第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)

1、第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 一、基本概念： 1交配方式 （1）雜交：具有不同相對(duì)性狀的親本之間的交配或傳粉 （2）自交：具有相同基因型的個(gè)體之間的交配或傳粉（自花傳粉是其中的一種） （3）測(cè)交：用隱性性狀（純合體）的個(gè)體與未知基因型的個(gè)體進(jìn)行交配或傳粉，來(lái)測(cè)定該未知個(gè)體能產(chǎn)生的配子類(lèi)型和比例（基因型）的一種雜交方式。（4）回交：子一代和兩個(gè)親本的任一個(gè)進(jìn)行雜交的方法叫做回交。（5）正交/反交：基因型不同的兩種個(gè)體甲和乙雜交，如果將甲作父本，乙作母本定為正交，那么以乙作父本，甲作母本為反交；反之，若乙作父本，甲作母本為正交，則甲作父本，乙作母本為反交。（正交與反交是相對(duì)概念，檢測(cè)生物性狀遺傳是細(xì)胞質(zhì)

2、遺傳還是細(xì)胞核；檢驗(yàn)控制基因是細(xì)胞核基因還是細(xì)胞質(zhì)基因；檢驗(yàn)核基因位于常染還是X染色體上）2性狀表現(xiàn)（1）性狀：是生物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和生化等各方面的特征。（2）相對(duì)性狀：同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型。（3）顯/隱性性狀：在具有相對(duì)性狀的親本的雜交實(shí)驗(yàn)中，雜種一代（F1）表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性性狀，未表現(xiàn)出來(lái)的是隱性性狀。（4）性狀分離：指在雜種后代中，同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。3基因類(lèi)型（1）基因：具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，在染色體上呈線性排列。（2）等位基因：位于一對(duì)同源染色體的相同位置，控制相對(duì)性狀的基因。（3）顯性基因：控制顯性形狀的基因，表示：D（4）隱形基因：控制隱性

3、形狀的基因, 表示：d（5）非等位基因：包括非同源染色體上的基因及同源染色體的不同位置的基因。4物種個(gè)體類(lèi)型 （1）純合子：由基因型相同的配子形成的合子，表示：AAbb （2）雜合子：由基因型不同的配子形成的合子，表示：AaBb 5基因/表現(xiàn)型（1）表現(xiàn)型：生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。（2）基因型：與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。（3）基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系？答：一個(gè)有機(jī)體的外部身體容貌叫做它的表現(xiàn)型 (是指生物體所有性狀的總和)。表現(xiàn)型是由一個(gè)人的DNA編碼決定的，它組成了一個(gè)有機(jī)體的基因型。基因型又稱(chēng)遺傳型 (先天的)，它反映生物體的遺傳構(gòu)成 (從父母獲得的全部基因的總和)。即使一個(gè)人沒(méi)有表現(xiàn)出一種基因

4、特質(zhì)，例如彎的拇指或者無(wú)美人尖，這并不意味著這些特質(zhì)的等位基因 (同一基因的兩個(gè)不同的版本) 不存在于那個(gè)人的基因型中。如果它們是一種隱性特質(zhì)的雜合體，這種特質(zhì)會(huì)被一個(gè)顯性等位基因所覆蓋，不會(huì)在它的表現(xiàn)型中表現(xiàn)出來(lái)。然而，它們?nèi)耘f可以將那種等位基因傳給下一代，到時(shí)有可能會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。這就解釋了隱性特質(zhì)是怎樣繼續(xù)傳遞的。它也解釋了為什么有些人看起來(lái)更像他們的祖父母或者他們的姨或叔，超過(guò)像自己的父母。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系可以表示為：表現(xiàn)型基因型環(huán)境。例如，雞的腿有黃色和白色兩種類(lèi)型，也已知它們是受不同基因型控制的。但是黃腿雞一定要用黃色玉米或是含胡蘿卜素等食料喂養(yǎng)才能表現(xiàn)為黃色，而白腿

