第二节遗传的基本规律

第二节遗传的基本规律一、基因的分离定律当前1页，总共42页。孟德尔(GregorJohannMendel)[1822-1884]，出生于奥地利一个名叫海因策多夫(Heinzendorf)的小村中，父亲是农民，擅长嫁接;母亲是园艺工人。由于家庭的影响，孟德尔自幼酷爱自然科学。他于1981年在维也纳大学学习，1853年从维也纳到布隆(Brünn)[现在捷克的布尔诺(Brno)]修道院当修道士，直至1868年当选修道院院长为止。孟德尔从1856年起就是在修道院的花园里种豌豆，开始他的“豌豆杂交试验”，到1864年共进行了8年，发现了前人未认识到的规律，这个规律后来称为”孟德尔规律”,即遗传学上的分离规律和独立分配规律，这两个规律与后来摩尔根的连锁遗传规律并称为遗传学的三大规律。但当时这一规律并未被认可，直至他去世后的1900年，才又被重新提出。而孟得尔被称为“遗传之父”。

当前2页，总共42页。孟德尔的豌豆杂交试验当前3页，总共42页。豌豆孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料1、豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物2、豌豆有易于区分的相对性状当前4页，总共42页。相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型直发与卷发？兔的白毛和狗的黑毛？当前5页，总共42页。单击画面继续人的某些相对性状当前6页，总共42页。下列生物性状中，不属于相对性状的是A、小麦种子的白粒与红粒B、狗的卷毛与白毛C、小麦的有芒与无芒D、五指与多指答案:(B)当前7页，总共42页。人工杂交（异花传粉）孟德尔杂交试验的独特之处:

分别对每一对相对性状进行研究当前8页，总共42页。解释:PF1F2

子一代子二代♀♂×亲本母本父本杂交自交当前9页，总共42页。

矮茎的性状在F1中丢失了吗？显性性状隐性性状相对性状一对相对性状的遗传试验F1中只出现高茎F2中出现高茎和矮茎，比例为3：1显性纯种和隐性纯种杂交，F1中只出现显性性状F2出现性状分离，显性性状和隐性性状，比例为3：1当前10页，总共42页。一对相对性状（茎的高矮）的遗传试验P:高×矮单击画面继续F1

高F2

高787矮277比例约3：1│↓│↓F2中的3：1是不是巧合呢？(性状遗传图解）×当前11页，总共42页。七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比另一种性状一种性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状单击画面继续当前12页，总共42页。孟德尔对相对性状遗传试验的解释①相对性状是由遗传因子（现称基因）决定的。显性性状由显性基因控制，用大写字母表示，隐性性状由隐性基因控制的，用小写字母表示，在体细胞中基因是成对存在②配子形成时，成对的基因分开，分别进入不同的配子，因此配子中基因是（）③当雌雄配子结合完成受精后，基因又恢复成对。显性基因(D)对隐性基因(d)有显性作用。所以F1代表现显性性状(高茎)单击画面继续成单的当前13页，总共42页。孟德尔对一相对性状遗传试验的解释④F1形成的配子种类、比值都相等，受精机会均等，所以F2性状分离，表现比为3:1，基因类型比为1:2:1。单击画面继续以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过实验验证。一个正确的理论，不仅能够解释出现的问题，还应能预测另一些实验的结果当前14页，总共42页。性状分离比的模拟验证说明：1、两个盒子里都放有十粒黑色棋子和十粒白色棋子

2、用黑色表示显性性状，白色表示隐性性状３、从两盒中随机抓取棋子进行组合结果：组合类型

DDDddd单击画面继续当前15页，总共42页。

由相同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体，这样的个体叫做纯合子。例如DD和dd纯合子(纯种)：

由不同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体，这样的个体叫做杂合子。例如Dd杂合子(杂种)：稳定遗传，杂交后代不发生性状分离现象不稳定遗传，杂交后代会发生性状分离现象当前16页，总共42页。测交亲本杂种一代隐性纯种Dddd配子Ddd

