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1、孟德尔定律孟德尔定律分离定律分离定律Page 2遗传与变异：遗传与变异：遗传：生物亲子代间遗传：生物亲子代间的相似现象称为遗传。的相似现象称为遗传。变异：生物亲代与子变异：生物亲代与子代间或子代间存在差代间或子代间存在差异的现象称为变异。异的现象称为变异。Page 3本章学习要点：本章学习要点：简述孟德尔的单因子和双因子的杂交实验过程，简述孟德尔的单因子和双因子的杂交实验过程，以及对实验结构的解释和验证以及对实验结构的解释和验证解释孟德尔分离定律和自由组合定律的实质解释孟德尔分离定律和自由组合定律的实质举例说明有关的遗传学术语举例说明有关的遗传学术语应用孟德尔定律，解决在实践中遗传学问题应用孟
2、德尔定律，解决在实践中遗传学问题Page 4孟德尔的生平简介孟德尔的生平简介奥国人，天主神奥国人，天主神父。主要工作：父。主要工作：1856-1864经过经过8年的杂交试验，年的杂交试验，1865年发表了年发表了植物杂交试验植物杂交试验的论文。的论文。孟德尔孟德尔成功的成功的原因原因Page 5豌豆重要的遗传实验材料豌豆重要的遗传实验材料为什么选用豌豆作为遗传实验容易成功？为什么选用豌豆作为遗传实验容易成功？人工异花授粉示意图人工异花授粉示意图1 1、去雄、去雄2 2、套袋、套袋3 3、授粉、授粉4 4、套袋、套袋性状性状性状：是指生物的形态、结构和性状：是指生物的形态、结构和生理生化等特征的
3、总称生理生化等特征的总称图图1耳垂的位置耳垂的位置1、有耳垂、有耳垂 2、无耳垂、无耳垂图图2 卷卷 舌舌1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌图图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖、有美人尖 2、无美人尖、无美人尖图图4 拇指竖起时弯曲情形拇指竖起时弯曲情形1、挺直、挺直 2、拇指向指背面弯曲、拇指向指背面弯曲相对性状相对性状一种生物的同一性状的不同表现类型。一种生物的同一性状的不同表现类型。第一节第一节 一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验(一一)豌豆花色杂交试验豌豆花色杂交试验1.1.一对相对性状的分离现象一对相对性状的分离现象3.
4、3.反交试验及其结果反交试验及其结果一一对对相相对对性性状状的的杂杂交交实实验验 一对相对性状的分离现象一对相对性状的分离现象反交 白花 连续几代 白花P 红花()白花()F1 红花 F2 红花 白花株数 690 234比例 2.95 ：1 正交 红花 连续几代 红花P 红花()白花()F1 红花 F2 红花 白花株数 705 224比例 3.15 ：13.反交试验及其结果n 孟德尔后来用白花亲本作为母本、红花亲本作为父本进行杂交试验，即：白花()红花()。通常人们将这两种杂交组合方式之一称为正交，另一种则是反交。n 反交试验结果：nF1植株的花色仍然全部为红色；nF2红花植株与白花植株的比例
5、也接近3:1。n 反交试验结果与正交完全一致，表明：F1、F2的性状表现不受亲本组合方式的影响，与哪一个亲本作母本无关。相关符号相关符号 P:P:表示亲本表示亲本(parent)(parent):表示母本表示母本(female parent)(female parent):表示父本表示父本(male parent)(male parent):表示杂交表示杂交,在母本上授上外来的花粉在母本上授上外来的花粉 F(filial generation):F(filial generation):表示杂种后代表示杂种后代 F F1 1:杂种一代杂种一代 F F2 2:杂种二代杂种二代 F Fn n:杂种
