师：同学们好，今天我们来学习孟德尔的豌豆杂交实验二第二课时。前面我们学习了分离定律和自由组合定律。现在请大家回忆一对相对性状的杂交实验，完成表格中的内容。
通过研究一对相对性状的杂交实验，我们得到了分离定律。研究一对相对性状涉及一对遗传因子，其实质是杂合子在形成配子时，成对的遗传因子分离。所以子一代形成了两种数量相等的配子，随机结合后，子二代的遗传因子组成形式有三种，分别为 DD、Dd、dd，其比例为1 : 2 : 1。由于 DD 和 Dd 均表现为高茎，所以子代出现了高茎和矮茎两种性状表现，其比例为 3 : 1。子一代测交后代遗传因子组成有两种，性状表现也为两种，分别为高茎和矮茎，比例为 1 : 1。下面我们来回忆两对相对性状的杂交实验，完成表格中的内容。
通过研究两对相对性状的杂交实验，我们得到了自由组合定律。研究两对相对性状涉及两对遗传因子，其实质是杂合子 YyRr 在形成配子的过程中，成对的遗传因子分离，即 Y 和 y 分离、R 和 r 分离，不同对的遗传因子自由组合。所以 Y 可以与 R 组合，也可以与 r 组合；y 可以与 R 组合，也可以与 r 组合。因此，子一代黄色圆粒豌豆形成了 4 种数量相等的配子，随机结合形成的子二代遗传因子组成有 9 种，性状表现有 4 种，比例接近 9 : 3 : 3 : 1。孟德尔发现 9 : 3 : 3 : 1 恰好是两个 3 : 1 的乘积，于是提出了假说。
而后孟德尔设计了测交实验，并预测测交实验的结果应该也是四种表现类型，且性状比例为 1 : 1 : 1 : 1。实施测交实验后，发现结果正如孟德尔的预期。最后分析实验结果，孟德尔得到了自由组合定律。下面我们观察分离定律与自由组合定律的区别，思考它们之间有什么样的联系呢？
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。这里自由组合定律实质上就是多个分离定律独立发生的结果，所以我们可以用乘法将其联系起来。也就是说，分离定律是自由组合定律的基础。孟德尔正是通过数学分析的方法得出了分离定律和自由组合定律。孟德尔经过了 8 年的豌豆杂交实验，发现了这两大定律。但是在孟德尔之前，植物杂交实验已经持续了近百年。那么为何孟德尔能发现这两大定律呢？孟德尔的成功究竟对我们有什么样的启示呢？下面请大家阅读课本第 11 页孟德尔获得成功的原因，思考孟德尔的成功对我们有什么样的启示。
下面我带领大家一起来分析孟德尔获得成功的原因。孟德尔曾经选用过山柳菊，结果却一无所获。相比于山柳菊，豌豆具有许多易于区分又可以连续观察的相对性状。且豌豆进行有性生殖，自花传粉、闭花授粉，所以自然状态下，豌豆是纯种。豌豆的花较大，容易进行人工杂交实验。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。
其次，在对生物性状进行分析时，孟德尔先研究一对相对性状，再研究两对、多对相对性状的遗传。这种由单因素到多因素的研究方法是孟德尔获得成功的另一个重要原因。而且孟德尔采用了统计学方法分析实验结果。如果没有对大量数据进行统计分析，他很难发现生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，从而提出假说。所以，孟德尔把数学方法引入生物学研究是超越前人的创新。
在实验过程中，孟德尔运用了假说 - 演绎法，科学地设计了实验程序。作为一种正确的假说，不仅要能解释已有的实验结果，还要能预测另一些实验结果。孟德尔创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性。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。
孟德尔的科学研究之路并不是一帆风顺的。1866 年，孟德尔发表了研究的结果，但并未被世人理解，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。1909 年，丹麦生物学家约翰逊将遗传因子重新命名为基因，并且提出了表现型和基因型。那么什么是表现型？什么是基因型？二者之间又有什么关系呢？
表现型指生物个体表现出来的性状，例如豌豆的高茎和矮茎。基因型是与表现型有关的基因组成，例如高茎豌豆的基因型为 DD 或 Dd，矮茎豌豆的基因型为 dd。基因型是表现型的内在因素，而表现型是基因型的表现形式。下面请大家进一步思考，表现型相同的个体，基因型相同吗？基因型相同的个体，表现型又相同吗？
表现为高茎的豌豆，其基因型可以是 DD，也可以是 Dd，所以表现型相同的个体基因型不一定相同。那么基因型相同的个体有哪些呢？例如同卵双胞胎，他们的基因型是相同的，但是我们会发现他们在体重、身高、指纹等性状上也会有一些略微的差异，这是后天环境作用的结果。所以，表现型是基因型和环境共同作用的结果，基因型相同的个体表现型也不一定相同。最后请大家思考，什么是等位基因？
控制同一性状的基因有显性基因和隐性基因，它们互为等位基因。其中显性基因控制显性性状，隐性基因控制隐性性状，显性性状和隐性性状就是一对相对性状。所以，等位基因就是控制相对性状的基因，例如控制高茎的 D 和控制矮茎的 d。
以上我们学习了许多与基因和性状相关的概念，下面我和大家共同梳理基因与性状之间的关系。首先我们知道，性状是由基因控制的，控制同一性状的基因包括显性基因和隐性基因，例如控制子叶颜色的基因 Y 和 y，Y 对 y 为显性，显性基因和隐性基因为一对等位基因。显性基因控制显性性状，例如 Y 控制子叶的颜色为黄色；隐性基因控制隐性性状，例如 y 控制子叶的颜色为绿色，黄色对绿色为显性，为一对相对性状，也就是同一性状的显性性状和隐性性状为一对相对性状。所以，这里等位基因就是控制相对性状的基因。
生物个体表现出来的性状我们称为表现型，例如绿色圆粒豌豆。与表现型有关的基因组成我们叫做基因型，例如绿色圆粒豌豆的基因型可能是 yyRR，也可能是 yyRr。基因型是表现型的内在因素，例如基因型为 yyR_ 的豌豆一般表现为绿色圆粒。但是基因型对表现型的控制往往还受到环境的影响，例如有些植物的幼苗在光下生长为绿色，移入黑暗条件下生长，就会出现黄化的现象。所以，表现型是基因型与环境共同作用的结果。每对基因都纯合的个体称为纯合子，例如基因型为 yyRR 的绿色圆粒豌豆，纯合体自交后代不发生性状分离，所以我们说纯合体是稳定遗传的。只要有一对基因杂合就是杂合子，例如基因型为 yyRr 的绿色圆粒豌豆，杂合体自交后代会发生性状分离。