臨床遺傳基礎(chǔ)理論課件

1臨床遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論（全國染色體病診斷、產(chǎn)前診斷進(jìn)修班）1臨床遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論2第一章遺傳病的定義

“遺傳病”是由于遺傳物質(zhì)DNA突變(包括染色體畸變與基因突變)所致的疾病。

除線粒體遺傳病主要由母方遺傳外，其他類型在親子間嚴(yán)格按照分離律、自由組合律、連鎖與交換律三大遺傳規(guī)律遺傳。其中約50%是由于帶有DNA突變的父母遺傳的；約50%是在父母的精子、卵子形成中或受精卵早期分裂中新發(fā)生的DNA突變所致。突變正常示基因突變一條染色體是一個DNA分子正常男性染色體及其核型2第一章遺傳病的定義“遺傳病”是由于遺傳3

約50%的遺傳病是由于如下各種“致突變因素”作用于精子、卵子和早期卵裂球的細(xì)胞核和線粒體DNA，引起上百萬億種類型的“基因突變或染色體畸變”所致。物理因素（各種射線、紫外光、溫度等）化學(xué)因素堿基類似物（5-溴尿嘧啶等）、化學(xué)誘變劑（烷化劑、亞硝酸鹽及羥胺等）、誘變化合物（原黃素，吖黃素和吖啶黃等）、抗生素、秋水仙素等生物因素（病毒、細(xì)菌等）基因突變（基因?。A基的轉(zhuǎn)換和顛換堿基的缺失、插入、重復(fù)、移位輻射誘變誘發(fā)染色體斷裂、易位機(jī)體代謝產(chǎn)物染色體畸變（染色體病）出生前行產(chǎn)前診斷羊水診斷無創(chuàng)診斷第一次成熟分裂第二次成熟分裂

※

女性卵巢中的全部卵子在母親妊娠6個月時完成了第一次減數(shù)分裂，等待性成熟后每月分泌一個卵子3約50%的遺傳病是由于如下各種“致突變因素”作用于精子4示新生兒21號染色體三體型綜合征發(fā)生率

與孕婦年齡關(guān)系圖

——由于女性的“新陳代謝產(chǎn)物”導(dǎo)致其卵子第二次減數(shù)分裂中染色體的錯誤分離※凡曾生育過21號染色體三體型綜合征的孕婦，再生育時的再發(fā)風(fēng)險較同齡孕婦增加2至8倍。生育先天愚型的風(fēng)險率母親生育年齡4示新生兒21號染色體三體型綜合征發(fā)生率

與孕婦年齡關(guān)系圖

51981年夏家輝受聘擔(dān)任衛(wèi)生部醫(yī)學(xué)科學(xué)委員“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)專題委員會”委員，特別是1987年擔(dān)任“衛(wèi)生部優(yōu)生優(yōu)育專家咨詢委員會”副主任委員以后，竭力參與推進(jìn)了《中華人民共和國母嬰保健法》的立法，為在全國開展遺傳病的診斷、產(chǎn)前診斷，通過終止妊娠阻止患兒的出生提供了法律根據(jù)。國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（1）。51981年夏家輝受聘擔(dān)任衛(wèi)生部醫(yī)學(xué)科學(xué)6《中華人民共和國母嬰保健法》中華人民共和國主席江澤民令（第三十三號）1995年6月1日起實施第一條為了保障母親和嬰兒健康，提高出生人口素質(zhì)，根據(jù)憲法，制定本法。第八條婚前醫(yī)學(xué)檢查包括對下列疾病的檢查：（一）嚴(yán)重遺傳性疾?。唬ǘ┲付▊魅静?；（三）有關(guān)精神病。經(jīng)婚前醫(yī)學(xué)檢查，醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)出具婚前醫(yī)學(xué)檢查證明。

