜色、形状)，有的是生理特征(如人的ABO血型、植物的抗病性、耐寒性)，有的是行为方式特征(如狗的攻击性、服从性)，等等。
4．遗传：性状由亲代向子代传递的现象和过程。
课堂导入
遗传是我们熟悉的生物现象，但遗传的奥秘却隐藏至深，人类对它的探索之路是那么的艰辛曲折，又是那么的精彩绝伦。那么是谁发现了遗传的奥秘呢？
孟德尔——遗传学的奠基人，他经过八年的实验发现了遗传规律。后人对于他的工作和评价：
八年耕耘源于对科学的痴迷
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密
实验设计开辟了研究的新路
数学统计揭示出遗传的规律
其实当时很多人都在研究豌豆，为什么他有这么大的成就呢？显然他在实验设计和数据处理上有创新。那么他是怎么实验的？我们循着140年前孟德尔研究豌豆的足迹，共同探索遗传规律，体会科学探索的过程。
探究点一 用豌豆做遗传实验容易成功的原因和杂交实验技术
选择豌豆作为实验材料，是孟德尔做遗传实验取得成功的原因之一，结合教材和提供的材料，完成下面的思考。
1．豌豆花的特点
(1)从结构看，豌豆花属于两性花。
(2)当花蕊成熟后，豌豆花雄蕊的花粉会落到同一朵花雌蕊的柱头上，这种方式叫做自花传粉，也叫自交。
(3)豌豆花在未开放前就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰，称为闭花受粉。
(4)由上述分析说明，在自然状态下，豌豆都是纯种(填纯种或杂种)。
2．人工杂交的基本操作
(1)①是除去花的全部雄蕊，称为去雄，该过程的目的是防止自花传粉，结合豌豆花的受粉特点分析，该操作过程应在雄蕊和雌蕊未成熟(填“成熟”或“未成熟”)时进行。
(2)②是套袋处理，目的是防止外来花粉的干扰。
(3)③是待雌蕊成熟时，采集另一朵花的花粉撒在去雄花的雌蕊的柱头上，这种方式称为人工异花传粉，其中，提供花粉的A花称为父本(♂)，接受花粉的B花称为母本(♀)。
(4)④仍是套袋处理，目的是防止外来花粉的干扰。
3．相对性状
如上图中豌豆的各种性状易于区分并能够稳定遗传，一种生物的同一种性状(如种子的形状)的不同表现类型(如种子的形状有圆滑和皱缩之分)就叫做相对性状。
小贴士 相对性状的理解要点：“两个同”：同种生物、同一性状。“一个不同”：不同表现类型。如豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。
归纳提炼
用豌豆做遗传实验容易成功的原因分析
豌豆的特点
成功的关键
自花传粉植物，而且是闭花受粉
避免外来花粉混杂，结果既可靠又容易分析
具有许多容易区分的相对性状
实验结果容易观察和分析
易于栽培，生长期短
实验周期短，实验易于开展和分析
能产生较多的种子
便于收集数据，利于结果的统计
花较大
易于进行人工异花传粉
活学活用
1．下列属于相对性状的是( )
A．玉米的黄粒与皱粒
B．狗的长毛与直毛
C．果蝇的长翅与残翅
D．小麦的抗倒伏与抗锈病
答案 C
解析 相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型。
探究点二 一对相对性状的杂交实验
不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状，为了便于分析，孟德尔首先对一对相对性状进行杂交实验。下图是孟德尔对豌豆的高茎和矮茎这对相对性状所做的实验，结合教材完成后面的探究内容。
1．实验中的相关符号
(1)图甲中P表示亲本，其中纯种高茎豌豆称为父本(用♂表示)，纯种矮茎豌豆称为母本(用♀表示)。
(2)图中“×”表示杂交，F1表示子一代，“?表示自交，F2表示子二代。
(3)图乙与图甲的区别在于父本和母本进行了互换，若图甲的杂交方式称为正交，则图乙的杂交方式称为反交。
2．实验过程分析
(1)F1中显现出来的性状叫做显性性状(如图中高茎)；未显现出来的性状叫做隐性性状(如图中矮茎)。
(2) F1高茎豌豆自交后代同时出现显性性状(高茎)和隐性性状(矮茎)的现象叫做性状分离，这说明F1高茎豌豆不是(是、不是)纯种。
(3)孟德尔对F2中的不同性状的个体进行数量统计，结果显示787株是高茎，277株是矮茎，比例接近于3∶1，而且正反交的结果相同(相同、不同)。
(4)若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？说明原因。
答案 不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1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。
(5)高茎和矮茎豌豆杂交，后代出现了高茎和矮茎，该现象属于性状分离吗？为什么？
