第一章 基因的分离规律
第一节 孟德尔遗传试验的科学方法
学习目标 1.分析孟德尔遗传试验的科学方法。(重难点) 2.理解选用豌豆作为实验材料的原因。(重点)
一、恰当地选择实验材料
1．选用豌豆作为实验材料的优点
(1)严格的自花受粉植物，不受外界花粉的干扰。
(2)花大，容易去雄和人工授粉。
(3)具有稳定的、可以明显区分的相对性状。
2．人工杂交试验操作
去雄→套袋→人工传粉→再套袋。
二、孟德尔科学实验的方法
1．巧妙运用由简到繁的方法
(1)孟德尔在众多的相对性状中，首先针对一对相对性状进行研究，通过单因子分析，发现了基因的分离规律。
(2)当一对相对性状的遗传规律研究清楚后，由简到繁，进一步同时研究了两对以至多对相对性状，最终发现了基因的自由组合规律。
2．合理地运用数理统计
(1)孟德尔对所研究的性状进行观察，并详细记录了不同性状在各代出现的数据，研究目的性状在各代间是如何传递的。为此孟德尔巧妙地引入了数理统计的方法处理这些数据。
(2)孟德尔一对相对性状的杂交试验中，将得到的子二代不同性状的数据经过数量统计处理后，都接近3∶1的比例关系。在同时研究两对性状时，得出了9∶3∶3∶1的比例关系。
(3)后人在继续研究中发现，只有满足大样本的条件，才能够实现孟德尔数理统计的比例关系。
(4)孟德尔成功地运用数理统计的方法来研究生物的遗传问题，从而把遗传学研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，化无形为有形，开拓了遗传学研究的新途径。
3．严密地假说演绎
针对已有事实→发现问题→提出假说→设计实验验证假说，并在不同植物的杂交试验中分别验证假说的正确性→普遍规律。
1．判断对错
(1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。
( )
(2)豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。 ( )
(3)豌豆在自然状态下，一般都是纯种。 ( )
[答案](1)× 分析：豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，故去雄操作应在开花前进行。
(2)× 分析：相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型，高茎和粗茎是两种性状。
(3)√
2．下列人工杂交试验操作步骤正确的是( )
A．套袋→去雄→人工传粉→再套袋
B．人工传粉→套袋→去雄
C．去雄→套袋→人工传粉→再套袋
D．去雄→人工传粉→套袋
C [人工杂交试验操作正确步骤：去雄→套袋→人工传粉→再套袋。]
3．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
C [豌豆作实验材料的优点：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下是纯种，具有易区分的相对性状，与直接经济价值无关，①②④正确，③错误。在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，要在花蕾期去雄，然后套袋，⑤错误，⑥正确。]
恰当地选择实验材料
[思考交流]
1．人的耳垂有无与拇指弯曲与否彼此间是否属相对性状？为什么？
提示：不属于相对性状，必须针对同类性状。耳垂有无与拇指弯曲属不同性状。
2．人工去雄是针对母本还是父本？去雄后为何还要“套袋”？
提示：针对母本(图中高茎花为母本)，套袋的目的在于防止外来花粉的干扰。
3．用豌豆作杂交试验材料最大的优势是什么？
提示：豌豆是严格的自花受粉植物，并具闭花受粉特点，而且相对性状明显，故在自然状态下都是纯种，用其作杂交试验材料，结果既可靠，又易于分析。
1．性状