第十條經(jīng)婚前醫(yī)學(xué)檢查，對診斷患醫(yī)學(xué)上認(rèn)為不宜生育的嚴(yán)重遺傳性疾病的，醫(yī)師應(yīng)當(dāng)向男女雙方說明情況，提出醫(yī)學(xué)意見；第十六條醫(yī)師發(fā)現(xiàn)或者懷疑患嚴(yán)重遺傳性疾病的育齡夫妻，應(yīng)當(dāng)提出醫(yī)學(xué)意見。育齡夫妻應(yīng)當(dāng)根據(jù)醫(yī)師的醫(yī)學(xué)意見采取相應(yīng)的措施。第十七條經(jīng)產(chǎn)前檢查，醫(yī)師發(fā)現(xiàn)或者懷疑胎兒異常的，應(yīng)當(dāng)對孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷；國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（2）。6《中華人民共和國母嬰保健法》國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終7第十八條經(jīng)產(chǎn)前診斷，有下列情形之一的，醫(yī)師應(yīng)當(dāng)向夫妻雙方說明情況，并提出終止妊娠的醫(yī)學(xué)意見：（一）胎兒患嚴(yán)重遺傳性疾病的；（二）胎兒有嚴(yán)重缺陷的；（三）因患嚴(yán)重疾病，繼續(xù)妊娠可能危及孕婦生命安全或者嚴(yán)重危害孕婦健康的。第七章附則：

嚴(yán)重遺傳性疾病，是指由于遺傳因素先天形成，患者全部或者部分喪失自主生活能力，后代再現(xiàn)風(fēng)險高，醫(yī)學(xué)上認(rèn)為不宜生育的遺傳性疾病。

有關(guān)精神病，是精神分裂癥、躁狂抑郁型精神病以及其他重型精神病。產(chǎn)前診斷，是指對胎兒進(jìn)行先天性缺陷和遺傳性疾病的診斷。國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（3）。7第十八條經(jīng)產(chǎn)前診斷，有下列情形之一的，醫(yī)8《中華人民共和國母嬰保健法實施辦法》中華人民共和國國務(wù)院朱镕基令（第308號）2001年6月20日起實施第十七條……。醫(yī)師發(fā)現(xiàn)或者懷疑育齡夫妻患有嚴(yán)重遺傳疾病的，應(yīng)當(dāng)提出醫(yī)學(xué)意見；限于現(xiàn)有醫(yī)療技術(shù)水平難以確診的，應(yīng)當(dāng)向當(dāng)事人說明情況。育齡夫妻可以選擇避孕、節(jié)育、不孕等相應(yīng)的醫(yī)學(xué)措施。

第二十條孕婦有下列情形之一的，醫(yī)師應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行產(chǎn)前診斷：（一）羊水過多或者過少的；（二）胎兒發(fā)育異常或者胎兒有可疑畸形的；（三）孕早期接觸過可能導(dǎo)致胎兒先天缺陷的物質(zhì)的；（四）有遺傳病家族史或者曾經(jīng)分娩過先天性嚴(yán)重缺陷嬰兒的；（五）初產(chǎn)婦年齡超過35周歲的。國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（4）。8《中華人民共和國母嬰保健法實施辦法》國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前92005年世界衛(wèi)生組織執(zhí)行委員會第一一六屆會議《控制遺傳病》秘書處的報告（臨時議程項目4.1）（2005年4月21日）

1.近20年遺傳學(xué)知識的發(fā)展明確了一個事實，即傳統(tǒng)的遺傳病類別只代表遺傳因素特別明顯的那些疾病，而事實上，疾病可按代表各種遺傳因子和環(huán)境的作用系列排列。對于遺傳知識有益的應(yīng)用仍在發(fā)展，預(yù)計今后遺傳學(xué)將“對公共衛(wèi)生領(lǐng)域作出重大貢獻(xiàn)”。

