1、67必修二遗传与进化6869第第第第 1 章章章章 遗传因子的的发现遗传因子的的发现遗传因子的的发现遗传因子的的发现第第第第 1 节节节节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）性状（ character） ： 生物体所表现的 形态结构 、 生理特征 。一、一、一、一、 豌豆杂交实验的优点及方法豌豆杂交实验的优点及方法豌豆杂交实验的优点及方法豌豆杂交实验的优点及方法1.豌豆的特点：（ 1） 自花传粉 、 闭花授粉 。自然状态下，豌豆不会杂交，故豌豆一般为纯种。（ 2） 有 易于区别 的 相对性状 。相对性状：一种生物的 同一性状
2、 的 不同 表现类型。2.人工异花传粉的一般步骤 ： 去雄 （ 在 花蕾期 ， 去除母本的雄蕊 ） 套袋 （ 防止其他花粉的干扰 ） 受粉 （ 父本 ：提供花粉；母本 ：接受花粉） 套袋（防止外来花粉干扰） 豌豆作为遗传学杂交实验材料的优点 ：(1)进行自花传粉 ， 且是严格的闭花受粉 ， 所以在自然状态下豌豆是纯种，结果可靠且容易分析；(2)具有容易区分的相对性状，方便统计实验结果；(3)豌豆的生活周期短且容易栽培，一次产生的后代数量多 ， 确保结果误差小。 果蝇 ： （ 1） 易于区分 的多对 相对性状 ； （ 2） 培养周期短 ， 繁殖率高 ； （ 3） 形体小 ， 生长迅速 ， 容易饲
3、养 ， 成本低 ； （ 4） 染色体数目少，便于观察。70DD dd二、二、二、二、 一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验 实验过程 说明P(亲本 ) 高茎（ ） 矮茎（ ）F1 高茎F2 性状： 高茎 矮茎（ 787株） （ 277株）比例： 3 ： 1其他 6种性状的杂交实验 ， 结果也是 F1均为显性性状， F2均出现性状分离现象P： 表示亲本 （ Parents） ， 父本用 表示 ， 母本用 表示 ； ：表示杂交；正反交 ： 指在某一杂交之后 ， 把先前用作母本的作为父本 ，先前用作父本的作为母本来进行的杂交 ； 若高茎 （ ） 矮
4、茎（ ）为正交，则高茎（ ） 矮茎（ ）为反交。正反交主要用于检测某一性状的遗传是否与性别有关。 ：表示得到子代F1：子一代（ FirstFilialGeneration） ；矮茎性状在 F1中并没有消失，而是隐而未现，像这样，杂合子中，显现出来的性状叫 显性性状 （高茎 ） ，未显现出来的性状叫 隐性性状 （矮茎 ） 。 ：表示自交，基因型相同的个体间相互交配（植物即为自花传粉 ） 。F2：子二代（ SecondFilialGeneration） ； Fn：子 n代；性状分离 ： 杂种子代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。新分离出来的性状（矮茎）为隐性性状。三、三、三、三、 对分离现象的解
5、释（假说）对分离现象的解释（假说）对分离现象的解释（假说）对分离现象的解释（假说） 实验过程 解释（假说）P(亲本 ) 高茎 矮茎配子F1 Dd（ 高茎 ） Dd（ 高茎 ）配子F2 DD Dd Dd dd1 2 13 1（ 1） 生物的性状是由遗传因子决定的 。 显性性状由显性遗传因子决定，用大写字母表示（高茎用 D 表示 ） ，隐性性状由隐性遗传因子决定，用小写字母表示（矮茎用 d字母表示）（ 2） 体细胞 中遗传因子是 成对存在 的 。 纯种高茎的体细胞中遗传因子为 DD，纯种矮茎的体细胞中遗传因子为 dd。纯合子：遗传因子组成相同的个体。杂合子：遗传因子组成不同的个体。（ 3） 在形成
6、配子时 ， 成对 遗传因子 发生 彼此分离 ， 分别进入不同的配子中，配子中只有成对遗传因子中的一个。（ 4）受精时，雌雄配子的结合是 随机 的。F2的解释同上类似孟德尔以该假说成功的解释了 F1 全为显性性状， F2出现性状分离，并且分离比为 3:1 （正反交） D dD d D d高茎 高茎 矮茎711.性状分离比的模拟实验（ 1） 模拟内容： 甲、乙两小桶分别代表 雌雄生殖器官 。 甲、乙两小桶内的彩球分别代表 雌 、 雄配子 。 不同彩球的随机组合模拟雌雄配子的 随机结合 。（ 2） 分析结果得出结论： 彩球组合类型数量比为： DD： Dd： dd 1:2:1 彩球组合代表的显、隐性数