答案 不属于。因为性状分离是杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。
归纳提炼
相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)定义法(杂交法)：
①若A×B→A，则A为显性，B为隐性。
②若A×B→B，则B为显性，A为隐性。
③若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。
(2)自交法：
①若A?,既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。
②若B?,既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。
③若A?,A，则A为纯合子→判断不出显隐性，只能采用杂交法。
④若B?,B，则B为纯合子→判断不出显隐性。
活学活用
2．对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说，不必具备的条件是( )
A．选用的一对相对性状要有明显的差异
B．实验选用的两个亲本，一定是纯种
C．要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本
D．要让两个亲本之间进行有性杂交
答案 C
解析 孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中，豌豆必须具有一对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交，该过程中正反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。
探究点三 对分离现象的解释
孟德尔在观察和统计分析的基础上，对一对相对性状杂交实验中F2出现的性状分离现象，提出了假说。结合教材P5图文内容，完成下面的图示。
由上述探究思考下列问题：
1．上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同，称为纯合子；F1中的高茎(Dd)遗传因子组成不同，称为杂合子。
2．根据纯合子、杂合子的概念判断下列说法是否正确，并说明理由。
(1)纯合子自交后代一定是纯合子。
答案 正确。纯合子只能产生一种类型的配子，相同类型的雌雄配子结合，形成合子发育成的个体一定是纯合子。
(2)纯合子杂交后代一定是纯合子。
答案 错误。显性纯合子与隐性纯合子杂交后代全为杂合子。
(3)杂合子自交后代一定是杂合子。
答案 错误。杂合子自交，后代中既有纯合子也有杂合子。
3．F2代中纯合子所占比例为1/2，杂合子所占比例为1/2，F2代的高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。
小贴士 ?1?F1产生的雄配子的数量远远大于雌配子的数量，雌配子中D∶d＝1∶1，雄配子中D∶d＝1∶1。
?2?根据假说，一对相对性状的遗传实验中，F2出现3∶1的分离比的条件是：①F1个体形成的不同类型的雌?或雄?配子数目相等且生活力相同；②雌、雄配子结合的机会相等；③F2各个个体存活率相等；④遗传因子间的显隐性关系为完全显性；⑤观察的子代样本数目足够多。
归纳提炼
遗传因子、性状等概念间的相互联系
活学活用
3．人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮，一个双眼皮，对这种现象最好的解释是( )
A．3∶1符合分离规律
B．遗传因子不能组合，产生了误差
C．这对夫妇都含有单眼皮的遗传因子，在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性
D．单眼皮与双眼皮可以相互转化
答案 C
解析 由于双眼皮对单眼皮为显性，这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体，所以这对双眼皮夫妇都是杂合子。由分离规律可知，这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性，并且不同胎次互不影响。
1．纯种甜玉米与非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米的子粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的子粒，这说明( )
A．“甜”是显性 B．“非甜”是显性
C．子粒混杂 D．与传粉有关
答案 B