2.基因之間及與環(huán)境因素的相互作用與人類健康和疾病緊密相關(guān)?！?。有關(guān)文獻(xiàn)記載，先天性畸形通常與遺傳病相關(guān)，因為二者均可能在懷孕、分娩或幼兒期出現(xiàn)。臨床遺傳學(xué)已為患有上述兩類疾病的人提供了服務(wù)，……。3.一些遺傳病，……。對于隱性遺傳來說，僅攜帶一個致病基因的雜合子可能不會受到影響，甚至可能受益；例如，攜帶鐮狀細(xì)胞疾病和地中海貧血基因的人可能不會感染瘧疾。這個例子表明，環(huán)境壓力可能給一種基因的攜帶者帶來生殖優(yōu)勢并使這種基因更加常見。

國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（5）。92005年世界衛(wèi)生組織執(zhí)行委員會第一一六屆會議104.遺傳病在嚴(yán)重程度上可存在著差異，從出生前即為致命到需要持續(xù)的控制；它們的發(fā)病期涵蓋從嬰兒期至老年期的所有生命階段。然而，在出生時即出現(xiàn)的遺傳病則尤其不堪負(fù)重，因為它們可能造成早逝或終身的長期發(fā)病。全球范圍，每年至少有760萬兒童出生時帶有嚴(yán)重的遺傳或先天性畸形；其中90%出生在中等和低等收入國家。很難收集精確的患病數(shù)據(jù)，特別是在發(fā)展中國家，這是由于疾病的差異很大，而且很多病癥未得到診斷。在發(fā)達(dá)世界，遺傳和先天性疾病是嬰兒和兒童期死亡的第二位最常見的原因，出生罹患率為25‰-60‰，這一比例隨著數(shù)據(jù)的更加全面會有所升高。5.所有的人都可能罹患基因突變的疾病。然而，某些社區(qū)遺傳病患病率的增高是由于一些社會或文化因素所致。這類因素包括近親結(jié)婚的傳統(tǒng)，這種婚姻造成常染色體隱性遺傳率的增高，其中包括先天性畸形、死胎或弱智。此外，生育年齡超過35歲與增加后代中染色體異常的頻率有關(guān)。國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（6）。104.遺傳病在嚴(yán)重程度上可存在著差異，從1110.在所有國家中，將基本遺傳咨詢納入初級衛(wèi)生保健都是必要和可行的。遺傳咨詢對于保護(hù)個人或夫婦的自主權(quán)以及履行其充分獲得有關(guān)疾病和現(xiàn)有選擇方案方面信息的權(quán)利至關(guān)重要。遺傳咨詢必須考慮到文化、宗教以及個人或夫婦的道德觀念。遺傳咨詢工作性質(zhì)的核心是宣傳教育、自愿和非規(guī)定性。主要目的是使面臨遺傳危險的個人能夠根據(jù)他們的自身價值觀作出自己的知情決定，然后準(zhǔn)備作出選擇。因此，如果遺傳咨詢工作的目的是鼓勵自主決策，則應(yīng)顧及到男子和婦女在社區(qū)中的作用。除了專業(yè)的遺傳咨詢服務(wù)之外，作為病人教育的一個組成部分，培訓(xùn)規(guī)劃應(yīng)確保所有的醫(yī)務(wù)人員，從護(hù)士到醫(yī)生，均能討論與廣泛的病理學(xué)相關(guān)的遺傳信息。12.除了用于診斷少數(shù)慢性非傳染病或傳染?。ɡ缂易逍源竽c腺腫瘤和利什曼?。┲?，脫氧核糖核酸技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的主要應(yīng)用是診斷遺傳病。然而，被確定的基因數(shù)量迅速增多，基因診斷和遺傳咨詢的范圍在擴(kuò)大，這種情況擴(kuò)大了醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)服務(wù)的應(yīng)用并增加了它的重要性，它應(yīng)成為所有社區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)的一個組成部分。一些決策者錯誤地認(rèn)為，與昂貴的高技術(shù)實驗室設(shè)備相關(guān)聯(lián)的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)服務(wù)不是發(fā)展中國家的優(yōu)先重點。事實上，脫氧核糖核酸診斷方法在過去10年已從根本上簡化，最新的方法有可能開展簡單和迅速的診斷。即便在資源匱乏的環(huán)境中也可將公眾教育和遺傳咨詢以及很多遺傳診斷手段納入初級保健中。國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法（7）。1110.在所有國家中，將基本遺傳咨詢納12出生缺陷監(jiān)測1、根據(jù)監(jiān)測“突發(fā)數(shù)據(jù)”，查明誘因采取相應(yīng)措施：如孕婦停服反應(yīng)停（沙利度胺）防止海豹畸形兒的發(fā)生；孕婦服用葉酸降低神經(jīng)管缺陷兒的出生等。新生兒篩查終止妊娠保障出生人口質(zhì)量增加人群中致病基因的頻率（遺傳負(fù)荷）國家投入將越來越大，負(fù)擔(dān)越來越重2、通過診斷與產(chǎn)前診斷（遺傳學(xué)和超聲等）藥物、飲食、手術(shù)、康復(fù)等治療措施提高生存率應(yīng)該通過立法，規(guī)定接受治療的患兒，生育時必須行產(chǎn)前診斷，否則違返了《母嬰保健法》

