好参照第一节分离定律

本模块知识内容特点

《遗传与进化》——人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程

人类怎样认识到基因的存在？基因在哪里？基因是什么？基因怎样行使功能？基因会发生怎样的变化？人类如何利用基因？进化过程中基因频率是如何改变的？

第1页，共85页。第一章孟德尔定律第2页，共85页。种瓜得瓜，种豆得豆什么是遗传呢？亲代与子代之间能保持性状的稳定性第3页，共85页。你在生活中见过这样的人吗？你知道吗？他们的父母都是正常人。第4页，共85页。母亲父亲孩子这是一家三口的眼睛的照片，请你观察他们的眼皮，

你发现了什么？第5页，共85页。你在生活中见过这样的人吗？你知道吗?她的父母都是正常人。为什么会出现这样的现象呢？有没有什么规律呢？第6页，共85页。亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。柏拉图：认为子女更象父方还是更象母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更浓烈些。但真正的遗传定律是由奥地利神父孟德尔揭示总结出来。第7页，共85页。让我们一起走进遗传学的殿堂，追循140多年前前人的步伐去探索－－遗传的基本规律性状生物的形态、结构和生理生化等特性的总称。表现型第8页，共85页。分离定律第一节第9页，共85页。奥国人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文。遗传学奠基人孟德尔简介（Mendel,1822-1884）（1）、提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；（2）、发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。主要贡献第10页，共85页。豌豆孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料第11页，共85页。两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉，这种交配类型叫自交。1、豌豆是传粉，且是的植物自花闭花受粉（一）孟德尔杂交实验的材料—豌豆豌豆的花冠中，有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊。这使豌豆花的结构很适合自花传粉。授粉时无外来花粉的干扰，便于形成纯种，能确保杂交实验结果的可靠性，并且便于人工去雄和授粉。第12页，共85页。2、豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数（一）孟德尔杂交实验的材料—豌豆第13页，共85页。2、豌豆具有多对性状。种子形状子叶颜色黄色绿色种皮颜色灰色白色圆滑皱缩豆荚形状饱满不饱满豆荚颜色绿色黄色花的位置叶腋茎顶茎的高度高茎矮茎相对相对性状：生物性状的表现类型一种同一种不同易于区分、能稳定遗传的（一）孟德尔杂交实验的材料—豌豆第14页，共85页。1.下列各组生物性状中属于相对性状的是A家鸽的长腿与毛腿B兔的长毛和猫的短毛C番茄的红果和圆果D棉花的短绒与粗绒E水稻的早熟与晚熟F羊的白毛和黑毛G人的双眼皮和单眼皮Ｅ、F、G第15页，共85页。种子形状种皮颜色豆荚形状这么多的性状，该怎么研究呢？如果是你，你会怎么做？简单复杂（先从一对相对性状入手，然后再分析两对或两对以上相对性状。）茎的高度第16页，共85页。（二）一对相对性状的遗传试验——单因子杂交实验正交亲本(P)：紫花豌豆、白花豌豆子一代(F1)：豆荚长大后所结的种子，该种子长成的植株就是F1植株为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？第17页，共85页。（二）一对相对性状的遗传试验——单因子杂交实验显性性状：在子一代F1代能表现出来的亲本性状，如紫花隐性性状：在子一代F1代未能表现出来的另一亲本的性状，如白花杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程（用×表示）。自交：基因型相同的生物体间的相互交配，植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉（用表示）。第18页，共85页。紫花F1×(自交)紫花白花F2(子二代)显性性状隐性性状结果：F2出现，且分离比为