7、量比为：显性：隐性 3:1四、四、四、四、 对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证 测交测交测交测交1.方法： 测交 （ F1与隐性纯合子杂交）2.演绎推理： 根据假说对实验结果进行预测，这就是 “ 演绎 ” 。F1 Dd（高茎） dd（矮茎）配子测交后代 Dd dd1 ： 1表现型 高茎 ： 矮茎比例 1 ： 13.实验验证结果： 高茎（ 30株 ） ：矮茎（ 34株） 1:14.结论： 杂合子 F1在产生配子时， 遗传因子 D和 d确实发生了 分离 ，分别进入不同的配子中，产生 D 和 d的配子数目相等。五、五、五、五、 分离定律分离定律分离定律分
8、离定律1.内容： 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时， 成对的遗传因子发生分离 ，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。注意：孟德尔提出的遗传因子 后来 被改为基因。六、六、六、六、 关于分离定律运用的一些技巧：关于分离定律运用的一些技巧：关于分离定律运用的一些技巧：关于分离定律运用的一些技巧： 1.显隐性性状的判断（ 1） 相对性状的亲本杂交 子代只出现一种性状子代所出现的性状为显性性状 。 （ 高 矮 高高为显性性状；此时的亲本一定是纯合子，子代一定是杂合子， 杂合子表现出来的性状为显性性状 ）测交： 遗传学 上常用 来 测定 显性
9、个体的基因型 的一种方法。由于隐性纯合子亲本产生的配子为隐性基因，对显性亲本（杂种子一代）产生的配子没有掩盖作用，因此 测交后代的性状和比例取决于杂种子一代产生的配子的种类和比例 （即可以将显性亲本产生的配子的 基因组成 及 比例 检测出来）D d d假说演绎法：假说演绎法：假说演绎法：假说演绎法： 提出问题 ： 为什么 F1全为显性， F2中总是出现 性状分离，且分离比为 3 1？假说解释 ： 提出遗传因子控制相对性状 ，产生配子时成对的遗传因子彼此分离 等观点。演绎推理 ： F1为杂合子，其测交后代 应 为 1 1。实验验证 ：实际的 测交实验 结果也为 1 1。总结规律 ：演绎推理结果与
10、实际结果一致， 假说成立 ，否则不成立 。72 （ 2） 相同性状的亲本杂交 子代出现新的性状新的性状为隐性性状 。 （高 高 矮矮茎为隐性性状）（ 3） 一对相对性状的亲本杂交性状分离比为 3： 1分离比为 3的性状为显性性状。2.据分离定律，由亲本推子代（的基因型及比例、表现型及比例 ） ：亲代 子代基因型及比例 子代表现型及比例自交 AA AA AA 全为显性Aa Aa AA： Aa： aa=1:2:1 显性：隐性 =3:1aa aa aa 全为隐性杂交 AA Aa AA： Aa=1:1 全为显性AA aa Aa 全为显性Aa aa Aa： aa=1:1 显性：隐性 =1:1隐性纯合子
11、（ aa） 的后代一定含有一个隐性基因 （ a） ； 显性纯合子 （ AA） 的后代一定含有一个显性基因 （ A ） 。3.据分离定律，由子代推亲代：（ 1） 填空法 ： 显性性状写通式 A ； 隐性性状直接写 aa； 是显是隐看后代 ； 隐性性状再突破 （ 后代是否有隐性性状个体，如有隐性性状，则亲本至少含有一个隐性基因 ） ；例题：豌豆种子的形状是由一对等位基因 R和 r控制的，下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果。组合序号 杂交组合类型 后代的表现型和植株数目 圆粒 皱粒一 皱粒 皱粒 0 102二 圆粒 圆粒 125 40三 圆粒 皱粒 152 141 根据哪个组合能判断出显性类型
12、，试说明理由。 写出各个组合中两个亲本的基因型。解 ： 根据组合二 ， 可以判断显隐性 ， 亲本都为圆粒 ， 后代出现皱粒的性状分离 ， 皱粒则为隐性 ， 相应的圆粒为显性。或者根据性状分离比为 3:1， 3份的为显性亦可。 由于圆粒为显性，则至少含有一个显性基因，因此，圆粒的基因型可以用通式 R 表示；皱粒一定是隐性的纯合子 ， 基因型可以用 rr表示 。 据此 ， 组合一的亲本基因型都为 rr rr。 组合二亲本圆粒用 R 表示 ，空着部分看后代 ， 再由隐性性状突破 ； 由于后代中有皱粒 （ rr） ， 则亲本一定有 r， 因此空着部分为 r， 则亲本都为 Rr。组合三的亲本可以写成基因