篩查與監(jiān)測數(shù)據(jù)主要用于掌握當(dāng)?shù)鼗厩闆r，提示與發(fā)現(xiàn)異常誘因，為國家制定干預(yù)政策提供依據(jù)有的隱性致病基因攜帶者可能在某種外界條件下取得生存優(yōu)勢，如鐮狀細(xì)胞貧血病和地中海貧血的基因雜合子不感染瘧疾，這種環(huán)境壓力給他們帶來了生殖優(yōu)勢。隱性基因雜合子之間婚配，將出生1/4的患兒，從而增加患兒出生率，降低人口素質(zhì)，這就是這兩種病在廣東、廣西高發(fā)的歷史原因出生缺陷發(fā)生率我國約50‰發(fā)達(dá)國家約25‰－60‰國內(nèi)外公認(rèn)“產(chǎn)前診斷與終止妊娠”是阻止嚴(yán)重遺傳病和相關(guān)精神病患兒出生、保障出生人口質(zhì)量唯一有效的方法(8）。12出生缺陷監(jiān)測新生兒終止妊娠保障出生人口質(zhì)量增加人群中致病13第二章遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律包括1865年孟德爾發(fā)現(xiàn)的分離定律、自由組合定律和1928年摩爾根等發(fā)現(xiàn)的連鎖、交換定律。孟德爾（Gregor.Mendel）(1822-1884)摩爾根（ThomasMorgan）（1866—1945）美國進(jìn)化生物學(xué)家，遺傳學(xué)家和胚胎學(xué)家。以果蠅為主要研究材料，證明基因在染色體上，發(fā)現(xiàn)了連鎖交換遺傳定律，1928年出版了《基因論》。于1933年由于發(fā)現(xiàn)染色體在遺傳中的作用，贏得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。捷克共和國（奧地利）人，是遺傳學(xué)的奠基人。他通過豌豆雜交實驗，發(fā)現(xiàn)了遺傳的分離定律和自由組合定律。1865年2月8日和3月8日宣讀了《植物雜交的試驗》論文，被譽(yù)為現(xiàn)代遺傳學(xué)之父。13第二章遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律包括186514第一節(jié)孟德爾的“分離定律”

（lawofsegregation)

“豌豆”是一種嚴(yán)格自花授粉的植物，即在開花前已完成授粉，在自然狀態(tài)下一般都是純種。不同的性狀（character）和同一性狀的不同表現(xiàn)類型即相對性狀（relativecharacter）能穩(wěn)定遺傳給后代。14第一節(jié)孟德爾的“分離定律”“豌15

