师：今天我们要学习的内容是高三人教版生物学必修2第一章遗传因子的发现复习课。这一章节主要是遗传学之父孟德尔采用假说演绎法得出两大遗传定律：通过一对相对性状的杂交实验得出分离定律，通过两对相对性状的杂交实验得出自由组合定律。
孟德尔使用豌豆进行杂交实验，因为豌豆具有多对易于区分的相对性状，也就是同一种生物同一性状的不同表现形式，比如豌豆的高茎和矮茎。豌豆还有自花传粉、闭花授粉的优点，自然状态下一般是纯种。孟德尔有个疑问：如果让高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代会是高茎还是矮茎呢？但豌豆是自花传粉植物，如何进行杂交实验呢？孟德尔采用了人工异花传粉的方法：首先对母本去雄，防止自花传粉，然后套袋；待其成熟，用毛笔将父本的花粉扫到去雄的母本柱头上，再套袋两次。套袋目的是防止外来花粉干扰，这样人工异花传粉的过程就完成了。
孟德尔进行豌豆杂交实验时发现，子一代只出现高茎，子二代出现高茎与矮茎为3 : 1的性状分离比。据此，孟德尔提出四点假说：一、生物的性状由遗传因子决定；二、在体细胞中，遗传因子成对存在；三、形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，进入不同配子；四、受精时雌雄配子随机结合。这四点假说合理地解释了实验现象。
为检验假说是否正确，孟德尔设计了测交实验。他预测测交实验结果高茎与矮茎是1 : 1，这只是演绎推理，实际结果是不是1 : 1呢？孟德尔又进行了实验检验，其后代确实是高茎与矮茎为1 : 1。后人根据孟德尔的推理解释，总结得出分离定律，其核心解释是形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离进入不同的配子。在这个过程中，孟德尔采用了假说演绎的实验方法，即发现问题、提出假说、演绎推理、实验检验，最终得出结论。
自由组合定律的得出同样使用了假说演绎法。孟德尔发现黄色圆粒和绿色皱粒的纯种豌豆杂交后，子一代都是黄色圆粒；子一代自交，子二代出现了4种性状，分别是黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒，比例接近9 : 3 : 3 : 1。针对这一实验现象，孟德尔提出相关假说进行解释：F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同的遗传因子自由组合，即子一代会形成四种配子，分别是YR、Yr、yR、yr，比例是1 : 1 : 1 : 1。受精时，雌雄配子随机结合，得到16种组合，4种表现型，比例为9 : 3 : 3 : 1。
为检验假说是否正确，孟德尔设计了测交实验进行演绎推理，最终通过实验验证假说正确，由此得出自由组合定律。自由组合定律的核心是F1产生配子时，每对的遗传因子彼此分离，不同的遗传因子自由组合。
孟德尔成功的原因有以下几点：首先，正确使用了豌豆这一实验材料，因为豌豆具有多对易于区分的相对性状，且自花传粉、闭花授粉，自然状态下都是纯种；第二，孟德尔先研究一对相对性状的遗传，再研究两对或多对相对性状的遗传，从1到多，循序渐进；第三，孟德尔使用了统计学的方法定量对实验结果进行分析；第四，孟德尔根据观察提出假说，并用新的测交实验检验，也就是假说演绎法。同学们，我们应该学习孟德尔仔细观察、严谨分析和对结果谨慎解释的科学态度。
同学们已经学习了减数分裂，也知道基因在染色体上，那分离定律的实质怎么解释呢？如图，在减数第一次分裂时，同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离进入不同的配子，每个配子中只含有等位基因中的一个基因，如A或a。
大家再来看课本中的这个模拟实验，甲和乙分别代表雌性和雄性生殖器官。甲里面的D、d数量相等，模拟的是雄性配子，D : d为1 : 1，乙桶中也是如此。现在从甲桶中拿一个小球，从乙桶中拿一个小球，抓取多次记录其组合的概率，这个过程模拟的是什么呢？注意，这里模拟的是雌雄配子随机结合，并不是模拟分离定律。还要注意，甲乙两个小桶里的小球数量一定要相同吗？不一定，因为一般情况下雄性配子远远多于雌性配子。
我们再将自由组合定律与减数分裂相结合，哪里体现其实质呢？自由组合定律的核心是非同源染色体上的非等位基因自由组合，即A、a、B、b一定要位于非同源染色体上才符合自由组合定律。同学们请判断以下三幅图中的A、a、B、b，能产生几种类型的配子。
第一幅图中产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB；而第二、第三幅图产生两种配子。思考一下，这是为什么呢？结合分离定律和自由组合定律的实质，可以得出第一幅图中的A、a、B、b位于两对同源染色体上，在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因可以自由组合；而另外两种情况的A、a、B、b不能自由组合，只能符合分离定律，形成两种配子。
第一幅图中，其自交后代性状分离比为9 : 3 : 3 : 1，其测交后代性状分离比为1 : 1 : 1 : 1，第一幅图中的两对等位基因符合自由组合定律；第二、第三幅图中两对等位基因只符合分离定律。
我们来看一个例题，已知3对基因在染色体上的位置情况如图所示，且3对基因分别单独控制3对相对性状。请回答下列问题，遵循基因分离定律和基因自由组合定律的是哪些基因呢？看图可知，有3对等位基因位于两对同源染色体上，所以对于A、a、B、b、D、d来说都符合分离定律。而符合自由组合定律的是A、a和D、d以及B、b和D、d，A、a、B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，所以不符合自由组合定律。
分离定律和自由组合定律的关系又是怎样的呢？大家先看左边这幅图，分离定律是讲位于同源染色体上的等位基因在形成配子时彼此分离进入不同的配子，它发生在减数分裂过程中。而自由组合定律发生的时期，同样是在形成配子时，同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。所以自由组合定律前半句讲到同源染色体上的等位基因分离，即自由组合定律包含了分离定律，符合自由组合定律的一定符合分离定律，但符合分离定律的不一定符合自由组合定律。两大定律都是发生在减数分裂形成配子时，并且分离定律是自由组合定律的基础。