师：同学们好，今天我们一起来学习沪科版九年级下册26.4综合实践——概率在遗传学中的应用。首先，我们来了解一下本节课的学习目标。第一，了解遗传学中性状和相对性状的概念；第二，了解遗传学中生物性状是由成对的基因控制的；第三，了解遗传学中基因分离规律和自由组合规律；第四，了解概率在遗传学中的应用，这是本课的重点；第五，会用概率知识进行简单的遗传概率计算，这是本节课的难点。
我们来看中国的几句俗语：“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”“虎父无犬子”“种瓜得瓜，种豆得豆”，以及我们人体身上有趣的现象：你是单眼皮还是双眼皮？你的大拇指能向后弯曲吗？你的舌头能卷起来吗？你能看到下图里的数字和图案吗？这些都是有趣的遗传现象。说到遗传，就离不开生物学中一位伟大的科学家——孟德尔，他是现代遗传学之父，是生物学家、现代遗传学的奠基人，曾经是奥地利一所修道院的神父。他利用修道院的一小块园地，选择豌豆做杂交实验，潜心研究8年，豌豆杂交实验的成功，使他成为第一个总结遗传规律的遗传学家。下面我们通过一个短片，来了解一下这位伟大的遗传学之父。
不知你是否思考过，为什么自己有些地方长得像父母，但又不完全一样，遗传的本质是什么？本期《天才简史》节目，就让我们带着这些问题，一起走进遗传学之父孟德尔的非凡人生。1822年，孟德尔出生在奥地利一个贫穷的农民家庭。少年时期的孟德尔非常聪明，他的理想是成为一名教师。然而，家境贫寒使他无法继续深造。他的一位物理教授向孟德尔建议，当一名修道士可以解决温饱问题。当时的修道院学术气氛浓厚，许多修道士都是学者和老师，在那里也能继续学习。孟德尔说服了修道院院长，院长在花园中划给他一块地方做植物杂交实验。谁也没想到，这块200平方米的小小实验田，成为了遗传学的诞生地，被保留至今。
当时生物学的常规研究方法是先观察实验，再分析结果，然后提出假说。但孟德尔所受的物理学教育，让他反其道而行之。他先设想了一个假说，然后用实验来证实。他认为生物性状的遗传是靠传递基本因子来实现的，且性状的分布能被相当精确地预测。他选择豌豆杂交来验证这个假说，这是个很聪明的选择。
豌豆不同品种有着一些非常显著的不同性状，有的高，有的矮；有的结黄色种子，有的结绿色种子；有的结饱满的豆荚，有的结有皱纹的豆荚等等。更为重要的是，豌豆花的结构使孟德尔能够仔细地控制受精。因为豌豆是雌雄同花，孟德尔如果想得到纯种，就让豌豆自花传粉；如果想做杂交，则可以把一朵花的雄蕊去掉，让雌蕊接受所选择种株的花粉。
实验一开始，孟德尔就挑出7对明显的豌豆性状进行深入研究。在长达8年的时间里，他一共研究了28000株豌豆，最终总结出分离定律和自由组合规律。孟德尔认为生物的性状是由一对基因控制的，在产生配子时，这一对基因分离进入不同的配子，这就是孟德尔第一定律，也称为分离定律。控制两对性状的基因相互独立，在配子中随机组合，这就是孟德尔第二定律，又称为自由组合规律。
好，通过刚才的短片，我们了解了孟德尔的遗传试验。下面我们来学习几个生物学概念。第一个概念是性状，在遗传学中，把生物体所表现的形态、结构、生理特征等统称为性状，比如豌豆的花色、种子的形状、子叶的颜色、茎的高矮等，这些都可称为生物的性状。第二个概念是相对性状，遗传学中把一种生物的同一性状的不同表现称为相对性状，比如豌豆的圆粒与皱粒、小麦的高茎与矮茎、兔子的长毛与短毛。
那么，孟德尔为什么选用豌豆来做杂交试验呢？这是因为豌豆有两个明显的优点。第一个优点是豌豆花的特点，豌豆花是自花传粉、闭花授粉，在自然状态下一般都是纯种。第二个优点是它具有比较容易区分的相对性状，比如种子的形状有圆滑的、皱缩的；子叶的颜色有黄色、绿色；种皮的颜色有灰色、白色；豆荚的形状有饱满、不饱满；豆荚的颜色有绿色、黄色；花的位置有叶腋、茎顶；茎的高度有高茎、矮茎。这些同一性状的不同表现，我们叫做相对性状。
下面我们一起来看孟德尔的杂交试验图解。在自然状态下，孟德尔用纯种的黄色子叶豌豆和绿色子叶豌豆进行杂交，产生的子一代全部都是黄色子叶。孟德尔认为黄色子叶和绿色子叶是一对相对性状，一个用大A来表示，一个用小a来表示，子一代全是黄色子叶。然后把黄色子叶与黄色子叶进行自交，产生的子二代是黄色子叶和绿色子叶，而且黄色子叶与绿色子叶的比例约等于3:1。
孟德尔通过反复试验观察，利用科学的统计方法，做出大胆推测。他认为黄色子叶和绿色子叶在形成子一代的过程中，之所以全部都是黄色子叶而没有绿色子叶，是因为黄色子叶是显性性状，绿色子叶为隐性性状，显性性状遮盖了隐性性状，所以子一代全是黄色子叶。而第二代把黄色子叶与黄色子叶进行自交时，基因重新组合，形成黄色子叶与绿色子叶两种不同类型。
孟德尔认为黄色子叶含有成对的大A基因，绿色子叶有成对的小a基因。在生成子一代时，黄色子叶提供大A基因，绿色子叶提供小a基因，它们组合形成的基因为大A小a，此时子一代全部都是黄色子叶。再把黄色子叶进行自交，黄色子叶可形成大A与小a两种配子。孟德尔认为它们之间可以互相组合：大A与大A形成大A大A基因，小a与大A形成大A小a基因，大A与小a形成大A小a基因，两个小a形成小a小a基因。由它们决定的性状，大A基因会掩盖小a基因的性状，所以在子二代中，大A表现为黄色子叶，大A小a表现为黄色子叶，小a小a表现为绿色子叶。因此也就解释了为什么子二代中黄色子叶与绿色子叶是3:1的关系。
因此，孟德尔提出他发现的两个遗传规律。第一个遗传规律是相对性状由一对基因控制，比如大A为显性性状，小a为隐性性状，显性性状会遮盖隐性性状。第二条是在形成配子的时候，控制相对性状的一对基因会分离，比如大A小a会分离为大A与小a两个不同的配子，这一条我们称为基因的分离规律。第三条是在配子结合的时候，控制相对性状的一对配子会自由组合，比如大A与大A组合形成大A大A，大A与小a结合形成大A小a，小a与小a结合会形成小a小a，这就是孟德尔的第二遗传规律，叫做基因的自由组合规律。