孟德爾選擇如下七組具有不同相對性狀的“豌豆”品種（高植株、矮植株；紫色、白色；腋生、頂生；飽滿、不飽滿；綠色、黃色；圓形、皺縮）進(jìn)行人工雜交（cross）試驗。F1只表現(xiàn)1個性狀（如紫色、腋生、高植株、飽滿、綠色、黃色、圓形）。孟德爾把F1中顯現(xiàn)出來的性狀，叫顯性性狀（dominantcharacter)，如高莖等；未顯現(xiàn)出來的性狀，叫做隱性性狀（recessivecharacter)，如矮莖等。F1自交、F2出現(xiàn)了兩種相對性狀，其顯性性狀與隱性性狀的比例都接近于3:1（如下圖）。F1代親代（P）F2代性狀矮莖高莖高莖高莖高莖高莖矮莖(雜交)(自交)不飽滿705:224651:207787:277882:299428:1526022:20015474:18503.15:13.14:12.84:12.95:12.82:13.01:12.96:115孟德爾選擇如下七組具有不同相對性狀16

根據(jù)上述雜交結(jié)果，孟德爾假設(shè)在生物體的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子（hereditaryfactor)成對存在、不相融合，在雜種中能表現(xiàn)出所決定性狀（如高莖）的遺傳因子稱為顯性因子（Dominantfactor）用“A”表示、不能表現(xiàn)出所決定性狀（如矮莖）的因子稱為隱性因子（Recessivefactor）用“a”表示，AA、aa為純合子（Homozygous），Aa為雜合子（Heterozygous）只表現(xiàn)顯性性狀。在形成配子時，成對的遺傳因子（AA，aa，Aa）發(fā)生分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代，決定后代的同一性狀。

上述孟德爾所完成的七對性狀的雜交試驗，F(xiàn)1代為雜合子（Aa）均只表現(xiàn)出顯性性狀，F(xiàn)1代自交，F(xiàn)2代的遺傳因子組成應(yīng)為1AA比2Aa比1aa，其顯性性狀和隱性性狀之比應(yīng)為3:1，與試驗結(jié)果完全相符（如下圖）。AAaa

AaAaAaAaAaAaAAAaAaaa純合子雜合子配子F1PF1自交配子（1AA）比（2Aa）比（1aa）顯性性狀（3）比隱性性狀（1）雜合子矮莖高莖高莖高莖高莖高莖矮莖(雜交)(自交)AAaaAaAAAaAaaa（1AA）比（2Aa）比（1aa）高莖787株（2.84）比矮莖277株（1）PF1F216根據(jù)上述雜交結(jié)果，孟德爾假設(shè)在生物體的體細(xì)胞中17為了論證分離定律，孟德爾設(shè)計了一項測交（testcross）試驗，即讓F1代雜種與隱性的純合子進(jìn)行雜交，理論上其子代遺傳因子Aa與aa及其相對顯、隱性狀的比例應(yīng)為1:1（如下圖左）。

為此，孟德爾將七對性狀的F1代雜種與具相對隱性性狀的純合子進(jìn)行了“測交”，其子代遺傳因子Aa與aa及其相對顯、隱性狀的比例均為1:1，如F1代雜種高莖（Aa）與隱性純種矮莖（aa）測交，在子代64株中高莖有30株，矮莖有34株，其比例約為1:1

，最終論證了孟德爾的“分離定律”（如下圖右）。高莖Aa矮莖aaAaAaaaaa高莖30株（1）比矮莖34株（1.13）合計64株其中：AaaaAaaAaaAaaaaa顯性雜種（1）比（Aa）隱性純種（aa）配子F1代雜種（Aa）隱性純種（1）（aa）F1代雜種（Aa）隱性純種（aa）（Aa）（aa）17為了論證分離定律，孟德爾設(shè)計了一項測交（t18孟德爾分離定律（lawofsegregation)在生物體細(xì)胞中，控制相對性狀（relativecharacter）的遺傳因子（hereditaryfactor）成對存在（如AA，Aa，aa）、不相融合，一個來自父方的花粉、另一個來自母方的卵細(xì)胞；