13、型为： R rr，由于后代有皱粒（ rr） ，则亲本一定有 r，空着的为 r，因此亲本的基因型为 Rr rr。（ 2） 分离比突破法： 后代性状分离比为显性：隐性 =3： 1，亲本均为杂合子（ Aa Aa） 。 性状分离比为显性：隐性 =1： 1，亲本为杂合子的测交（ Aa aa） 。 后代全为显性性状，亲本中至少一方为显性纯合子（ AA AA、 AA Aa、 AA aa） 。 后代全为隐性性状，亲本中必都为隐性纯合子（ aa aa） 。4.纯合子和杂合子比较： 比较 纯合子 杂合子特点 不含等位基因 自交后代不发生性状分离 至少含一对等位基因 自交后代会发生性状分离实验鉴定 自交 纯合子自交
14、后代不发生性状分离 杂合子自交后代发生性状分离测交 纯合子 隐性性状测交后代只有一种类型 杂合子 隐性性状测交后代出现性状分离花粉鉴定法 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型有两种73注意 测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。 植物常用自交法 ，也可用 测交法 ，但 自交法更简便 。5. 杂合子 Aa连续自交，第 n代的比例分析（不要死记）根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图为：注意： 在逐代淘汰隐性个体的情况下， Fn中显性纯合子所占比例为 2n12n1。 在杂交育种时， 自交次数越多 ， 显性纯合子的比例越高 。74第第第第 2 节节节
15、节 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验 （二）一、一、一、一、 两对相对性状的杂交实验两对相对性状的杂交实验两对相对性状的杂交实验两对相对性状的杂交实验注意： 该实验中，重组类型占的比例为： 3+3 3=16 8 ，亲本类型占的比例为 9 1 516 8+ = ， 亲本（ P）不同，重组类型就不同 。二、二、二、二、 对自由组合现象的解释（假说）对自由组合现象的解释（假说）对自由组合现象的解释（假说）对自由组合现象的解释（假说） 实验过程 解释（假说）P(亲本 ) 黄色圆粒 绿色皱粒配子 YR yrF1 YyRr黄色圆粒 （ 1） 2种性状由 2对
16、遗传因子决定，黄色和绿色分别 由Y、 y控制，圆粒和皱粒分别有 R、 r控制。（ 2） 在产生配子时 ， 成对遗传因子彼此 分离 ， 不同对的遗传因子 自由组合 。（ 3） 受精时，雌雄配子随机结合。F1产生 4种配子： YR： Yr： yR： yr=1： 1： 1： 1F1雌雄配子结合方式有 16种，得到的 F2共 9种基因型 ，4种表现型。 F2中黄色圆粒 ： 黄色皱粒 ： 绿色圆粒 ： 绿色皱粒 =9:3:3:1（份数 ） 表现型 （份数）基因型（ 9）黄圆 1YYRR 2YYRr 2YyRR 4YyRr（ 3）黄皱 1YYrr 2Yyrr（ 3）绿圆 1yyRR 2yyRr（ 1）绿皱
17、 1yyrr孟德尔以该假说 （ 不同对的遗传因子自由组合 ） 成功的解释了 F1 及 F2的自由组合现象 ， 并且分离比为 9:3:3:1实验过程 说明P： 黄色圆粒（ ） 绿色皱粒（ ）F1 黄色圆粒F2 性状 ： 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒315 101 108 32比例： 9 ： 3 ： 3 ： 1粒色：黄色和绿色粒形：圆粒和皱粒黄色对绿色为显性；圆粒对皱粒为显性无论正交还是反交， F1都为显性性状。F2代中的性状出现了粒色与粒形性状自由组合： 黄色 圆粒绿色 皱粒与 P（亲本）相同的性状（表现型 ） ，叫做 亲本类型 ；与 P（亲本）不同的性状 （表现型 ） ，叫做 重组类
18、型 ；F2中自由组合的性状比为 9:3:3:1对每一对相对性状分析： 绿色： 108+32=140 （正反交） 黄色圆粒 亲本类型黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒 亲本类型 重组类型亲本具有两对相对性状 自由组合现象粒色 黄色： 315+101=416粒形 圆粒： 315+108=423皱粒： 101+32=133 黄色：绿色 =3:1 圆粒：皱粒 =3:1 均符合分离定律yyrrYYRR减数分裂产生配子F2 F1配子粒色粒形75三、三、三、三、 对自由组合现象解释的验证对自由组合现象解释的验证对自由组合现象解释的验证对自由组合现象解释的验证 测交测交测交测交1.方法： 测交 （ F1与隐性纯合子杂交