解析 纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植就能进行相互传粉。非甜玉米上结的子粒都是非甜的，非甜玉米的胚珠可能有两种受精方式，一种是自花传粉，得到纯合非甜玉米子粒；另一种是异花传粉，得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的，也有非甜的。甜玉米的胚珠受精方式也有两种可能，一种是自花传粉，得到的是纯合的甜玉米；另一种是异花传粉，即非甜玉米的花粉传给甜玉米，得到的是杂合的子粒，表现型为非甜。由此也可以确定非甜对甜是显性。
2．与纯合子的遗传因子组成相比较，杂合子的遗传因子组成的遗传行为是( )
A．能稳定遗传，后代出现性状分离
B．能稳定遗传，后代不出现性状分离
C．不能稳定遗传，后代出现性状分离
D．不能稳定遗传，后代不出现性状分离
答案 C
解析 纯合子的遗传因子组成是两个相同遗传因子，在形成配子时，只产生一种配子，这样的雌雄配子结合后产生的仍是纯合子，因此，纯合子的遗传因子组成能够稳定遗传，后代不会出现性状分离；杂合子正好相反，其遗传因子组成不能稳定遗传，后代出现性状分离。
3．在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配，一胎产下4仔，此4仔的表现类型可能是( )
①全都黑色 ②3黑1白 ③2黑2白 ④1黑3白
⑤全部白色
A．② B．②④ C．②③④ D．①②③④⑤
答案 D
解析 杂合子在交配产仔时，一胎虽然产了4仔，但每一仔都是由卵细胞和精子分别受精形成的，是独立的。每一仔的性状都是3/4的可能性为黑色，1/4的可能性为白色。综上所述，在子代数量较少时各种可能性都有可能出现。
4．豌豆子叶黄色、绿色受一对遗传因子(Y、y)控制，现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交，F1为黄色。F1自花受粉后结出F2代种子共8 003粒，其中子叶黄色豌豆种子为6 002粒。试分析完成：
(1)__________为显性性状，__________为隐性性状。
(2)亲本的遗传因子组成为______和________。
(3)F1代产生配子的类型是______，其比例是__________________________________。
(4)F2的性状表现是__________和____________，其比例是______，其中子叶绿色为______粒。
(5)F2的遗传因子组成是____________，其比例是____________。
答案 (1)子叶黄色 子叶绿色 (2)YY yy
(3)Y和y 1∶1 (4)子叶黄色 子叶绿色 3∶1 2 001
(5)YY、Yy、yy 1∶2∶1
解析 由F1性状知子叶黄色是显性性状，子叶绿色是隐性性状。由此推知双亲为子叶黄色(YY)、子叶绿色(yy)，根据孟德尔对分离现象的解释可求出其他各项。
基础过关
知识点一 用豌豆做遗传实验容易成功的原因和杂交实验技术
1．孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是( )
①豌豆是闭花受粉植物 ②豌豆在自然状态下是纯种
③用豌豆作实验材料有直接经济价值 ④豌豆各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状 ⑤开花时期母本去雄，然后套袋 ⑥花蕾期母本去雄，然后套袋
A．①②③④；⑥ B．①②；⑤⑥
C．①②④；⑥ D．②③④；⑥
答案 C
解析 豌豆是闭花受粉植物，在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，因此要在花蕾期去雄。
2．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．棉花的短绒和粗绒
答案 B
解析 生物的相对性状是指同一种生物同一性状的不同表现类型。
3．孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验，以下描述错误的是( )
A．①和②的操作同时进行
B．①的操作是人工去雄
C．②的操作是人工传粉
D．②的操作后要对雌蕊套袋
答案 A
解析 在进行杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄蕊(去雄)，然后套上纸袋；待雌蕊成熟后，采集另一植株的花粉，撒在去雄的雌蕊的柱头上，再套上纸袋，故A选项错误。
知识点二 一对相对性状的杂交实验
4．下列叙述正确的是( )
A．生物体没有显现出来的性状称为隐性性状
B．亲本之中一定有一个表现为隐性性状
C．子一代未显现出来的那个亲本的性状称为隐性性状
D．在一对相对性状的遗传实验中，双亲只具有一对相对性状
答案 C
解析 隐性性状并非一直不能表现出来，只是在子一代中不能表现；在一对相对性状的遗传实验中，双亲并非只具有一对相对性状，而是只研究其中的一对相对性状。