在雜合子中（Aa）能夠表現(xiàn)其相對性狀的（如A）稱為顯性遺傳因子（

Dominantfactor）、不能夠表現(xiàn)其相對性狀的（如a）稱為隱性遺傳因子（Recessivefactor）。AA、aa為純合子（Homozygous）；Aa為雜合子（Heterozygous）只表現(xiàn)顯性性狀；決定顯性性狀的遺傳因子有兩種（AA，Aa），決定隱性性狀的遺傳因子僅一種（aa）即隱性性狀只有在純合子（aa）中才能表現(xiàn)。在形成配子（精子或卵子）時成對遺傳因子（AA，Aa，aa）必須分離，每個配子只能獲得成對遺傳因子的一個（A或a），通過精、卵隨機(jī)結(jié)合形成帶有成對因子（AA，Aa，aa）的合子，從而決定新個體的相對性狀的形成。18孟德爾分離定律（lawofsegregation)19第二節(jié)孟德爾的“自由組合定律”（lawofindependentassortment）

孟德爾在完成一對“相對性狀”雜交試驗的同時，開展了對兩對、三對和多對“相對性狀”的雜交試驗。

試驗（一）：兩對“相對性狀”的雜交試驗

孟德爾用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本進(jìn)行雜交，無論正交還是反交，F(xiàn)1只結(jié)出黃色圓粒的種子，這表明黃色和圓粒都是顯性性狀，綠色和皺粒都是隱性性狀，讓F1自交，在F2中，共獲得556粒種子，黃色圓粒有315粒、綠色圓粒有108粒、黃色皺粒有101粒、綠色皺粒有32粒，其數(shù)量比接近于9:3:3:1（如下左圖）。上述遺傳結(jié)果仍然遵守遺傳的分離定律嗎？為此，孟德爾首先對每一對相對性狀單獨進(jìn)行統(tǒng)計，其圓粒種子與皺粒種子的比例為423:133=3.18:1；黃色種子與綠色種子的比例為416:140=2.97:1，即F2顯性個體和隱性個體的比例接近于3:1。此結(jié)果說明每一對相對性狀（如圓粒種子和皺粒種子；黃色種子和綠色種子）的遺傳仍然遵循了分離定律（如下右圖）。

粒形圓粒種子315+108=423皺粒種子101+32=133圓粒（423）:皺粒（133）

＝

3.18:1粒色黃色種子315+101=416綠色種子108+32=140黃色(416):綠色(140)＝

2.97:1F1自交，存活15個植株，產(chǎn)生556個種子9:3:3:119第二節(jié)孟德爾的“自由組合定律”孟德爾在完成20為了解釋上述兩對性狀的雜交結(jié)果，按分離定律孟德爾假設(shè)豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R,r控制，黃色和綠色分別由遺傳因子Y，y控制，這樣，純種黃色圓粒和純種綠色皺粒豌豆的遺傳因子組成分別為YYRR和yyrr，它們產(chǎn)生的F1的遺傳因子組成應(yīng)為YyRr，表現(xiàn)型為黃色圓粒（如下圖左）。