5、雞不論用什么玉米喂養(yǎng)都是白色。但是黃腿雞如僅用白色玉米喂養(yǎng)，也會(huì)表現(xiàn)為白色；而且這樣連續(xù)喂養(yǎng)幾代總是白色?？墒?，如果改用黃色玉米或含胡蘿卜素等食料喂養(yǎng)，黃色腿立即又表現(xiàn)出來(lái)了。由此可見(jiàn)，一般的環(huán)境條件能夠影響表現(xiàn)型，但不能影響到基因型的本身，這也就是有些變異不能遺傳的緣故。二、 雜交試驗(yàn)1符號(hào)解釋?zhuān)?）P:親本（2）F1：子一代（3）F2：子二代（4）×：雜交（5）自交：符號(hào)無(wú)法正常顯示，就直接文字了2一對(duì)相對(duì)性狀的雜交：（1）遺傳圖解P：高豌豆×矮豌豆 P： AA×aa F1： 高豌豆 F1： Aa自交 自交F2：高豌豆 矮豌豆 F2：AA Aa aa3 ： 1

6、 1 ：2 ：1（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有一對(duì)相對(duì)性狀的純種雜交；F1只表現(xiàn)顯性性狀，子二代顯/隱性性狀分離，分離比：3:1（3）孟德?tīng)柗蛛x比的條件：1）真核生物進(jìn)行有性生殖，細(xì)胞核控制的性狀遺傳。2）雜交的兩個(gè)親本必須是純種。3）所研究的一對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因的控制，并且等位基因的作用是完全顯性4）子一代個(gè)體形成的兩種配子的數(shù)目是相等的，全部配子應(yīng)發(fā)育良好，生活力是一樣的，并且要無(wú)異花授粉發(fā)生。5）子一代的兩種配子的結(jié)合機(jī)會(huì)是相等的。6）所有的雜種后代存活率應(yīng)相同。若有致死現(xiàn)象發(fā)生，就不符合此比例。7）供實(shí)驗(yàn)的群體越大，個(gè)體數(shù)越多，比例就越接近。因?yàn)槊系聽(tīng)柋壤且粋€(gè)統(tǒng)計(jì)比例 8）與性別無(wú)關(guān)，不論

7、正交、反交其比例應(yīng)一樣。 （4）遺傳因子的分離假說(shuō)： 1）生物性狀的遺傳由遺傳因子決定（遺傳因子后來(lái)被稱(chēng)為基因）。 2）遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)成對(duì)存在，其中一個(gè)成員來(lái)自父本，另一個(gè)成員來(lái)自母本，二者分別由精卵細(xì)胞帶入。在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子又彼此分離，并且各自進(jìn)入到一個(gè)配子中。這樣，在每一個(gè)配子中，就只含有成對(duì)遺傳因子中的一個(gè)成員，這個(gè)成員也許來(lái)自父本，也許來(lái)自母本。3）在雜種F1的體細(xì)胞中，兩個(gè)遺傳因子的成員不同，它們之間是處在各自獨(dú)立、互不干涉的狀態(tài)之中，但二者對(duì)性狀發(fā)育所起的作用卻表現(xiàn)出明顯的差異，即一方對(duì)另一方起了決定性的作用，因而有顯性因子和隱性因子之分，隨之而來(lái)的也就有了顯性性狀

8、與隱性性狀之分。4）雜種F1所產(chǎn)生的不同類(lèi)型的配子，其數(shù)目相等，而雌雄配子的結(jié)合又是隨機(jī)的，即各種不同類(lèi)型的雌配子與雄配子的結(jié)合機(jī)會(huì)均等。（5）分離規(guī)律1）驗(yàn)證：a）概念：測(cè)交就是讓雜種子一代與隱性類(lèi)型相交，用來(lái)測(cè)定F1的基因型。按照孟德?tīng)枌?duì)分離現(xiàn)象的解釋?zhuān)s種子一代F1（Dd）一定會(huì)產(chǎn)生帶有遺傳因子D和d的兩種配子，并且兩者的數(shù)目相等；而隱性類(lèi)型（dd）只能產(chǎn)生一種帶有隱性遺傳因子d的配子，這種配子不會(huì)遮蓋F1中遺傳因子的作用。所以，測(cè)交產(chǎn)生的后代應(yīng)當(dāng)一半是高莖（Dd）的，一半是矮莖（dd）的，即兩種性狀之比為11。b）孟德?tīng)栍米右淮咔o豌豆（Dd）與矮莖豌豆（dd）相交，得到的后代共64株

