遺傳的分離定律

1、孟德爾定律孟德爾定律分離定律分離定律page 2遺傳與變異：遺傳與變異：遺傳：生物親子代間遺傳：生物親子代間的相似現(xiàn)象稱為遺傳。的相似現(xiàn)象稱為遺傳。變異：生物親代與子變異：生物親代與子代間或子代間存在差代間或子代間存在差異的現(xiàn)象稱為變異。異的現(xiàn)象稱為變異。page 3本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：簡述孟德爾的單因子和雙因子的雜交實(shí)驗(yàn)過程，簡述孟德爾的單因子和雙因子的雜交實(shí)驗(yàn)過程，以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的解釋和驗(yàn)證以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的解釋和驗(yàn)證解釋孟德爾分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)解釋孟德爾分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)舉例說明有關(guān)的遺傳學(xué)術(shù)語舉例說明有關(guān)的遺傳學(xué)術(shù)語應(yīng)用孟德爾定律，解決在實(shí)踐中遺傳學(xué)問題應(yīng)用孟

2、德爾定律，解決在實(shí)踐中遺傳學(xué)問題page 4孟德爾的生平簡介孟德爾的生平簡介奧國人，天主神奧國人，天主神父。主要工作：父。主要工作：1856-1864經(jīng)過經(jīng)過8年的雜交試驗(yàn)，年的雜交試驗(yàn)，1865年發(fā)表了年發(fā)表了植物雜交試驗(yàn)植物雜交試驗(yàn)的論文。的論文。孟德爾孟德爾成功的成功的原因原因page 5豌豆重要的遺傳實(shí)驗(yàn)材料豌豆重要的遺傳實(shí)驗(yàn)材料為什么選用豌豆作為遺傳實(shí)驗(yàn)容易成功？為什么選用豌豆作為遺傳實(shí)驗(yàn)容易成功？人工異花授粉示意圖人工異花授粉示意圖1 1、去雄、去雄2 2、套袋、套袋3 3、授粉、授粉4 4、套袋、套袋性狀性狀性狀：是指生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性狀：是指生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理生化等特征的

3、總稱生理生化等特征的總稱圖圖1耳垂的位置耳垂的位置1、有耳垂、有耳垂 2、無耳垂、無耳垂圖圖2 卷卷 舌舌1、有卷舌、有卷舌 2、無卷舌、無卷舌圖圖3前額中央發(fā)際有一三角形突出稱美人尖前額中央發(fā)際有一三角形突出稱美人尖1、有美人尖、有美人尖 2、無美人尖、無美人尖圖圖4 拇指豎起時(shí)彎曲情形拇指豎起時(shí)彎曲情形1、挺直、挺直 2、拇指向指背面彎曲、拇指向指背面彎曲相對性狀相對性狀一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。第一節(jié)第一節(jié) 一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)( (一一) )豌豆花色雜交試驗(yàn)豌豆花色雜交試驗(yàn)1.1.一對相對性狀的分離現(xiàn)象一對相對性狀的分離

4、現(xiàn)象3.3.反交試驗(yàn)及其結(jié)果反交試驗(yàn)及其結(jié)果一一對對相相對對性性狀狀的的雜雜交交實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 一對相對性狀的分離現(xiàn)象一對相對性狀的分離現(xiàn)象反交 白花 連續(xù)幾代 白花p 紅花() 白花() f1 紅花 f2 紅花 白花株數(shù) 690 234比例 2.95 ： 1 正交 紅花 連續(xù)幾代 紅花p 紅花() 白花() f1 紅花 f2 紅花 白花株數(shù) 705 224比例 3.15 ： 13.反交試驗(yàn)及其結(jié)果n 孟德爾后來用白花親本作為母本、紅花親本作為父本進(jìn)行雜交試驗(yàn)，即：白花()紅花()。通常人們將這兩種雜交組合方式之一稱為正交，另一種則是反交。n 反交試驗(yàn)結(jié)果：nf1植株的花色仍然全部為紅色；nf2紅花

5、植株與白花植株的比例也接近3:1。n 反交試驗(yàn)結(jié)果與正交完全一致，表明：f1、f2的性狀表現(xiàn)不受親本組合方式的影響，與哪一個(gè)親本作母本無關(guān)。相關(guān)符號相關(guān)符號 p: p: 表示親本表示親本(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): : 表示雜交表示雜交, ,在母本上授上外來的花粉在母本上授上外來的花粉 f (filial generation): f (filial generation): 表示雜種后代表示雜種后代 f f1 1: : 雜種一代