。性状分离3:1性状705株224株3∶13.15∶1性状分离杂种自交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象（二）一对相对性状的遗传试验——单因子杂交实验第19页，共85页。其它六对相对性状的遗传试验数据说明：出现3:1的性状分离比不是偶然的。为什么子一代只出现显性性状，子二代既有显性性状又有隐性性状，而且会出现3:1的性状分离比呢?性状F2的表现显性隐性显性:隐性种子形状圆粒5474皱粒10852.96:1子叶颜色黄色6022绿色20013.01:1种皮颜色灰色705白色2243.15:1豆荚形状饱满882不饱满2992.95:1豆荚颜色（未成熟）绿色428黄色1522.82:1花的位置腋生651顶生2073.14:1（二）一对相对性状的遗传试验——单因子杂交实验第20页，共85页。基因分离定律中的基本概念（1）性状类①性状：生物的形态结构特征和生理功能特性的总称。②相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。③显性性状：在杂种F1代显现出来的性状。④隐性性状：在杂种F1代中没有显现出来的性状。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。第21页，共85页。（2）交配类①自花传粉：两性花的花粉落在同一朵花的雌蕊的柱头上的过程。②异花传粉：两朵花之间的传粉过程。③杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程（用×表示）。④自交：基因型相同的生物体间的相互交配，植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉（用表示）。⑤测交：让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1基因型。第22页，共85页。说明：出现3:1的性状分离比不是偶然的。为什么子一代只出现显性性状，子二代既有显性性状又有隐性性状，而且会出现3:1的性状分离比呢?在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理。再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的；反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。叫做假说----演绎法。实验--提出问题--提出假说第23页，共85页。CC紫花白花ccPF1配子Cc④生物体在形成生殖细胞－配子时，成对的彼此，分别进入。(受精)Cc紫花⑤受精时，雌雄配子的结合是，合子中的恢复成对。显性基因(C)对隐性基因(c)有。所以F1表现。（三）孟德尔对分离现象的解释③在体细胞中，基因存在。遗传因子基因显性基因大写C隐性基因小写c成对分离不同的配子随机的基因基因显性作用显性性状②显性性状由控制，用字母（如）表示，隐性性状由控制，用字母（如

）表示。①生物性状由

（现称）控制的。第24页，共85页。F1Cc配子CcCcCcCCCcCccc紫花紫花紫花白花1∶2∶1∶F2（三）孟德尔对分离现象的解释两CcC:c=1:1随机的31:2:13:1⑥F1产生配子时，基因D和基因d又会，产生的雌雄配子各有种，其中一种含基因，一种含基因，且两种配子的比例都为。分离⑦受精时，雌雄配子的结合是，Ｆ２出现种基因组合，比例为，性状表现的比例为。3

1第25页，共85页。基本概念：等位基因：控制一对相对性状的两种不同形式的基因，如C、c基因型：控制性状的基因组合类型，如紫花亲本的基因型是CC，白花亲本的基因型为cc纯合子：是由两个基因型相同的配子结合而成的个体，如基因型为CC或cc的植株杂合子：是由两个基因型不同的配子结合而成的个体，如基因型为Cc的植株表现型：具有特定基因型的个体所能表现出来的性状第26页，共85页。那么生物的表现型就完全由基因型决定的？表现型和基因型以及它们的关系性状的表现=基因型+环境基因型是决定表现型的主要因素。基因型相同，表现型一般相同。表现型相同，基因型不一定相同。（举例）在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。（举例）第27页，共85页。基因分离定律的实质:控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有一种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。那么孟德尔是怎样验证他的解释的呢？第28页，共85页。分离假设的验证

——测交试验

孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确，又设计了另一个试验——测交试验测交就是让F1与隐性纯合子杂交。第29页，共85页。实验现象的验证：测交让F1与隐性亲本杂交,来检测F1的基因型实验方法F185：81cccccCCCccc1：1Ｆ１能产生两种不同类型的配子（C和c）,比例为１：１。1：1这一结果与孟德尔的理论假设完全相符。孟德尔对7对相对性状分别做了7个实验，结果无一例外地接近1：1的分离。因子分离的假设是正确的，从而肯定了分离定律。第30页，共85页。在孟德尔的实验中，用纯合的紫花和纯合的白花进行杂交，得到的都是紫花，我们把这种在子一代中表现出来的亲本的性状叫做显性性状那么是不是所有生物的具有相对性状的纯合亲本进行杂交，在子一代中必表现出亲本中的其中一种性状？第31页，共85页。显性的相对性完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。如豌豆中的紫花基因C对白花基因c为完全显性。不完全显性：指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为中间类型的现象。例如金鱼草的花色。共显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出双亲的性状。例如人群的ABO血型。第32页，共85页。孟德尔在做杂交试验时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄。然后，套上纸袋，待花成熟时，再采集另一植株的花粉，撒在去雄花的柱头上。两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本(♂)，接收花粉的植株叫做母本(♀)。异花传粉闭花受粉就是花在花未开时已经完成了受粉。自花传粉两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉单击画面继续第33页，共85页。常见的几个符号P：亲本X：杂交♀雌性个体(母本)♂雄性个体(父本)

