孟德尔对基因分离规律的探索
【学习目标】
1．阐明孟德尔的杂交试验过程及分离定律。
2．理解并掌握遗传学的相关概念及符号含义。
3．体会、分析孟德尔遗传实验的科学方法。
【学习重难点】
对分离现象的解释。
【学习过程】
一、基础梳理
（一）孟德尔进行豌豆杂交实验
1．豌豆作为实验材料的优点
（1）豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。自然状态下一般都是纯种。
（2）豌豆植株具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代。
2．概念
（1）自交：相同基因型个体之间的交配，植物的自花传粉，同株异花传粉均属于自交。
（2）相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
3．实验
（1）人工异花传粉的一般步骤：去雄→套袋→采集花粉并传粉→套袋。
（2）实验中相关符号及含义
符号
P
F1
F2
×
?
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本或雌配子
父本或雄配子
（二）孟德尔提出性状遗传分离规律的假说
实验过程
说明
P(亲本)
高秆×矮秆
↓
F1(子一代)
高秆
↓?
F2(子二代)
高秆∶矮秆
比例接近
3
∶
1
①P具有相对性状；
②性状
③F1全部表现为显性性状；
④F2出现性状分离现象，分离比为3∶1
1．概念
（1）显隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫显性性状，F1未显现出来的性状叫隐性性状。
（2）性状分离：杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
2．假说理论
（1）生物的性状是由遗传因子决定的。
（2）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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。
3．遗传图解
（1）配子的结合方式：4种。
（2）遗传因子组成：3种，分别为YY、Yy、yy，其比例为1∶2∶1。
（3）产生后代的性状表现：2种，分别为高秆、矮秆，其比例为3∶1。
（4）亲本中的高秆(YY)或矮秆(yy)个体遗传因子组成相同，称为纯合子；F1中的高秆(Yy)个体遗传因子组成不同，称为杂合子。
4．验证分离规律假说
（1）验证方法。
测交法，即让F1与隐性纯合子杂交。
（2）实验结果
测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
（3）实验结论
F1是杂合子，产生C和c两种配子，比例接近1∶1。
（三）科学家解释孟德尔的分离规律
从基因水平上，科学家通过减数分裂过程对孟德尔的分离规律进行了合理的解释。以豌豆茎秆的高矮这一对相对性状为例，对孟德尔分离现象作出分析。
（四）科学家重新发现孟德尔遗传规律
一对基因在杂合体中保持相对独立。杂合体形成配子时，每对等位基因彼此分开，分别进入不同的配子，形成两种数目相同的配子。
二、知识巩固
1．豌豆在自然状态下为纯种的原因是(
)
A．豌豆品种间性状差异大
B．豌豆先开花后受粉
C．豌豆是自花传粉的植物
D．豌豆有易于区分的相对性状
2．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．若子代中出现显性性状，则亲代中必有显性性状个体
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
3．下列关于杂合子和纯合子的叙述，正确的是(
)
A．纯合子的双亲至少一方是纯合子
B．纯合子的细胞中无控制相对性状的遗传因子
C．纯合子杂交后代都是纯合子
D．杂合子自交的后代全都是杂合子
4．测交后代的种类和比例是由下列哪一项来决定的(
)
A．亲本的遗传因子组成
B．F1配子的种类和比例
C．隐性个体的配子
D．显性基因
5．孟德尔的杂交实验结果及其解释被后人归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律。下列关于分离定律的叙述，错误的是(
)
A．生物体遗传的不是性状本身，而是控制性状的遗传因子
B．遗传因子在杂合子里是成对的，在纯合子里是成单的
C．分离定律在生物的遗传中具有普遍性
D．分离定律的提出和验证过程体现了假说—演绎法
6．小麦抗锈病对易染锈病为显性。现有甲、乙两种抗锈病的小麦，其中一种为纯合体，若要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦，下列哪项最简便易行(