9、，其中高莖的30株，矮莖的34株，即性狀分離比接近11，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)先設(shè)想。對(duì)其他幾對(duì)相對(duì)性狀的測(cè)交試驗(yàn)，也無(wú)一例外地得到了近似于11的分離比。 2）實(shí)質(zhì)： 雜合體中決定某一性狀的成對(duì)遺傳因子，在減數(shù)分裂過(guò)程中，彼此分離，互不干擾，使得配子中只具有成對(duì)遺傳因子中的一個(gè)，從而產(chǎn)生數(shù)目相等的、兩種類(lèi)型的配子，且獨(dú)立地遺傳給后代，這就是孟德?tīng)柕姆蛛x規(guī)律。3二對(duì)相對(duì)性狀的雜交：（1）遺傳圖解P： 黃圓×綠皺 P：AABB×aabb F1： 黃圓 F1： AaBb自交 自交F2：黃圓 黃皺 綠圓 綠皺 F2：A-B- A-bb aaB- aabb9 ：3 ： 3 ： 1 9 ：3

10、： 3 ： 1（2）線形圖（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象4 種表現(xiàn)型：兩種親本型：黃圓9/16 綠皺1/16兩種重組型：黃皺3/16 綠皺3/169 種基因型：完全純合子AABB aabb AAbb aaBB 共4種×1/16半純合半合AABb aaBb AaBB Aabb 共4種×2/16 完全雜合子AaBb 共1種×4/16 （4）結(jié)論 基因的自由組合規(guī)律：其實(shí)質(zhì)是在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合，由于等位基因都要隨同源染色體分開(kāi)，因此，它們每一對(duì)等位基因的遺傳仍遵循分離規(guī)律，但位于一對(duì)同源染色體的非等位基因則不能自由組合，它們?cè)谶z傳過(guò)程中遵循連鎖互換

11、規(guī)律，教師簡(jiǎn)略介紹摩爾根的連鎖與互換規(guī)律。（5）自由組合規(guī)律1）內(nèi)容：多對(duì)非同源染色體上的非等位基因之間（當(dāng)然默認(rèn)為基因都在各自的染色體上，沒(méi)有幾個(gè)基因再一個(gè)染色體上）可以自由組合2）發(fā)生過(guò)程：在雜合體作減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中。3）發(fā)生時(shí)期：減數(shù)第一次分裂后期4）適用范圍：a）有性生殖生物的性狀遺傳b）真核生物的性狀遺傳c）細(xì)胞核遺傳d）兩對(duì)及以上相對(duì)性狀的等位基因位于不同對(duì)同源染色體上5）實(shí)質(zhì)：非等位基因自由組合。這就是說(shuō)，一對(duì)染色體上的等位基因與另一對(duì)染色體上的等位基因的分離或組合是彼此間互不干擾的，各自獨(dú)立地分配到配子中去。因此也稱(chēng)為獨(dú)立分配律。6）意義a理論意義：解釋為什么自然界的生

12、物種類(lèi)是多種多樣的，為什么世界上沒(méi)有完全相同的兩個(gè)個(gè)體。例如人的指紋，在全世界就沒(méi)有兩個(gè)指紋完全相同的人。生物變異的原因之一就是在有性生殖中，基因的重新組合，產(chǎn)生了多種多樣的后代。b實(shí)踐意義：在雜交育種工作中有很大的指導(dǎo)作用，因?yàn)橥ㄟ^(guò)雜交，基因重組能產(chǎn)生不同于親本的新類(lèi)型，有利于人工選育新品種。例如，一個(gè)小麥品種能抗倒伏，但不抗銹病，另一品種則抗銹病而易倒伏，經(jīng)雜交，子二代可能出現(xiàn)既抗銹病又不倒伏的新類(lèi)型。通過(guò)人工選擇，就可得到符合人類(lèi)要求的新品種；在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，人們可以根據(jù)基因的自由組合定律來(lái)分析家系中兩種遺傳病同時(shí)發(fā)生的情況，并且推斷出后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，為遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷提供理論依據(jù)。7）特點(diǎn)a）同時(shí)性b）獨(dú)立性 c）普遍性4基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的比較： （1）相對(duì)性狀數(shù)：基因的分離規(guī)律是對(duì)，基因的自由組合規(guī)律是對(duì)或多對(duì)；（2）等位基因數(shù)：基因的分離規(guī)律是對(duì)，基因的自由組合規(guī)律是對(duì)或多對(duì)； （3）等位基因與染色體的關(guān)系：基因的分離規(guī)律位于一對(duì)同源染色體上，基因的自由組合規(guī)律位于不同對(duì)的同源染色體上；（4）細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)：基因的分離規(guī)律是在減分裂后期同源染色體分離，基因的自由組合規(guī)律是在減分裂后期同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合；（5）實(shí)質(zhì)