F1：子一代F2：子二代杂交：自交X基因型不同的个体进行的交配。测交就是让杂种一代与隐性类型相交，用来测定F1的基因型。自交：基因型相同的个体进行的交配。测交：单击画面继续正交：反交：显性类型个体做母本的杂交方式显性类型个体做父本的杂交方式第34页，共85页。在F2中，一部分个体显现出一个亲本的性状，另一部分的个体显现出另一个亲本的性状，这种在后代中显现出不同的性状（如高茎和矮茎）的现象，叫做性状分离。性状分离：单击画面继续在遗传学上，把F1中显现出来的那个亲本的性状叫做显性性状。在遗传学上，把F1中未显现出来的那个亲本的性状叫做隐性性状显性性状：隐性性状：第35页，共85页。含有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。含有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。单击画面继续杂合子(杂种)：纯合子(纯种)：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。基因是指与表现型有关系的基因组成。在F1能表现出来的叫显性基因，在F1不能表现出来的叫隐性基因。例如，高茎豌豆的基因型有DD和Dd两种，而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。在一对同源染色体的同一位置上的，控制相对性状的基因，叫做等位基因。例如Dd。分析：DD和dd是不是等位基因？等位基因：基因型：表现型：第36页，共85页。解释的正确性（一）、一对相对性状的遗传实验：（二）、测交P：紫(纯)X白F1紫(显性性状)F2：紫3：白1(性状分离)理论解释：P：CCXccF1：Cc配子：F2基因型：1C：1c(受精机会均等)(等位基因)1CC：2Cc：1cc杂交实验的数据与理论分析相符，即测F1基因型为Cc结论：85株紫：81株白F1X白花实验：1Cc:1cc的结果应有CcXcc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：第37页，共85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第38页，共85页。相对性状第39页，共85页。显性性状与隐性性状的确定第40页，共85页。显性性状与隐性性状的确定如果两个亲本的性状相同，后代中出现了不同的性状，那么新出现的性状就是隐性性状，亲本的性状为显性性状。——隐性性状突破法Aa×Aa↓aa第41页，共85页。显性性状与隐性性状的确定如果后代出现了性状分离，而且性状分离比=3：1，那么数量占3/4的性状为显性性状，数量占1/4的性状为隐性性状。Aa×Aa↓AAAaaAaa第42页，共85页。显性性状与隐性性状的确定如果两个亲本具有相对性状，而F1全部都是一种性状，那么F1的性状就是显性性状。AA×aa↓Aa第43页，共85页。根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代(如高秆X高秆→矮秆)或两个隐性亲本产生的后代全为隐性，不应该出现显性性状的后代(白化X白化→全为白化)的规律来否认某些性状是隐性或显性，从而判断显性、隐性的性状。常用的几种判断显隐性的方法有：（1）反证法：例如：豌豆中黄色子叶X黄色子叶绿色子叶问亲本及子代的基因型是什么？（用Yy表示）这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是隐性，则黄色X黄色→全为黄色，不应出现绿色，与事实不符，故假设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。由此推知亲本的黄色均为Yy，子代的绿色为yy.。（2）推理法：第44页，共85页。隐性个体在解决遗传题目的运用很明显黑色是隐性(用aa来表示)所以两个亲本的基因型是Aa黑色小羊白色公羊X白色母羊（2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性基因，由此可推知亲本的基因型。如：（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性基因，由此可知后代个体的基因型。例：人类白化病遗传：根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生一种配子第45页，共85页。正常正常有病正常有病有病系谱图中显隐关系的确定（隐）（显）1、双亲都正常，生出有病孩子：（无中生有）2、双亲都患病，生出正常孩子：（有中生无）则一定是隐性遗传病则一定是显性遗传病第46页，共85页。下图是人类中某遗传病的系谱图，请推测其最可能的遗传方式是：ⅠⅡⅢ第47页，共85页。个体基因型的确定第48页，共85页。个体基因型的确定表现型为隐性，基因型肯定由两个隐性基因组成，aa。表现型为显性，至少有一个显性基因，另一个不能确定，Aa或AA。测交后代性状不分离，被测者为纯合体，AA，测交后代性状分离，被测者为杂合体，Aa。