6、雜種一代 f f2 2: : 雜種二代雜種二代 f fn n: : 雜種雜種n n代代 : : 自交自交, ,指同一植株上的自花授粉或同株上的異花授粉指同一植株上的自花授粉或同株上的異花授粉。2.試驗(yàn)結(jié)果n f f1 1( (雜種一代雜種一代) )的花色全的花色全部為紅色；部為紅色；n f f2 2( (雜種二代雜種二代) )有兩種類有兩種類型的植株，一種開紅型的植株，一種開紅花，一種開白花；并花，一種開白花；并且紅花植株與白花植且紅花植株與白花植株的比例接近株的比例接近3:13:1。p p 紅花紅花( () ) 白花白花( () ) f f1 1 紅花紅花 f f2 2 紅花紅花 白花白花株

7、數(shù)株數(shù) 705 224705 224比例比例 3.15 13.15 1?二、分離現(xiàn)象的解釋(一)豌豆花色分離現(xiàn)象解釋(二)遺傳因子假說(三)遺傳因子的分離定律( (一一) )豌豆花色分離現(xiàn)象解釋豌豆花色分離現(xiàn)象解釋n 孟德爾利用其遺傳因子假說、分離定律對性狀分離現(xiàn)象進(jìn)行解釋孟德爾利用其遺傳因子假說、分離定律對性狀分離現(xiàn)象進(jìn)行解釋，認(rèn)為：，認(rèn)為：f f2 2產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象是由于遺傳因子的分離與組合。產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象是由于遺傳因子的分離與組合。兩種解釋：兩種解釋： 控制白花性狀的基因和控制紫花性狀的基控制白花性狀的基因和控制紫花性狀的基因已經(jīng)融合或消失；因已經(jīng)融合或消失； 控制白花性狀的基因效應(yīng)

8、被控制紫花性狀控制白花性狀的基因效應(yīng)被控制紫花性狀的基因遮蓋，沒有呈現(xiàn)出來。的基因遮蓋，沒有呈現(xiàn)出來。1.1.為什么為什么f f1 1代中只有紫花而沒有白花性狀？代中只有紫花而沒有白花性狀？ 哪種解釋是符合實(shí)際的，對哪種解釋是符合實(shí)際的，對f f1 1代的結(jié)果本身代的結(jié)果本身的分析是無法得出答案的。的分析是無法得出答案的。 在哪兒找答案？在在哪兒找答案？在f2f2代的結(jié)果中找。代的結(jié)果中找。2.2.為什么為什么f f2 2代中又出現(xiàn)了白花性狀？代中又出現(xiàn)了白花性狀？ 自交，表示沒有外來基因，也就是說控制自交，表示沒有外來基因，也就是說控制白花性狀的基因不可能來自于外來基因。也就說白花性狀的基因

9、不可能來自于外來基因。也就說明控制白花性狀的基因沒有融合或消失，只能是明控制白花性狀的基因沒有融合或消失，只能是第二種解釋符合實(shí)際情況。第二種解釋符合實(shí)際情況。3. f3. f2 2代中性狀分離比為什么是代中性狀分離比為什么是3 3：1 1，或者，或者f f1 1的的基因組成是怎么樣，或者說基因組成是怎么樣，或者說f f1 1代產(chǎn)生配子的種類代產(chǎn)生配子的種類和比例是怎么樣的？和比例是怎么樣的？ 同樣，對同樣，對f f2 2代的結(jié)果本身的分析是無法得出代的結(jié)果本身的分析是無法得出答案的。在哪兒找答案？在答案的。在哪兒找答案？在f f3 3代的結(jié)果中找。代的結(jié)果中找。705705株株224224株

10、株 3 : 13 : 1f f1 1f f2 2f f3 36464株株3636株株 2:12:1f f3 3顯性后代中呈現(xiàn)顯性后代中呈現(xiàn)2 2：1 1的比例，也就是說在的比例，也就是說在f2f2代中代中實(shí)際上呈現(xiàn)的是實(shí)際上呈現(xiàn)的是1 1：2 2：1 1的比例。這個(gè)比例符合的比例。這個(gè)比例符合(a+a)(a+a)2 2的展開式。的展開式。( (二二) )遺傳因子假說遺傳因子假說孟德爾在試驗(yàn)結(jié)果分析基礎(chǔ)上提出了孟德爾在試驗(yàn)結(jié)果分析基礎(chǔ)上提出了遺傳因子遺傳因子的概念，的概念，認(rèn)為：認(rèn)為： 生物性狀是由遺傳因子決定，且每對相對性狀由一對生物性狀是由遺傳因子決定，且每對相對性狀由一對遺傳因子控制；遺傳