)
A．甲×乙
B．甲×乙得F1再自交
C．甲、乙分别和隐性类型测交
D．甲×甲、乙×乙
答案
1．答案
C
解析
豌豆是自花传粉的植物，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。
2．答案
C
解析
根据概念可知，隐性性状是指具有相对性状的两个纯种的亲本杂交，F1未表现出来的性状，A错误；亲本的表型可以都是显性、可以都是隐性、也可以是一显一隐，B错误；若子代中出现显性性状，则亲代中必有亲本携带显性遗传因子，携带显性遗传因子一定为显性性状个体，C正确；在一对相对性状的遗传实验中，双亲具有多对相对性状，但实验只研究其中的一对相对性状，D错误。
3．答案
B
解析
纯合子是指遗传因子组成相同的个体，因此在纯合子的体细胞中无控制相对性状的遗传因子，B正确；两杂合子如Aa和Aa杂交，后代也会出现纯合子(AA，aa)，A错误；纯合子杂交也可能产生杂合子，如AA×aa→Aa全为杂合子，C错误；杂合子自交，后代有杂合子(Aa)，但也出现纯合子(AA和aa)，D错误。
4．答案
B
解析
测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，测交后代的种类和比例可以反映F1产生的配子类型及其比例，进而可确定F1的遗传因子组成。因此，测交后代的种类和比例是由F1配子的种类和比例来决定的。
5．答案
B
解析
遗传因子在体细胞里是成对的，在配子里是成单的，B错误。
6．答案
D
解析
对于植物显性性状的个体，其可能是纯合体，也可能是杂合体。鉴别和保留植物纯合显性性状最简便易行的方法是自交法，即甲×甲、乙×乙。如果出现性状分离，则为杂合体，没有出现性状分离的为纯合体，D正确。(共29张PPT)
孟德尔对基因分离规律的探索
红墨水与蓝墨水混合后的颜色？
混合后能否再将这两种墨水分开？
+
品红色（介于红色和蓝色之间）
不能
导入
导入
不同颜色的牡丹：
红牡丹和白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？
导入
人们曾认为生物的遗传也是这样，双亲的遗传物质混合后，子代的性状介于双亲之间，即生物性状的遗传符合“黑+白=灰”的规律。
有位科学家大胆质疑：生物的遗传真是这样的吗？
讲授新课
孟德尔生活于19世纪的奥地利，原是天主教神父。他利用教堂的一小块菜地，种植多种植物进行了大量的杂交实验，最终完成豌豆的杂交实验，通过分析这实验结果发现了生物遗传的规律。
1.豌豆是自花传粉，闭花受粉植物。
豌豆性状的选择
一、孟德尔进行豌豆杂交实验
自花传粉
异花传粉
2.豌豆具有稳定的容易区分的相对性状。
3.豌豆生长周期短，易于栽培。
4.子粒较多，数学统计分析结果可靠。
形态特征如豌豆种子的形状、颜色；
生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。
性状的形成是生物体内的遗传物质和它的生活环境相互作用的结果。
性状：指生物体的形态特征或生理特征。
相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。
相对性状的三个要点
同种生物:
豌豆
同一性状:
茎秆的高度
不同表现类型:
高秆1.5～2.0米，矮秆0.3米左右
耳垂的位置
上眼睑是否褶皱
大拇指是否弯曲
有无酒窝
下列几组性状是相对性状吗？为什么？
人的直发与黑发
玉米的黄粒与大豆的黄粒
鸡的白毛与狗的卷毛
不是，因为不是同一性状。
不是，因为不是同一种生物。
不是，因为既不是同一种生物又不是同一性状。
基本概念及常用符号
1）父本：
♂
2）母本：
♀
3）亲本：
P
4）杂交：
×
6）子一代：
F1
7）子二代：
F2
5）自交：
⊙
实验方案的设计
孟德尔豌豆杂交实验数据统计
F2中出现的3:1的性状分离比是偶然的吗？
性状
P
F1
F2
F2比例
茎秆的高度
高×矮
高
787（高）
277（矮）
2.84:1
花的颜色
紫色×白色
紫色
705（紫色）
224（白色）
3.15:1
花芽的位置
腋生×顶生
腋生
651（腋生）
207（顶生）
3.14:1
种子的颜色
黄色×绿色
黄色
6022（黄色）
2001（绿色）
3.01:1
种子的形状
圆滑×皱缩
圆滑
5474（圆滑）
1850（皱缩）
2.96:1
豆荚的颜色
绿色×黄色
绿色
428（绿色）
152（黄色）
2.82:1
豆荚的形状
饱满×皱褶
饱满
882（饱满）
299（皱褶）
2.95:1
总计
14949
5010
2.98:1
二、孟德尔提出性状遗传分离规律的假说
?