第49页，共85页。个体基因型的确定自交后代性状不分离，亲本是纯合体，AA或者aa；自交后代性状分离，亲本是杂合体：Aa×Aa。双亲均为显性，杂交后代仍为显性，亲本之一是显性纯合体，另一方是AA或Aa；杂交后代有隐性纯合体分离出来，双亲一定是Aa。第50页，共85页。规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性:隐性为1:1，则亲本基因型为：AaXaa后代显性：隐性为3:1，则亲本的基因型为AaXAa后代基因型Aa比aa为1:1，则亲本的基因型为AaXaa后代基因型Aa:Aa:aa为1:2:1，则亲本的基因型为AaXAa第51页，共85页。基因的分离规律在实践中的应用在杂交育种过程中如何选用显性性状和隐性性状的品种？培育显性品种：应连续自交，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。想一想培育隐性品种：一但出现隐性性状的品种，就是选用的品种。假如你在一个花圃工作。有一天，你突然发现一种自花传粉的本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株，很珍奇。你想培育这种新品种，将这株紫花植株的种子种下去。可惜，在长出的126株新植株中，却有46株是开白花的，这不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种呢？请你设计实验程序。第52页，共85页。编号非近亲婚配子代的发病率表兄妹婚配子代的发病率甲1:3100001:8600乙1:380001:3100丁1:400001:3000想一想为什么婚姻法禁止近亲结婚？在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，而使其后代出现病症的机会大大增加。基因的分离规律在实践中的应用第53页，共85页。后代杂合子和纯合子的比例的计算杂合子(Aa)自交，求子代某一个体是杂合子的概率。若该个体表现型为显性性状，它的基因型有两种可能：AA或Aa，且比例为1∶2，所以，它是杂合子的几率为2/3。若该个体的表现型未知，它的基因型为AA∶Aa∶aa。比例为1∶2∶1，因此：它是杂合子的几率为1/2。第54页，共85页。后代杂合子和纯合子的比例的计算杂合子(Aa)自交n代，求后代中是杂合子的概率。2n1杂合子的概率:纯合子的概率:2n11—显性纯合子的概率=隐性纯合子的概率2n11—21（）第55页，共85页。后代杂合子和纯合子的比例的计算豌豆的紫花和白花是一对相对性状。用纯种的紫花和纯种的白花进行正交和反交，F1都是紫花。求F1自交4代，后代中紫花纯合子的比例第56页，共85页。关于表现型概率计算第57页，共85页。例如:一对正常的夫妇若都是白化病基因的携带者，则他们生出正常子女的可能性为？加法原理当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件，这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。1/4＋2/4=3/4。第58页，共85页。乘法原理当一个事件的发生不影响另一个事件的发生，这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自概率的乘积。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。第59页，共85页。分离定律中的概率计算亲本基因型未定，如何求后代某一性状发生的概率。★１首先确定亲本的基因型及其概率★２假定亲本携带该性状的基因，求出后代出现该性状的概率★３根据乘法原理，将上述概率相乘。第60页，共85页。对某地区一个家族的某种遗传病的调查如下图，请据图分析回答（用Aa表示这对等位基因）：345678910111213141512ⅠⅡⅢ（2）若Ⅲ10与Ⅲ15婚配，生一个有病孩子的概率为＿＿＿＿。生一个正常女孩的概率为＿＿＿＿。（1）该病的遗传方式为＿＿＿＿。隐1/3AA2/3Aa1Aa1/65/12单击画面继续本页已经结束第61页，共85页。多对相对性状后代表现型概率的计算第62页，共85页。具有两对或两对以上相对性状的个体杂交，子代表现型的概率等于每对相对性状杂交所得表现型概率的乘积（乘法定理）第63页，共85页。分离定律总结第64页，共85页。分离定律选择豌豆作为实验材料杂交实验理论解释（假说）测交验证分离定律内容自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状F2性状表现类型及其比例为F2遗传因子组成及其比例紫花∶白花=3∶1CC∶Cc∶cc=1∶2∶1子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例紫花∶白花=1∶1Cc∶cc=1∶1显性的相对性第65页，共85页。★豌豆实验结果：F1只表现出

