师：今天我们学习孟德尔的豌豆杂交实验一第一课时。内容包括：豌豆用作实验材料的优点；一对相对性状的杂交实验过程；对分离定律的解释；孟德尔分离定律的内容；假说演绎法的实验方法。首先，孟德尔是谁呢？他是19世纪著名的奥地利科学家。下面通过一个短视频来了解一下。
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师：1884年1月6日，奥地利生物学家、现代遗传学奠基人孟德尔逝世。大家生物课本里都有一黄一绿两颗豌豆，想必印象深刻。1857年夏天，孟德尔在布尔诺老城区山脚下的圣托马斯修道院种下第一颗豌豆时，恐怕想不到这会影响到150年后的课堂。故事要从1843年孟德尔因家贫辍学来到修道院说起。5年后，他被院长派去当地学校代课，教自然科学。为了稳固工作，他决定考教师资格证，然而，他地质学很差，生物也一般，最终成绩不理想。于是，修道院派他去维也纳大学进修。当年的维也纳大学汇聚了开普勒、伊汀、豪生等顶级科学家，孟德尔在这里迅速汲取知识。但大学毕业后的第二次教师资格考试，他又没通过。命运弄人，孟德尔决定在修道院里专心研究豌豆实验。他花费8年时间，研究了28000株植物，终于发现了遗传学三大基本规律中的分离规律及自由组合规律。但如此伟大的成就，因种种原因，没有在第一时间让他声名远播，而是在他去世16年后才被重新发现。1900年，这个在农民眼中只会种田的修道士，和他的豌豆一起震撼了世界。他也替所有学渣证明了：没有挂科的考试，只有学错了专业的天才。
孟德尔通过8年豌豆杂交实验，得出两大遗传规律，成为科学界公认的遗传学之父。生活中我们会遇到很多遗传现象，比如自己长得既像爸爸又像妈妈。很长一段时间内，人们认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生融合，使子代表现出介于双亲的性状，这种现象叫做融合遗传。按照这个观点，红花豌豆与白花豌豆杂交，后代会是什么颜色呢？应该是粉红色。但孟德尔冲破了这种观点的束缚，提出了不同的假说。下面看看孟德尔是怎么做实验的。首先看他的实验材料——豌豆。为什么用豌豆做实验材料呢？因为豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物。自花传粉就是一朵花雄蕊上的花粉落在同一朵花雌蕊的柱头上完成授粉。闭花授粉就是豌豆在开花前就完成了授粉过程，所以自然状态下豌豆都是纯种，比如高茎豌豆的后代都是高茎，矮茎豌豆的后代都是矮茎。用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠又容易分析。那豌豆杂交实验具体怎么做呢？以高茎豌豆为母本，母本就是接受花粉的植株；以矮茎豌豆作为父本，父本就是提供花粉的植株。杂交实验第一步是去雄，然后套袋。为什么要去雄呢？因为要实现豌豆杂交，就需避免自花传粉。去雄后，高茎豌豆只有雌蕊，没有雄蕊，无法自花传粉。去雄后要套上纸袋，为什么套袋呢？是为了避免外来花粉干扰。第二步是采集花粉，待母本雌蕊成熟时，采集父本植株的花粉。第三步是授粉，然后套袋，将采集到的花粉涂在雌蕊柱头上，再套上纸袋。以上就是杂交实验的操作。在这个实验中，高茎豌豆作为母本，矮茎豌豆作为父本，如果把这个实验定义为正交实验，那么高茎豌豆作为父本，矮茎豌豆作为母本，就是反交实验。正交和反交本质上都是实现豌豆杂交。接下来看看豌豆的不同性状。什么是性状呢？像我们的肤色、身高、体重都是性状。对豌豆来说，豌豆种子的形状、子叶的颜色、花的颜色都是性状，不同性状有不同表现类型。种子形状有圆滑、皱缩，子叶颜色有黄色、绿色，花的颜色有红色、白色等。像这样，一种生物同一性状的不同表现类型，我们称之为相对性状。豌豆具有容易区分的相对性状，便于观察和分析实验结果。比如茎的高度，豌豆高茎1.5到2米，矮茎0.3米左右，很容易区分。下面以豌豆高茎为例，看看孟德尔怎么进行杂交实验。
关于一对相对性状的杂交实验，孟德尔是这样做的。首先，他用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作为亲本进行杂交，这里“P”表示亲本，“×”表示杂交。他惊讶地发现，不管正交还是反交，杂交后代子一代都是高茎，“F1”代表子一代。为什么子一代只有高茎没有矮茎呢？孟德尔带着疑惑继续实验，他让子一代自交，用“×”加圈表示自交，也就是豌豆自花传粉。结果孟德尔又惊奇地发现，第二代植株中不仅有高茎豌豆，还出现了矮茎豌豆。孟德尔把子一代表现出来的性状，称之为显性性状，如高茎豌豆就是显性性状；把子一代未表现出的性状称之为隐性性状，比如矮茎就是隐性性状。后来人们将子二代中同时出现显性和隐性性状的现象，称之为性状分离。
孟德尔没有仅停留在对实验现象的观察和描述上，他对子二代不同个体进行数量统计，结果发现，高茎豌豆和矮茎豌豆的性状分离比接近3 : 1。子二代出现3 : 1的性状分离比是偶然的吗？孟德尔针对豌豆其他6对相对性状进行杂交实验，结果如表所示，这7对相对性状子二代都呈现出显性比隐性为3 : 1的性状分离比。看来3 : 1的性状分离比不是偶然的，背后一定蕴含着科学规律。孟德尔在观察和统计分析基础上，通过严谨推理和大胆想象，对分离现象的原因提出如下假说：