11、因子控制； 顯性性狀受顯性性狀受顯性因子顯性因子控制，而隱性性狀由控制，而隱性性狀由隱性因子隱性因子控控制；只要成對遺傳因子中有一個(gè)顯性因子，生物個(gè)體制；只要成對遺傳因子中有一個(gè)顯性因子，生物個(gè)體就表現(xiàn)顯性性狀；就表現(xiàn)顯性性狀； 遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)成對存在，而在配子中成單存在。遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)成對存在，而在配子中成單存在。體細(xì)胞中成對遺傳因子分別來自父本和母本。體細(xì)胞中成對遺傳因子分別來自父本和母本。( (三三) )遺傳因子的分離定律遺傳因子的分離定律遺傳因子在世代間的傳遞遵循遺傳因子在世代間的傳遞遵循分離定律分離定律： ( (性母細(xì)胞中性母細(xì)胞中) )成對的遺傳因子在形成配子時(shí)彼此成對的遺

12、傳因子在形成配子時(shí)彼此分離、分離、分配分配到配子中，配子只含有成對因子中的一個(gè)。到配子中，配子只含有成對因子中的一個(gè)。而雜種體細(xì)胞中，分別來自父母本的成對遺傳因子也而雜種體細(xì)胞中，分別來自父母本的成對遺傳因子也各自獨(dú)立，互不混雜；在形成配子時(shí)彼此分離、互不各自獨(dú)立，互不混雜；在形成配子時(shí)彼此分離、互不影響。影響。 雜種產(chǎn)生含雜種產(chǎn)生含兩種兩種不同因子不同因子( (分別來自父母本分別來自父母本) )的配子，的配子，并且并且數(shù)目相等數(shù)目相等；各種雌雄配子受精結(jié)合是；各種雌雄配子受精結(jié)合是隨機(jī)的隨機(jī)的，即，即兩種遺傳因子是隨機(jī)結(jié)合到子代中。兩種遺傳因子是隨機(jī)結(jié)合到子代中。三、基因型和表現(xiàn)型三、基因型

13、和表現(xiàn)型 基因型基因型指生物個(gè)體基因組合，表示生物個(gè)體的遺傳組成；指生物個(gè)體基因組合，表示生物個(gè)體的遺傳組成； 表現(xiàn)型表現(xiàn)型指生物個(gè)體的性狀表現(xiàn)，簡稱指生物個(gè)體的性狀表現(xiàn)，簡稱表型表型。( (一一) ) 基因型與表現(xiàn)型的相互關(guān)系基因型與表現(xiàn)型的相互關(guān)系 基因型是生物性狀表現(xiàn)的內(nèi)在決定因素，基因型決定基因型是生物性狀表現(xiàn)的內(nèi)在決定因素，基因型決定表現(xiàn)型。表現(xiàn)型。如一株豌豆的基因型是如一株豌豆的基因型是cccc或或cccc，則該植株會(huì)開紅，則該植株會(huì)開紅花，而基因型為花，而基因型為cccc的植株才會(huì)開白花。的植株才會(huì)開白花。 表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用下的外在表現(xiàn)，表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共

14、同作用下的外在表現(xiàn)，往往可以直接觀察、測定，而基因型往往只能根據(jù)生往往可以直接觀察、測定，而基因型往往只能根據(jù)生物性狀表現(xiàn)來進(jìn)行推斷。物性狀表現(xiàn)來進(jìn)行推斷。( (二二) )純合與雜合純合與雜合 具有一對相同基因的基因型稱為具有一對相同基因的基因型稱為純合基因型純合基因型，如，如cccc和和cccc；這類生物個(gè)體稱為這類生物個(gè)體稱為純合體純合體。顯性純合體顯性純合體, , 如：如：cc.cc.隱性純合體隱性純合體, , 如：如：cc.cc. 具有一對不同基因的基因型稱為具有一對不同基因的基因型稱為雜合基因型雜合基因型，如，如cccc；這類；這類生物個(gè)體稱為生物個(gè)體稱為雜合體雜合體。 由于純合體與

15、雜合體的基因組成不同，所以它們所產(chǎn)生的配由于純合體與雜合體的基因組成不同，所以它們所產(chǎn)生的配子及自交后代的遺傳穩(wěn)定性均有所不同：子及自交后代的遺傳穩(wěn)定性均有所不同：(1)(1)產(chǎn)生配子上的差異；產(chǎn)生配子上的差異；(2)(2)自交后代的遺傳穩(wěn)定性。自交后代的遺傳穩(wěn)定性。四、分離定律的驗(yàn)證四、分離定律的驗(yàn)證 遺傳因子僅是一個(gè)理論的、遺傳因子僅是一個(gè)理論的、抽象抽象的的概念。當(dāng)時(shí)孟德爾不知道遺傳因子概念。當(dāng)時(shí)孟德爾不知道遺傳因子的物質(zhì)實(shí)體是什么，如何實(shí)現(xiàn)分離。的物質(zhì)實(shí)體是什么，如何實(shí)現(xiàn)分離。 遺傳因子分離行為僅僅是孟德爾基遺傳因子分離行為僅僅是孟德爾基于豌豆于豌豆7 7對相對性狀雜交試驗(yàn)中所對相對性