F1在產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。這樣F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，它們之間的數(shù)量比為1：1：1：1。受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。雌雄配子的結(jié)合方式有16種；遺傳因子的組合形式有9種：YYRR、YYrr、yyRR、yyrr、2YYRr、2YyRR、2Yyrr、2yyRr、4YyRr；性狀表現(xiàn)為4種：黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒，它們之間的數(shù)量比是9：3：3：1（如下圖右）。（YYRR）（yyrr）（YyRr）F1自交，存活15個植株，產(chǎn)生556個種子9:3:3:1YyRrYyRr20為了解釋上述兩對性狀的雜交結(jié)果，按分離定律孟21YyRryyrrYyRrYyrryyRryyrr3124272226252626F1作母本F1作父本測交配子測交后代雜種子一代（F1）隱性純合子黃色圓粒后代比例（1）黃色皺粒（1）綠色圓粒（1）綠色皺粒（1）黃色圓粒綠色皺粒為了驗證不同對的遺傳因子可以自由組合的假設(shè)？孟德爾再一次采用了測交實驗，即讓雜種子一代（YyRr）與雙隱性親本（yyrr）雜交。理論子代遺傳因子的組成應(yīng)為：YrRr,Yyrr,yyRr,yyrr；黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒之比為1:1:1:1。

用F1作為母本的雜交結(jié)果：其黃色圓粒為31、黃色皺粒為27、綠色圓粒為26、綠色皺粒為26；用F1作為父本的雜交結(jié)果：其黃色圓粒為24、黃色皺粒為22、綠色圓粒為25、綠色皺粒為26；即無論用F1代作為父本或母本其結(jié)果均完全符合不同對的遺傳因子可以自由組合的預(yù)期比例1：1：1：1（如下圖、表）表現(xiàn)型條目黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實際子粒數(shù)F1作母本31272626F1作父本24222526不同性狀的數(shù)量比1：1：1：121YyyyYyYyyyyy31272626F1作母本F1作22試驗（二）：三對“相對性狀”的雜交試驗

孟德爾選擇種子圓形（A）、皺形（a），子葉黃色（B）、綠色（b），種皮灰褐色（C）、白色（c）三對“相對性狀”的純種（AABBCC與aabbcc）嚴(yán)格按照試驗（一）的方法進(jìn)行雜交，按照成對因子分離、不成對的因子自由組合，F(xiàn)1(AaBbCc)自交，理論上將形成各8種類型的花粉和卵子（見下表），花粉和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合成64個個體，其F2的植株遺傳因子的組合和比例如下表：卵子花粉ABCABcAbCAbcaBCaBcabCabcABCABCABCABcABCAbCABCAbcABCaBCABCaBcABCabCABCabcABCABcABCABcABcABcAbCABcAbcABcaBCABcaBcABcabCABcabcABcAbCABCAbCABcAbCAbCAbCAbcAbCaBCAbCaBcAbCabCAbCabcAbCAbcABCAbcABcAbcAbCAbcAbcAbcaBCAbcaBcAbcabCAbcabcAbcaBCABCaBCABcaBCAbCaBCAbcaBCaBCaBCaBcaBCabCaBCabcaBCaBcABCaBcABcaBcAbCaBcAbcaBcaBCaBcaBcaBcabCaBcabcaBcabCABCabCABcabCAbCabCAbcabCaBCabCaBcabCabCabCabcabCabcABCabcABcabcAbCabcAbcabcaBCabcaBcabcabCabcabcabcABC+ABc+AbC+Abc+aBC+aBc+abC+abc+2ABCc（1）+2AbCc（2）+2aBCc（3）+2abCc（4）+2ABbC（5）+2ABbc（6）+2aBbC（7）+2aBbc（8）+2AaBC（9）+2AaBc（10）+2AabC（11）+2Aabc（12）+4ABbCc+4aBbCc+4AaBCc+4AabCc+4AaBbC+4AaBbc+8AaBbCc（※），各種組合的比例為：1：2：4：8112233445566778899101011111212※※※※※※※※母本(AaBbCc)父本