遗传学上，把生物所表现的形态结构、生理特征和行为方式统称为性状，如豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状和株高等。
2．相同性状
同种生物同类性状(如花的颜色、茎的高矮、种子形状等)，若表现一致即为相同性状，如同为高茎豌豆，或同为开紫花或同为结“圆滑”籽粒等。
3．相对性状
相对性状3个条件，即两“同”一“不同”
4．相对性状的判断实例
举例
是否为相对性状
判断理由
牛的有角与山羊的无角
否
属不同生物
家兔的长毛与细毛
否
毛长短与毛粗细属不同性状
甲蚕豆的红花与乙蚕豆的红花
否
红花与红花虽属相同性状但不是“不同表现”
甲小鼠的灰毛与乙小鼠的白毛
是
属同种生物(均为小鼠)同一性状(均为毛色性状)不同表现(一方为“灰毛”，另一方为“白毛”)
5.人工去雄与人工授粉
(1)人工去雄：去雄就是把母本植株上的花在未开之前，用镊子将花药或整个雄蕊摘除，以防止自花受粉。
(2)人工授粉：待母本上的雌蕊成熟后，将另一品种上雄蕊产生的花粉用毛刷涂在雌蕊的柱头上。这样，两个品种的豌豆间就完成了杂交过程。值得注意的是，去雄和人工授粉后，必须进行套袋保护，以防止花粉丢失和混交。
1．下列性状中，不属于相对性状的是( )
A．果蝇的长翅与残翅
B．狗的长毛与卷毛
C．豌豆的圆粒与皱粒
D．金鱼草的红花与粉花
B [长毛与卷毛不是同一种性状。狗的长毛与短毛、卷毛和直毛属于相对性状。]
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．绵羊的白毛和黑毛 D．豌豆的高茎和豆荚的绿色
C [相对性状必须是同种生物同一种性状的不同表现类型。A项中黄和圆不是同种性状，不属于相对性状，但玉米的黄粒和绿粒、圆粒和皱粒属于相对性状。B项中的长腿和毛腿不是同一种性状，而家鸡的长腿和短腿、毛腿和光腿属于相对性状。D项中的高茎和豆荚的绿色不是同一种性状。]
孟德尔科学实验的方法
[思考交流]
1．概括说明孟德尔独特的研究思路和科学的研究方法。
提示：孟德尔独特的研究思路和科学的研究方法可概括为恰当地选择实验材料、巧妙地运用由简到繁的方法、合理地运用数理统计、严密地假说演绎。
2．若选择细菌作杂交试验材料是否可行？为什么？
提示：不可行，细菌是原核生物，只进行无性生殖，不进行有性生殖，故不可被用作杂交试验材料。
1．科学研究的一般过程
提出问题→收集与问题有关的资料和数据→提出假说→验证假说→发现规律、得出结论→应用规律和结论。
2．生物学研究的基本方法
观察法、实验法、分类法、模型法、调查法和假说—演绎法等。
3．孟德尔成功的原因分析
(1)科学选择了豌豆作为实验材料。
(2)采用由单因素到多因素的研究方法。
(3)应用了数理统计方法对实验结果进行统计分析。
(4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理假说，运用假说演绎法进行合理推理演绎并设计实验验证假说。
4．概率运算的两大基本法则
(1)加法定理：两个互不相容的事件A与B的和的概率，等于事件A与B的概率之和，即P(A＋B)＝P(A)＋P(B)。例如，豌豆豆粒颜色是“黄色”或“绿色”的概率是它们各自的概率之和(其和为1)。
(2)乘法定理：两个(或两个以上)独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积，即P(AB)＝P(A)·P(B)。例如，豌豆豆粒出现“黄色”同时又出现“圆粒”的概率是它们各自概率之积。
5．孟德尔规律的适用范围
孟德尔规律仅适用于满足如下三个条件的生物。
(1)必须是真核生物——一切原核生物(如细菌、蓝藻)均不适用。
(2)必须是有性生殖——进行无性生殖(如组织培养、扦插、压条、嫁接、分裂繁殖等)的生物均不适合。
(3)必须是核基因的遗传——只有染色体上的基因，在有性生殖时才遵循孟德尔规律，细胞质(线粒体、叶绿体)DNA上的基因，其遗传不遵循孟德尔规律。
6．关于小样本问题