；F2出现了

现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接于

。实验显性性状性状分离3：1第66页，共85页。对分离现象的解释①生物的性状是由

决定的显性基因（大写字母表示如C）隐性基因（小写字母表示如c）②体细胞中基因是成

存在的紫花豌豆：白花豌豆：Cc纯合子：杂合子：紫花豌豆：C基因组成相同的个体基因组成不同的个体Ccc基因对第67页，共85页。③生物体在形成生殖细胞---配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。配子中只含每对遗传因子的一个对分离现象的解释第68页，共85页。根据孟德尔的假说，亲代中紫花豌豆的基因型是

，白花豌豆的基因型是

；F1中紫花豌豆的基因型是

。F2中出现

种基因型，分别是，比例是

。CCccCc3CC、Cc、cc1：2：1对分离现象的解释第69页，共85页。根据孟德尔的假说，预测下列两种情况：（1）纯种紫花×白花

后代有

种表现类型，是

花；后代有

种基因型。（2）杂种紫花×白花

后代有

种表现类型，比例是

；后代有

种基因型，比是

。1紫121：121：1对分离现象的解释第70页，共85页。1、水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，纯种非糯性水稻和纯种糯性水稻杂交，后代全都是非糯性水稻。显性性状是____________。非糯性亲代子代A×B圆粒皱粒2172、显性形状是_____________。圆粒3、两头黑牛交配生了一头棕色子牛。显性性状是_________黑色对分离现象的解释第71页，共85页。分离定律实质在生物的体细胞中，基因是成

存在，不相

；在形成配子时，成对的基因发生

，分离后的基因分别进入不同的配子，成

存在。对融合分离单第72页，共85页。分离定律的应用（遗传概率的计算）例1：一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的男孩。请问：（1）显性性状是

；此夫妇的基因型是

。（2）他们再生一个单眼皮的孩子的几率是

；（3）他们再生一个单眼皮的男孩的几率是

。双眼皮Dd、Dd1/41/8一般步骤（1）推出显隐性；（2）推出亲代基因型；（3）根据比例计算概率；第73页，共85页。亲代组合子代基因型及比例子代性状及比例AA×AaAA×aaAa×AaAa×aaaa×aa写出子代的基因型与性状AA:Aa=1：1全显Aa全显AA:Aa：aa=1：2：1显:隐=3：1Aa:aa=1：1显:隐=1：1aa全隐第74页，共85页。在豌豆中，高茎（D）对矮茎（d）为显性，现将A、B、C、D、E5株豌豆进行杂交，实验结果如下：实验组合子代表现类型高矮总数A×B600200800C×D7000700E×D300300600E×B21070280写出基因型：A

，B

，C

，D

，E

。DdDdDDddDd写出基因型第75页，共85页。1、判断以下描述是否属于相对性状（1）人的直发与黑发；（2）羊的白毛与黑毛（3）豌豆的黄粒与皱粒；（4）羊的长毛与牛的短毛；（5）玫瑰的白花、红花与粉色花。课堂反馈第76页，共85页。2．在孟德尔实验中发育成F1的种子和发育成F2的种子分别结在（

）A．F1的植株上、F2的植株上

B．母本的植株上、父本的植株上

C．母本的植株上、F1的植株上

D．F2的植株上、F1的植株上

C第77页，共85页。3、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

。4、用纯种的紫花豌豆与白花豌豆进行杂交实验，F1产生

种不同类型的雌雄配子，其比为

。F2的基因型有

，其比为

。其中，不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型是

。5、肤色正常的夫妇生了一个白化病（bb）的孩子，这对夫妇的基因型是

，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是

。BbBb和BB21:13种1:2:1CcBb和Bb1/4第78页，共85页。6、豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。现用纯种圆粒与纯种皱粒杂交，F1全部是圆粒。将F1自交，得到F2。（1）显性性状是

？（2）若F2中共有2000株豌豆，那圆粒豌豆应有

株，皱粒豌豆有

株；圆粒1500500（3）若F2中圆粒豌豆共有6000株，那皱粒豌豆应有