19、）2.演绎推理：3.实验验证结果：4.结论： 杂合子 F1在产生配子时，成对的遗传因子发生了分离， 不同对的遗传因子发生了自由组合 。四、四、四、四、 自由组合定律自由组合定律自由组合定律自由组合定律1.内容： 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离， 决定不同性状的遗传因子自由组合 。五、五、五、五、 孟德尔实验方法的启示孟德尔实验方法的启示孟德尔实验方法的启示孟德尔实验方法的启示1.正确选材： 豌豆（严格的自花传粉、闭花受粉，自然状态下永远是纯种；易区别的相对性状）2.科学的研究方法： 由简单到复杂（由单因素到多因素）3.科学的统
20、计方法： 采用 统计学 进行统计4.科学的实验程序： 观察、分析实验现象 提出假说 演绎推理 验证推理 得出结论（假说演绎法）六、六、六、六、 孟德尔遗传规律的再发现孟德尔遗传规律的再发现孟德尔遗传规律的再发现孟德尔遗传规律的再发现1.1866年 ， 孟德尔发表了遗传规律的论文 ， 但并没有被人们重视 。 直到 34年后的 1900年 ， 三位科学才重新发现孟德尔的遗传规律。2.1909年，丹麦生物学家 约翰逊 将 “ 遗传因子 ” 命名为 “ 基因 ” ，并提出表现型和基因型的概念。（ 1） 表现型： 生物体的性状表现类型。如高茎和矮茎。（ 2） 基因型： 与表现型相关的基因组成类型。如高茎
21、的基因型为 DD、 Dd，矮茎的基因型为 dd。（ 3） 等位基因： 控制相对性状的基因。如 D与 d。（ 4） 相同基因： 控制相同性状的基因。如 D和 D、 d和 d。（ 5） 基因型与表现型的关系：76基因型是表现型的内在因素，表现型是基因型的表现形式。基因型相同表现型不一定相同，还与环境有关，可以说，表现型是基因型与环境共同作用的结果。表现型 =基因型 +环境。七、七、七、七、 孟德尔遗传规律的适用条件孟德尔遗传规律的适用条件孟德尔遗传规律的适用条件孟德尔遗传规律的适用条件1.范围：（ 1） 真核生物 有性生殖 时的 细胞核遗传 。 （ 真核生物的 无性生殖 或 原核生物 基因的遗传
22、不遵循 孟德尔遗传定律 ）（ 2）分离定律：一对等位基因控制的一对相对性状；自由自合定律：位于 非同源染色体上的非等位基因 控制的 两对 或 两对以上 相对性状。2.条件（ 1）子一代个体形成的 配子数目相等 且 生活力相同 。（ 2）雌雄配子结合的机会相等（即 随机的 ） 。（ 3）子二代不同基因型的个体 存活率相同 。（ 4）遗传因子间的显隐性关系为 完全显性 。（ 5） 选择样本太少 ， 实验会有一定的偶然性 ，因此观察子代 样本数目足够多 。八、八、八、八、 自由组合定律的运用自由组合定律的运用自由组合定律的运用自由组合定律的运用 自由组合定律是以分离定律为基础，因而许多自由组合定律问
23、题可以分解为若干个独立的分离定律分步来完成 (单独处理、彼此相乘 ) ，这样解决起来简单易行。基本策略 ： 分解问题 。 在独立遗传的情况下 ， 有几对基因就可以分解为几个分离定律分步来完成 。 如 AaBbCc AabbCc可分解为： Aa Aa、 Bb bb、 Cc Cc分步遗传给后代。1.求配子种类：例题：某生物雄性个体的基因型为 AaBbcc，这三对基因独立遗传，则它产生的精子的种类有几种？解： 分为 3个独立的分离定律 Aa Bb cc配子种类 2 2 1 4 种2.求基因型类型及比例、份数：例题： AaBbcc与 AaBbCc 杂交，其后代有几种基因型？ AaBbCc占后代的比例、份数？解： 分为 3个独立的分离定律 Aa Aa Bb Bb cc Cc基因型种类 3 3 2 18 种基因型 Aa Bb Cc比例 24 24 12AaBbCc 占后代的比例占后代的比例占后代的比例占后代的比例 24 24 12 18基因型 Aa Bb Cc份数 2 2 1AaBbCc份数 2 2 1 4份3.求表现型种类及比例：例题： AaBbcc与 AaBbcc 杂交，其后代有几种表现型？每一对性状都是显性的概率是多少？表现型是A B cc的份数？解： 分为 3个独立的分离定律 Aa Aa Bb Bb cc cc表现型种类 2 2 1 4 种