(AaBbCc)22試驗（二）：三對“相對性狀”的雜交試驗238個ABC植株

22個ABCc植株19個aBbC植株45個ABbCc植株78個AaBbCc植株14個Abc植株17個AbCc植株24個aBbc植株36個aBbCc植株（1種，78株）9個AbC植株25個aBCc植株14個AaBC植株38個AaBCc植株11個Abc植株20個abCc植株18個AaBc植株40個AabCc植株8個aBC植株15個ABbC植株20個AabC植株49個AaBbC植株10個aBc植株18個ABbc植株16個Aabc植株48個AaBbc植株10個abC植株（共計12種，每種平均19.8株）（共計6種，平均42.6株）7個abc植株（共計8種，每種平均9.6株）孟德爾采用圓形、黃色、灰褐色的純種（AABBCC）與皺形、綠色、白色的純種（aabbcc）互為母本和父本，共完成24株雜交，F(xiàn)1獲得687顆雜交種子(AaBbCc)，次年種下全部種子后有639株結(jié)實，對每株所結(jié)種子所表現(xiàn)的三對性狀逐一進(jìn)行分析、統(tǒng)計（見下表）總計可分為27項。其中8項三個性狀都是穩(wěn)定的（ABC+ABc+AbC+Abc+aBC+aBc+abC+abc），每項平均出現(xiàn)9.6次；12項兩個性狀是穩(wěn)定的，第三個性狀是雜種（2ABCc+2AbCc+2aBCc+2abCc+2ABbC+2ABbc+2aBbC+2aBbc+2AaBC+2AaBc+2AabC+2Aabc）,每項平均出現(xiàn)19.8次；6項一個性狀是穩(wěn)定的，另兩個性狀是雜種（4ABbCc+4aBbCc+4AaBCc+4AabCc+4AaBbC+4AaBbc）,每項平均出現(xiàn)42.6次；有一項三個性狀都是雜種（8AaBbCc），共出現(xiàn)78次。4種類型的比例為9.6:19.8:42.6:78約為1:2:4:8。這個結(jié)果與孟德爾按“成對因子分離、不成對的因子自由組合”、F1(AaBbCc)自交，其F2代植株遺傳因子的組合為27項，各項的比例為1:2:4:8的理論推測結(jié)果完全一致。238個ABC植株 22個ABCc植株19個aBbC植株4524孟德爾自由組合定律（lawofindependentassortment）

當(dāng)具有兩對（或更多對）相對性狀的親本進(jìn)行雜交，控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的。在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合即按“數(shù)學(xué)的”排列與組合定律及其概率的規(guī)律形成各種不同組合的配子，通過配子隨機(jī)結(jié)合形成不同遺傳因子組合的合子，從而決定生物體的性狀。

（設(shè)n代表雜交親本可區(qū)分的成對性狀的數(shù)目，則2n是雜種F2純合子的組合數(shù)，3n是雜種F2不同遺傳因子組合的項數(shù)，

4n是雜種F2整個系列的個體數(shù)。下述為1到3對性狀的雜交，其F1代自交產(chǎn)生F2代的分析結(jié)果：）Aa—AaF1F2AA+2Aa+aaPAA—aan=12n=21=2（AA、aa）3n=31=3（AA、Aa、aa）4n=41=4（AA、2Aa、aa）YyRr—YyRrF1F2PYYRR—yyrrn=32n=23=83n=33=274n=43=64示“兩對性狀”雜交結(jié)果分析示“一對性狀”雜交結(jié)果分析請各自列出“三對性狀”的各項雜交結(jié)果n=22n=22=4（YYRR、yyRR、YYrr、yyrr）3n=32=9（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr、2YYRr、2YyRR、2Yyrr、2yyRr、4YyRr）4n=42=16（如左圖）24孟德爾自由組合定律（lawofindependent25孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn)

1866年孟德爾論文發(fā)表后，直到1900年同時有三位學(xué)者荷蘭的德弗里斯（H·deVriss，1848-1935年）、德國的科倫斯（C·Correns，1864-1935年）和奧地利的丘歇瑪克（E·Tschermak，1871-1962年）先后通過自己的豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了孟德爾及其創(chuàng)立的顆粒遺傳學(xué)說，并發(fā)表了相關(guān)的研究論文。1909年，丹麥生物學(xué)家約翰遜（W.L.Johannsen,1857—1927）給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一