Dddd测交后代高茎

矮茎比例1：1对分离现象解释验证测交试验:让F1与隐性纯合子杂交当前17页，总共42页。AAAAAAaaaaaa染色体复制减Ⅰ

同源染色体分离减Ⅱ

减Ⅱ

着丝点分裂AaDNA着丝点基因分离定律的实质当前18页，总共42页。

等位基因隐性基因显性基因位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因当前19页，总共42页。实质（1）等位基因位于一对同源染色体上（2）等位基因随同源染色体分开而分开，独立地随配子遗传给下一代（3）等位基因：位于一对同源染色体相同位置上，控制着相对性状的基因当前20页，总共42页。分离定律的实质:

在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代当前21页，总共42页。解释的正确性（一）、一对相对性状的遗传实验：（二）、测交P：高(纯)X矮F1高(显性性状)F2：高3：矮1(性状分离)理论解释：P：DDXddF1：Dd配子：F2基因型：1D：1d(受精机会均等)(等位基因)1DD：2Dd：1dd杂交实验的数据与理论分析相符，即测F1基因型为Dd结论：30株高：34株矮F1X矮茎实验：1Dd:1dd的结果应有DdXdd如解释正确，分析：验证对分离现象测F1基因型F1X隐性类型目的：基因分离规律小结：当前22页，总共42页。单击画面继续表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如，豌豆的高茎和矮茎指与表现型有关系的基因组成基因型：表现型：基因型和表现型当前23页，总共42页。基因型与表现型的关系?基因型是性状表现的内在因素,表现型是基因型的表现形式,表现型相同,基因型不一定相同,表现型不同,基因型不一定不同.因为表现型还受到环境的影响.表现型=基因型+环境因素当前24页，总共42页。显性的相对性完全显性:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1的全部个体都表现出显性性状,并且在表现程度上和显性亲本完全一样,这种显性叫完全显性(如孟德尔研究的豌豆的7对相对性状)当前25页，总共42页。不完全显性:在生物性状的遗传中,如果F1的介于显性和隐性亲本之间,这种显性叫不完全显性共显性:在生物性状的遗传中,如果两个亲本的性状同时在F1的的个体上显现出来,而不是单一的表现出中间性状,这种显性叫共显性当前26页，总共42页。基因分离定律在实践的应用在遗传育种上的应用（育种年限长，理论上后代不会全是纯合子）杂交育种中的连续自交及相关计算公式在医学实践中的应用:人类遗传病预防一对基因的遗传组合基因分离定律事例分析棋盘法和交叉线图解法当前27页，总共42页。相关概念：亲本（P）—用于交配的两个实验材料,包括父本,母本子代——交配后产生的后代，包括子一代（F1）、子二代（F2）······正交——如以A为父本，B为母本进行交配反交——以B为父本，A为母本进行交配父本———提供精子的亲本母本——提供卵细胞的亲本自交——同种性状的两个亲本交配，以表示杂交——两种不同性状的亲本杂交，以X表示当前28页，总共42页。相关概念:1、性状:生物体的形态特征和生理特征。2、相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。3、显性性状:杂种一代表现出来的性状。4、隐性性状:杂种一代未显现出来的性状。5、性状分离:在杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象。6、显性基因:控制显性性状的基因。7、隐性基因:控制隐性性状的基因。8、表现型:生物个体表现出来的性状叫表现型。9、基因型:与表现型有关的基因组成叫做基因型。10、纯合子：相同基因的配子结合成的合子发育成的个体11、杂合子：不同基因的配子结合成的合子发育成的个体12、等位基因:位于同源染色体同一位置，控制相对性状的基因。当前29页，总共42页。基因与性状的概念系统图基因基因型等位基因显性基因隐性基因性状相对性状显性性状隐性性状性状分离纯合子杂合子表现型发生决定决定控制控制控制单击画面继续当前30页，总共42页。生物个体基因型的推断方法1、正推法以知双亲的基因型或表现型，推子代的基因型、表现型。基本的交配组合有以下六种（设A对a为显性）显×显显×显显×隐显×显显×隐隐×隐AAAA:Aa=1:1AaAA:Aa:aa=1:2:1Aa:aa=1:1aa全显全显全显显：隐=1：1全隐显：隐=3；1当前31页，总共42页。除此之外，还可以根据产生配子的概率，来求子代的基因型及概率。其方法是先求出亲本产生几种配子，及每种配子的概率，再用两种相关配子的概率相乘。例如：人类白化病遗传，双亲基因型若为：Aa×Aa，父本产生A和a配子的概率各占1/2，母本产生A和a配子的概率各占1/2，因此生一个白化病孩子的概率为1/2×1/2=1/4.点拨：当前32页，总共42页。2、逆推法根据子代的表现型或基因型及比值推断双亲的基因型。方法一：隐性突破法。子代中隐性个体的存在，是逆推过程中的突破口。因为隐性个体一定是纯合子，基因型为aa，其中一个a来自父本，一个a来自母本，因此双亲必然都有一个隐性基因(a),然后再根据亲代的表现型做进一步的推断。方法二：基因填充法。先根据亲代的表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用“A＿”来表示，隐性性状的基因型只有一种aa，然后再根据子代的表现型及比值，推断出亲代中未知的基因。当前33页，总共42页。遗传概率计算的基本原理：在对遗传学问题进行分析时，常遇到概率的问题，这就要依据两个基本原理分析，即：加法定理和乘法定理。1、加法定理当一时间出现时，另一事件就被排除，这样的两个事件程为互斥事件或交互事件，这种互斥事件出现的概率是他们各自概率之和。例如，肤色正常(A)对白化病(a)是显性，一对夫妇的基因型都是Aa，他们孩子的基因组合就是四中可能：AA、Aa、Aa、aa，该路都是1/4，然而这些基因组合都是互斥事件，一个孩子如是AA，就不可能是其他的基因组合。所以这个孩子表现正常的概率是：1/4(AA)＋1/4(Aa)＋1/4(Aa)