6、杂种n n代代 :自交自交,指同一植株上的自花授粉或同株上的异花授粉指同一植株上的自花授粉或同株上的异花授粉。2.试验结果n F F1 1(杂种一代杂种一代)的花色全的花色全部为红色；部为红色；n F F2 2(杂种二代杂种二代)有两种类有两种类型的植株，一种开红型的植株，一种开红花，一种开白花；并花，一种开白花；并且红花植株与白花植且红花植株与白花植株的比例接近株的比例接近3:13:1。P P 红花红花()白花白花()F F1 1 红花红花 F F2 2 红花红花 白花白花株数株数 705 224 705 224比例比例 3.15 1 3.15 1?二、分离现象的解释(一)豌豆花色分离现象解
7、释(二)遗传因子假说(三)遗传因子的分离定律(一一)豌豆花色分离现象解释豌豆花色分离现象解释n 孟德尔利用其遗传因子假说、分离定律对性状分离现象进行解释孟德尔利用其遗传因子假说、分离定律对性状分离现象进行解释，认为：，认为：F F2 2产生性状分离现象是由于遗传因子的分离与组合。产生性状分离现象是由于遗传因子的分离与组合。两种解释：两种解释：控制白花性状的基因和控制紫花性状的基控制白花性状的基因和控制紫花性状的基因已经融合或消失；因已经融合或消失；控制白花性状的基因效应被控制紫花性状控制白花性状的基因效应被控制紫花性状的基因遮盖，没有呈现出来。的基因遮盖，没有呈现出来。1.1.为什么为什么F
8、F1 1代中只有紫花而没有白花性状？代中只有紫花而没有白花性状？哪种解释是符合实际的，对哪种解释是符合实际的，对F F1 1代的结果本身代的结果本身的分析是无法得出答案的。的分析是无法得出答案的。在哪儿找答案？在在哪儿找答案？在F2F2代的结果中找。代的结果中找。2.2.为什么为什么F F2 2代中又出现了白花性状？代中又出现了白花性状？自交，表示没有外来基因，也就是说控制自交，表示没有外来基因，也就是说控制白花性状的基因不可能来自于外来基因。也就说白花性状的基因不可能来自于外来基因。也就说明控制白花性状的基因没有融合或消失，只能是明控制白花性状的基因没有融合或消失，只能是第二种解释符合实际情
9、况。第二种解释符合实际情况。3.F3.F2 2代中性状分离比为什么是代中性状分离比为什么是3 3：1 1，或者，或者F F1 1的的基因组成是怎么样，或者说基因组成是怎么样，或者说F F1 1代产生配子的种类代产生配子的种类和比例是怎么样的？和比例是怎么样的？同样，对同样，对F F2 2代的结果本身的分析是无法得出代的结果本身的分析是无法得出答案的。在哪儿找答案？在答案的。在哪儿找答案？在F F3 3代的结果中找。代的结果中找。705705株株224224株株 3 :13 :1F F1 1F F2 2F F3 36464株株3636株株 2:12:1F F3 3显性后代中呈现显性后代中呈现2
10、2：1 1的比例，也就是说在的比例，也就是说在F2F2代中代中实际上呈现的是实际上呈现的是1 1：2 2：1 1的比例。这个比例符合的比例。这个比例符合(A+a)(A+a)2 2的展开式。的展开式。(二二)遗传因子假说遗传因子假说孟德尔在试验结果分析基础上提出了孟德尔在试验结果分析基础上提出了遗传因子遗传因子的概念，的概念，认为：认为：n 生物性状是由遗传因子决定，且每对相对性状由一对生物性状是由遗传因子决定，且每对相对性状由一对遗传因子控制；遗传因子控制；n 显性性状受显性性状受显性因子显性因子控制，而隐性性状由控制，而隐性性状由隐性因子隐性因子控控制；只要成对遗传因子中有一个显性因子，生物
11、个体制；只要成对遗传因子中有一个显性因子，生物个体就表现显性性状；就表现显性性状；n 遗传因子在体细胞内成对存在，而在配子中成单存在。遗传因子在体细胞内成对存在，而在配子中成单存在。体细胞中成对遗传因子分别来自父本和母本。体细胞中成对遗传因子分别来自父本和母本。(三三)遗传因子的分离定律遗传因子的分离定律遗传因子在世代间的传递遵循遗传因子在世代间的传递遵循分离定律分离定律：n(性母细胞中性母细胞中)成对的遗传因子在形成配子时彼此成对的遗传因子在形成配子时彼此分离、分离、分配分配到配子中，配子只含有成对因子中的一个。到配子中，配子只含有成对因子中的一个。而杂种体细胞中，分别来自父母本的成对遗传因