×
P
纯种高秆
纯种矮秆
高秆
F1
F2
787高秆
277矮秆
1.为什么子一代都是高秆而没有矮秆的呢？
2.为什么子二代中矮秆性状又出现了呢？
显性性状：一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状。
隐性性状：一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状。
性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
1.F1都表现出显性性状
2.F2出现了性状分离
3.F2中出现3:1的性状分离比
孟德尔做的豌豆杂交实验结果
1.生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。
①遗传因子之间不相互融合、不在传递中消失。
②显性遗传因子：控制显性性状，用大写字母表示。
隐性遗传因子：控制隐性性状，用小写字母表示。
（同一个字母）
分离规律假说
2.体细胞中遗传因子是成对存在的。
①
纯合子：
②
杂合子：
遗传因子组成相同的个体，如YY、yy。
遗传因子组成不同的个体，如Yy。
（显性基因对隐性基因有抑制作用）
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。
提出4点假说
用4点假说预测测交的结果
实际做测交实验验证测交结果
假说—演绎法
科学实验提出问题
大胆猜测推出假设
演绎推理
实验检测揭示规律
如何解释F2中出现的3:1
对分离规律假说的验证——测交实验
Cc
cc
C
c
配子
紫花
白花
×
测交后代
c
Cc
cc
1
：
1
紫花
白花
F1
×
隐性纯合子
测交
对孟德尔分离现象的分析示意图
Tt
×
T
t
T
t
TT
Tt
Tt
tt
TT
×
tt
高秆
矮秆
P
配子
Tt
F1
T
t
配子
F2
高秆
高秆
高秆
矮秆
1
：
2
：
1
三、科学家解释孟德尔的分离规律
分离定律
1.内容：
一对基因在杂合体中保持_______独立。
杂合体形成配子时，每对等位基因彼此______，分别进入__________，形成两种数目______的配子。
2.适用范围：
只适用于真核生物___________中细胞核的遗传。
相对
分开
不同的配子
有性生殖
相同
四、科学家重新发现孟德尔遗传规律
除了完全显性和不完全显性外，遗传学家相继发现了镶嵌显性、共显性、复等位基因控制、表观遗传等多种遗传类型。
遗传类型的多样性
拓展
物理化学方法
假说
想象力
数学
方法
观察方法
实验方法
生物学方法论
知识梳理
孟德尔对基因分离规律的探索
孟德尔进行豌豆杂交实验
孟德尔提出性状遗传分离规律的假说
科学家解释孟德尔的分离规律
科学家重新发现孟德尔遗传规律
谢
谢孟德尔对基因分离规律的探索
【教学目标】
1．阐明孟德尔的杂交试验过程及分离定律。
2．理解并掌握遗传学的相关概念及符号含义。
3．体会、分析孟德尔遗传实验的科学方法。
【教学重难点】
对分离现象的解释。
【教学过程】
一、导入新课
以“问题探讨”引入：
红墨水与蓝墨水混合后的颜色？
混合后能否再将这两种墨水分开？
红牡丹和白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？（创设问题情境引起学生思考引入新课。）
人们曾认为生物的遗传也是这样，双亲的遗传物质混合后，子代的性状介于双亲之间，即生物性状的遗传符合“黑+白=灰”的规律。有位科学家大胆质疑：生物的遗传真是这样的吗？
二、讲授新课
人物介绍：孟德尔生活于19世纪的奥地利，原是天主教神父。他利用教堂的一小块菜地，种植多种植物进行了大量的杂交实验，最终完成豌豆的杂交实验，通过分析这实验结果发现了生物遗传的规律。
（一）孟德尔进行豌豆杂交实验
设疑：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
讲述：结合挂图、课件和学生的回答，讲述豌豆的结构特点。
1．豌豆是自花传粉，闭花受粉植物。
动画展示自花传粉和异花传粉的过程。
2．豌豆具有稳定的容易区分的相对性状。
3．豌豆生长周期短，易于栽培。
4．子粒较多，数学统计分析结果可靠。
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。
性状：指生物体的形态特征或生理特征。
相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。
思考：下列几组性状是相对性状吗？为什么？
人的直发与黑发
玉米的黄粒与大豆的黄粒
鸡的白毛与狗的卷毛
利用挂图让学生思考：孟德尔的杂交实验是怎样设计的？（帮助理解基本概念及常用符号）
（二）孟德尔提出性状遗传分离规律的假说
F2中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？
给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。
孟德尔做的豌豆杂交实验结果：
1．F1都表现出显性性状。
2．F2出现了性状分离。
3．F2中出现3：1的性状分离比。
分离规律假说
1．生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。
2．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。
设疑：孟德尔假说合理地解释了豌豆的杂交实验。但是作为一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另一些实验结果。孟德尔是如何实现这一目的的呢？
讲述：孟德尔的测交实验，给出测交概念，指导学生通过绘制遗传图解，预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。
通过课件或板图，展示规范的测交遗传图解，对学生出现的错误给予及时地纠正。
（三）科学家解释孟德尔的分离规律
从基因水平上，科学家通过减数分裂过程对孟德尔的分离规律进行了合理的解释。以豌豆茎秆的高矮这一对相对性状为例，对孟德尔分离现象作出分析。
（四）科学家重新发现孟德尔遗传规律
依据遗传实验，引导学生归纳分离定律。
一对基因在杂合体中保持相对独立。杂合体形成配子时，每对等位基因彼此分开，分别进入不同的配子，形成两种数目相同的配子。
注意：虽然孟德尔提出的有关生物性状遗传的规律能够解释很多遗传现象，但生物界也有一些遗传现象不能用分离定律来解释；基因的显隐性关系有时也受到生理和环境因素的影响；有些植物花色的显隐性也存在一定的差异。
遗传类型的多样性
除了完全显性和不完全显性外，遗传学家相继发现了镶嵌显性、共显性、复等位基因控制、表观遗传等多种遗传类型。
拓展
引导学生归纳本节内容涉及的生物学方法论
【板书设计】