5．以豌豆的一对相对性状为研究对象，将纯合显性个体和隐性个体间行种植，隐性一行植株上所产生的子一代将表现为( )
A．显、隐性个体的比例是1∶1
B．显、隐性个体的比例是3∶1
C．都是隐性个体
D．都是显性个体
答案 C
解析 豌豆是自花传粉且是闭花受粉的，自然状态下为自交，故隐性植株上所结子一代全为隐性个体。
知识点三 对分离现象的解释
6．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
答案 D
解析 高等生物的雄配子数一般远远大于雌配子数。
7．两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的遗传因子组成可表示为( )
A．GG×gg B．GG×Gg
C．Gg×Gg D．gg×gg
答案 C
解析 由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中，高茎∶矮茎≈3∶1，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本遗传因子组成为Gg×Gg。
8．已知番茄红果(B)对黄果(b)是显性，用红果番茄和黄果番茄杂交，所得F1全为红果，让F1植株自交，共获得200个黄果番茄。从理论上分析，获得的番茄总数为( )
A．1 200个 B．800个
C．200个 D．400个
答案 B
解析 由红果番茄和黄果番茄杂交，所得F1全为红果可知，亲代红果番茄为显性纯合子BB，而F1为杂合子Bb，其自交所得后代中，会出现红果∶黄果＝3∶1的性状分离比，即黄果占总数的比例为1/4，因此，番茄总数应为800个。
能力提升
9．豌豆的矮茎和高茎为相对性状，下列杂交实验中能判定性状显、隐性关系的是( )
A．高茎×高茎→高茎
B．高茎×高茎→301高茎＋101矮茎
C．矮茎×矮茎→矮茎
D．高茎×矮茎→98高茎＋107矮茎
答案 B
解析 判定性状显、隐性关系有两种方法。一种方法是具有一对相对性状的亲本杂交，若子代只有1种表现性状，则子一代表现出来的性状即为显性性状，D项虽是亲本为一对相对性状，但子代不只1种表现类型，不能判断。另一种方法是亲本只有1种表现类型，子代出现性状分离，则说明亲本是杂合子，表现出的新性状类型为隐性性状，B项按此方法则可判断高茎为显性性状。
10．遗传因子组成为HH的绵羊有角，hh的绵羊无角，Hh的公羊有角、母羊无角。现有一头有角母羊生了一头无角小羊，则该小羊的性别和遗传因子组成为( )
A．雄性、hh B．雌性、Hh
C．雄性、Hh D．雌性、hh
答案 B
解析 由题意判断，有角为显性性状，无角为隐性性状，由于Hh的公羊有角、母羊无角，因此，有角母羊的遗传因子组成只能是HH。该母羊生下的小羊一定获得了母本的显性遗传因子H，其遗传因子组成可先写为H_，又由于该小羊无角，故只能是母羊，且遗传因子组成为Hh。
11．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，F2中高茎∶矮茎为3∶1。下列选项中不是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件的是( )
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
答案 D
解析 F1自交后代出现性状分离，分离比为3∶1。条件有：①F1形成配子时成对的遗传因子分离，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。
12．在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花A×白花B
全为红花
二
红花C×红花D
红花与白花之比约为3∶1
A.红花为显性性状
B．红花A的遗传因子组成一定为Rr
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
答案 A
解析 红花A与白花B杂交后代全为红花，说明红花为显性性状，红花A的遗传因子组成为RR，白花B的遗传因子组成为rr。红花C与红花D杂交，后代红花与白花之比约为3∶1，说明亲本均为杂合子，遗传因子组成都是Rr。
13．蛇的黑斑与黄斑是一对相对性状，现进行如下杂交实验：
甲：P 黑斑蛇×黄斑蛇 乙：P 黑斑蛇×黑斑蛇
↓ ↓
F1 黑斑蛇 黄斑蛇 F1 黑斑蛇 黄斑蛇
根据上述杂交实验，下列结论不正确的是( )
A．所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B．黄斑是隐性性状
C．甲实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同
D．乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同