遗传规律是一种数理统计规律，只有样本足够大，才有规律性。当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。
1．假说—演绎法的一般程序是( )
A．针对已有事实，发现问题→提出假说→设计实验验证假说→归纳综合、总结规律
B．个案研究→综合比较→提出假说→归纳结论
C．发现问题→设计实验→提出假说→验证假说→归纳综合、总结规律
D．个案研究→发现问题→提出假说→归纳综合
A [假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。首先在观察和分析基础上提出问题，再通过推理和想象提出解释问题的假说，然后根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说正确；反之，则说明假说是错误的。]
2．孟德尔遗传规律不适用于原核生物的原因是( )
①原核细胞无成形的细胞核 ②原核细胞无完善的细胞器 ③原核细胞内无同源染色体存在 ④原核生物主要进行无性生殖 ⑤孟德尔时期还未发现原核生物 ⑥原核细胞不进行减数分裂
A．①③④ B．③④⑤
C．③④⑥ D．①②⑤
C [孟德尔遗传规律研究的是进行有性生殖的真核生物的核基因遗传。原核生物无同源染色体存在，不进行减数分裂，主要进行无性生殖，故选C。]
1．孟德尔通过杂交试验发现了遗传的两大规律，孟德尔取得成功的最主要原因是( )
A．严谨的假说—演绎法
B．恰当地选择实验材料
C．合理地运用数理统计
D．巧妙地运用由简到繁的方法
A [孟德尔成功的最主要原因是使用了严谨的假说—演绎法，发现并验证了两大遗传规律。]
2．下列属于相对性状的是( )
A．狗的长毛和卷毛
B．兔的长毛和猴的短毛
C．豌豆的圆粒和黄粒
D．豌豆的高茎和矮茎
D [
选项
分析判断
A
狗的长毛和短毛是一对相对性状，卷毛应和直毛是一对相对性状，A项错误
B
兔和猴不是同种生物，故无法比较相对性状，B项错误
C
豌豆的粒形(圆粒和皱粒)和粒色(黄色和绿色)不是相对性状，C项错误
D
豌豆的高茎和矮茎属于同种生物同一性状的不同表现类型，是一对相对性状，D项正确
]
3．一对夫妇已生有三个儿子，则他们再生一个女儿的概率是( )
A. B. C. D．1
C [按大样本概率，男女性别的比例应为1∶1，但在样本较少的状况下，未必符合此统计学概率，故第四个孩子是女儿的概率仍为。]
4．用豌豆进行杂交试验时，不必进行的操作是( )
A．选择具有相对性状的亲本
B．自花受粉前除去母本的雄蕊
C．自花受粉前除去父本的雌蕊
D．人工授粉后进行套袋处理
C [解答此题，必须明确豌豆杂交试验的选择亲本、人工去雄、人工授粉后套袋等一系列程序，对父本的处理是取其花粉，与雌蕊无关。]
5．某实验小组利用豌豆模拟了孟德尔杂交试验，但在统计的54个籽粒中没有出现孟德尔规律中的3黄色∶1绿色比例，却出现了绿色籽粒比黄色籽粒更多(36个绿色，18个黄色)的“反常”现象，其原因是( )
A．该实验小组所用的豌豆遗传时不遵循孟德尔规律
B．该实验小组未用黄色植株作母本
C．该统计结果表明孟德尔规律并不具有普遍性
D．由于统计样本不够大，可能出现比例“失衡”现象
D [3∶1的统计比必须建立在“大量统计”的基础上，若统计样本太少，则未必呈现规律比。]
课件42张PPT。第二单元 遗传的基本规律第一章 基因的分离规律
第一节 孟德尔遗传试验的科学方法234
自花受粉花粉大去雄人工授粉稳定相对性状套袋套袋5一对基因的分离两对以至多对基因的自由组合69∶3∶3∶1不同目的性状数理统计3∶17定量的计算分析大样本数理统计单纯的描述8
事实问题假说验证假说9101112131415恰当地选择实验材料 161718192021222324孟德尔科学实验的方法 2526272829303132333435363738394041点击右图进入…Thank you for watching !