12、子也而杂种体细胞中，分别来自父母本的成对遗传因子也各自独立，互不混杂；在形成配子时彼此分离、互不各自独立，互不混杂；在形成配子时彼此分离、互不影响。影响。n 杂种产生含杂种产生含两种两种不同因子不同因子(分别来自父母本分别来自父母本)的配子，的配子，并且并且数目相等数目相等；各种雌雄配子受精结合是；各种雌雄配子受精结合是随机的随机的，即，即两种遗传因子是随机结合到子代中。两种遗传因子是随机结合到子代中。三、基因型和表现型三、基因型和表现型n基因型基因型指生物个体基因组合，表示生物个体的遗传组成；指生物个体基因组合，表示生物个体的遗传组成；n表现型表现型指生物个体的性状表现，简称指生物个体的性状
13、表现，简称表型表型。(一一)基因型与表现型的相互关系基因型与表现型的相互关系n 基因型是生物性状表现的内在决定因素，基因型决定基因型是生物性状表现的内在决定因素，基因型决定表现型。表现型。n如一株豌豆的基因型是如一株豌豆的基因型是CCCC或或CcCc，则该植株会开红，则该植株会开红花，而基因型为花，而基因型为cccc的植株才会开白花。的植株才会开白花。n 表现型是基因型与环境条件共同作用下的外在表现，表现型是基因型与环境条件共同作用下的外在表现，往往可以直接观察、测定，而基因型往往只能根据生往往可以直接观察、测定，而基因型往往只能根据生物性状表现来进行推断。物性状表现来进行推断。(二二)纯合与
14、杂合纯合与杂合n 具有一对相同基因的基因型称为具有一对相同基因的基因型称为纯合基因型纯合基因型，如，如CCCC和和cccc；这类生物个体称为这类生物个体称为纯合体纯合体。n 显性纯合体显性纯合体,如：如：CC.CC.n 隐性纯合体隐性纯合体,如：如：cc.cc.n 具有一对不同基因的基因型称为具有一对不同基因的基因型称为杂合基因型杂合基因型，如，如CcCc；这类；这类生物个体称为生物个体称为杂合体杂合体。n 由于纯合体与杂合体的基因组成不同，所以它们所产生的配由于纯合体与杂合体的基因组成不同，所以它们所产生的配子及自交后代的遗传稳定性均有所不同：子及自交后代的遗传稳定性均有所不同：n(1)(1
15、)产生配子上的差异；产生配子上的差异；n(2)(2)自交后代的遗传稳定性。自交后代的遗传稳定性。四、分离定律的验证四、分离定律的验证n 遗传因子仅是一个理论的、遗传因子仅是一个理论的、抽象抽象的的概念。当时孟德尔不知道遗传因子概念。当时孟德尔不知道遗传因子的物质实体是什么，如何实现分离。的物质实体是什么，如何实现分离。n 遗传因子分离行为仅仅是孟德尔基遗传因子分离行为仅仅是孟德尔基于豌豆于豌豆7 7对相对性状杂交试验中所对相对性状杂交试验中所观察到的观察到的F F1 1 、F F2 2个体表现型及个体表现型及F F2 2性性状分离现象作出的一种状分离现象作出的一种假设假设。n 正因为如此，从孟
16、德尔杂交试验到正因为如此，从孟德尔杂交试验到遗传因子假说是一个高度理论抽象遗传因子假说是一个高度理论抽象过程。所以当时几乎没有人能够理过程。所以当时几乎没有人能够理解。如何对这一假说进行验证呢？解。如何对这一假说进行验证呢？n 一个正确的理论，一个正确的理论，它首先要能它首先要能解释已解释已知知的现象；的现象；其次要能够对未知其次要能够对未知事物作出理论推断事物作出理论推断(预测未知预测未知)，并通，并通过试验来检验推断过试验来检验推断结果。结果。n 这是科学理论的一这是科学理论的一般验证过程。般验证过程。遗传因子假说及遗传因子假说及其分离能够解释其分离能够解释豌豆杂交试验中豌豆杂交试验中观察到的性状分观察到的性状分离现象。离现象。分离定律的验证方法分离定律的验证方法(一一)测交法测交法(二二)F)F1 1花粉鉴定法花粉鉴定法测交测交(test cross)(test cross)的概念与作用的概念与作用n 测交法，是把被测验的个体与隐性纯合的亲本杂交。测交法，是把被测验的个体与隐性纯合的亲本杂交。根据测交子代根据测交子代FtFt所出现的表现型种类和比例，可以确所出现的表现型种类和比例