答案 D
解析 由乙实验可知黑斑为显性性状，乙实验中亲本遗传因子组成都是Aa，则F1的基因型有AA、Aa、aa，其中AA、Aa是黑斑蛇，故乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成不完全相同。
14．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__________________。
(3)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为__________色。
(4)若P皆为纯合子，让F1代进行自交，F2代的性状中，红花与白花之比为________，F2代的遗传因子组成有____________________，且比值为__________。生物体的这种现象称为________。
答案 (1)白花豌豆 红花豌豆 (2)去雄 授粉 要在花粉成熟之前进行 要干净、全部、彻底 要外套罩子(袋子) (3)红 (4)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1 性状分离
解析 (1)(2)涉及植物杂交实验方法，要注意的重点是豌豆是天然的自交植物，必须适时用合适的方法去雄。(3)中得到的后代性状仍为显性。(4)是在孟德尔分离定律基础上的简单应用。
15．水稻的非糯性和糯性由一对等位基因控制，据图回答下列问题：
(1)显性性状是________________。
(2)非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性和非糯性两种水稻，这种现象在遗传学上称为________________。
(3)已知非糯性花粉遇碘变蓝色，糯性花粉遇碘变棕色。若取F1的非糯性水稻的花粉加碘染色，在显微镜下观察，呈蓝色花粉和呈棕色花粉的比例约为________________。
(4)请写出亲本(P)的遗传因子组成(用A、a表示)：
非糯性________________糯性________________。
答案 (1)非糯性 (2)性状分离 (3)1∶1 (4)Aa aa
解析 由图可知，非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性的性状，因此非糯性为显性性状，糯性为隐性性状。同种性状的个体自交产生不同性状的现象叫性状分离。F1的非糯性水稻为杂合子，产生两种比例相等的花粉粒。
个性拓展
16．玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如图所示的杂交实验：
实验一 在杂交Ⅰ中，将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，授粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二 在杂交Ⅱ中，植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上，进行授粉。
实验三 在杂交Ⅲ中，植株A的花粉粒被转移到与植株B具有相同的遗传因子组成的另一植株的雌花上进行授粉。
上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表所示：
杂交
紫红玉米粒
黄玉米粒
Ⅰ
587
196
Ⅱ
0
823
Ⅲ
412
396
(1)在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是______，其理由是_____________________
________________________________________________________________________。
(2)用G代表显性性状，g代表隐性性状，则植株A的遗传因子组成为________，植株B的遗传因子组成为________。杂交Ⅰ的子代中，紫红玉米粒的遗传因子组成是_______________。
(3)杂交Ⅰ的子代中，紫红玉米粒中杂合子所占比例为________________________________。
答案 (1)黄色 从杂交Ⅰ可知，植株A自
交，后代出现性状分离，且紫红玉米粒∶黄玉米粒≈3∶1，说明紫红色是显性性状，黄色是隐性性状 (2)Gg gg GG、Gg
(3)2/3
解析 由题意可推知，植株A的遗传因子组成为Gg；杂交Ⅱ为植株B自交，结果为黄玉米粒，可确定植株B的遗传因子组成为gg；杂交Ⅲ中植株A与和植株B具有相同遗传因子的另一植株杂交，得到后代紫红∶黄色＝1∶1，为测交实验，可进一步确定上述遗传因子组成的推断是正确的。杂交Ⅰ所得紫红玉米粒中1/3为GG,2/3为Gg。