16、狀雜交試驗(yàn)中所觀察到的觀察到的f f1 1 、f f2 2個(gè)體表現(xiàn)型及個(gè)體表現(xiàn)型及f f2 2性性狀分離現(xiàn)象作出的一種狀分離現(xiàn)象作出的一種假設(shè)假設(shè)。 正因?yàn)槿绱?，從孟德爾雜交試驗(yàn)到正因?yàn)槿绱?，從孟德爾雜交試驗(yàn)到遺傳因子假說是一個(gè)高度理論抽象遺傳因子假說是一個(gè)高度理論抽象過程。所以當(dāng)時(shí)幾乎沒有人能夠理過程。所以當(dāng)時(shí)幾乎沒有人能夠理解。如何對這一假說進(jìn)行驗(yàn)證呢？解。如何對這一假說進(jìn)行驗(yàn)證呢？ 一個(gè)正確的理論，一個(gè)正確的理論，它首先要能它首先要能解釋已解釋已知知的現(xiàn)象；的現(xiàn)象；其次要能夠?qū)ξ粗浯我軌驅(qū)ξ粗挛镒鞒隼碚撏茢嗍挛镒鞒隼碚撏茢? (預(yù)測未知預(yù)測未知) )，并通，并通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)推斷過試

17、驗(yàn)來檢驗(yàn)推斷結(jié)果。結(jié)果。 這是科學(xué)理論的一這是科學(xué)理論的一般驗(yàn)證過程。般驗(yàn)證過程。遺傳因子假說及遺傳因子假說及其分離能夠解釋其分離能夠解釋豌豆雜交試驗(yàn)中豌豆雜交試驗(yàn)中觀察到的性狀分觀察到的性狀分離現(xiàn)象。離現(xiàn)象。分離定律的驗(yàn)證方法分離定律的驗(yàn)證方法( (一一) )測交法測交法( (二二) f) f1 1花粉鑒定法花粉鑒定法測交測交(test cross)(test cross)的概念與作用的概念與作用 測交法，是把被測驗(yàn)的個(gè)體與隱性純合的親本雜交。測交法，是把被測驗(yàn)的個(gè)體與隱性純合的親本雜交。根據(jù)測交子代根據(jù)測交子代ftft所出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類和比例，可以確所出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類和比例，可以確定被測個(gè)

18、體的基因型。定被測個(gè)體的基因型。 被測個(gè)體不僅僅是被測個(gè)體不僅僅是f f1 1，可以是任一需要確定基因型的，可以是任一需要確定基因型的生物個(gè)體。生物個(gè)體。 因?yàn)殡[性純合體只能產(chǎn)生一種含隱性基因的配子，它因?yàn)殡[性純合體只能產(chǎn)生一種含隱性基因的配子，它們和含有任何基因的某一種配子結(jié)合，其子代將只能們和含有任何基因的某一種配子結(jié)合，其子代將只能表現(xiàn)出那一種配子所含基因的表現(xiàn)型。所以表現(xiàn)出那一種配子所含基因的表現(xiàn)型。所以測交子代測交子代的表現(xiàn)型的種類和比例正好反映了被測個(gè)體所產(chǎn)生的的表現(xiàn)型的種類和比例正好反映了被測個(gè)體所產(chǎn)生的配子種類和比例配子種類和比例。 ( (一一) )測交法測交法1.1.雜種雜種

19、f f1 1的基因型及其測交結(jié)果的推測的基因型及其測交結(jié)果的推測1)1) 雜種雜種f f1 1的表現(xiàn)型與紅花親本的表現(xiàn)型與紅花親本(cc)(cc)一致，但根據(jù)孟一致，但根據(jù)孟德爾的解釋，其基因型是雜合的，即為德爾的解釋，其基因型是雜合的，即為cccc；因此雜種因此雜種f f1 1減數(shù)分裂應(yīng)該產(chǎn)生兩種類型的配子，減數(shù)分裂應(yīng)該產(chǎn)生兩種類型的配子，分別含分別含c c和和c c，并且比例為，并且比例為1:11:1。2)2) 白花植株的基因型是白花植株的基因型是cccc，只產(chǎn)生含，只產(chǎn)生含c c的一種配子。的一種配子。 推測：如果用雜種推測：如果用雜種f f1 1與白花植株與白花植株(cc)(cc)雜交，后代應(yīng)雜交，后代應(yīng)該有兩種基因型該有兩種基因型(cc(cc和和cc)cc)，分別表現(xiàn)為紅花和白花，分別表現(xiàn)為紅花和白花，且比例為且比例為1:11:1。紅花紅花f f1 1的測交結(jié)果推測的測交結(jié)果推測2. 2. 測交試驗(yàn)結(jié)果測交試驗(yàn)結(jié)果mendelmendel用雜種用雜種f f1