＋1/4(aa)=3/4.当前34页，总共42页。2、乘法法则

当一个时间的发生不影响另一事件的发生，这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是他们各自概率的乘积。例如：生男孩和生女孩的概率各为1/2，由于第一胎不论生男孩还是生女孩都不影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件，所以一对夫妇连续生两胎都是女孩的概率是1/2×1/2=1/4.当前35页，总共42页。基因分离规律的验证方法测交法：杂种F1与隐性类型杂交，后代出现两种基因型和表现型的个体，证明了杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。自交法：杂种F1自交后代F2中出现显隐性两种表现型的个体，也是由于F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘液呈现两种不同颜色，且比例为1：1，从而直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中，等位基因彼此分离。当前36页，总共42页。基因分离定律在实践中的应用-杂交育种Tt抗锈病F1×Tt抗锈病抗锈病不抗锈病TTTtTtttF2×F3Fn×TT不再发生性状分离……连续自交TtTt配子选育显性优良性状从F2代开始连续自交选育如何选育隐性优良性状当前37页，总共42页。1/4AA1/2Aa1/4aaAa

½(1/4AA1/2Aa1/4aa)

1/8AA1/4Aa1/8aa1X1/8AA¼(1/4AA1/2Aa1/4aa)1X1/8aa1/16AA1/8Aa1/16aaAA(1/4＋1/8＋1/16＋```＋1/2n＋1)Aa(1/2n)aa(1/4＋1/8＋`````＋1/2n＋1)AA(1/2-1/2n＋1)

Aa(1/2n)

aa(1/2-1/2n＋1)PF1F2

F3Fn

1x1/4AA1x1/4aa1x1/4AA1x1/4aa连续自交，后代中纯合子和杂合子所占比例（以Aa为例）当前38页，总共42页。经过上面分析，我们可以得出具有一对相对性状的杂合子Aa连续自交，第n代的情况如下表：注：上例以Aa为亲代，其自交所得F1为子代。若以Aa为第一代，其自交所得子代为第二代，则上述所有比例式中n都应取值为n-1。对n的取值，可取为自交次数。对纯合子机率记忆方法：分子永远比分母2n少1.当前39页，总共42页。思考1、基因型分别为bb、Bb、BB的三个植物个体，其中属于杂合体的是

，表现型相同的个体有

。2、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验，F1产生

种不同类型的雌雄配子