1、孟德尔遗传定律,JLSSY BYH,孟德尔,遗传学的奠基人,奥地利人，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。,科学选择实验材料豌豆,豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下，一般都是纯种 具有稳定易于区分的相对性状，易于观察和区分 豌豆花较大，易于做人工杂交实验,花冠,花药,花丝,雄蕊,柱头,花柱,子房,雌蕊,花萼,花托,花柄,单性花,两性花,雄花,雌花,自花传粉,异花传粉,两性花的花粉，落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉。豌豆花在未开放时就已经完成了授粉， 称作闭花授粉，避 免了外来花粉的干扰。,两性花： 一朵花中既有
2、雌蕊又有雄蕊的花。 单性花： 一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。 异花传粉： 两朵花之间的传粉过程。,人工异花传粉过程,去雄,除去未成熟花的全部雄蕊,套上纸袋，防止外来花粉干扰,雌蕊成熟时，将另一植株花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上,保证杂交得到的种子是人工传粉所得,果实和种子的形成,受精完成后,花瓣、雄蕊以及柱头和花柱都完成了“历史使命”，因而纷纷凋落。惟有子房继续发育，最终成为果实。其中子房里面的胚珠发育成种子，受精卵发育成胚，珠被形成种皮，子房壁发育成保护种子的种皮，由果皮和种子共同构成果实。,对分离现象解释的验证,一对相对性状的杂交实验,对分离现象的解释,分离定律,科学实验发现事实,严谨推理大胆想
3、像提出假说,演绎推理,反复实验揭示规律,一对相对性状的杂交实验“假说演绎”分析,根据现象提出问题,实验验证,（自交）,F1,F2,787,277,3 : 1,隐性性状,显性性状,亲代不管是正交还是反交，实验结果均一样。,性状分离,用其他相对性状做杂交实验，也得到同样的结果，这可见绝非偶然，而是有规律的。,实验现象的观察与统计,对实验现象的思考,1、为什么子一代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？,2、另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了？ 3、F2出现了性状分离，分离比又都接近于3：1，是不是巧合呢？如何解释？,对分离现象的解释,1、生物的性状是由遗传因
4、子决定的,2、体细胞中遗传因子是成对存在的,3、生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中,配子中只含每对遗传因子中的一个,4、受精时，雌雄配子的结合是随机的,对分离现象的解释,DD,dd,D,d,Dd,Dd,D,D,d,d,Dd,DD,Dd,dd,P:,配子：,F1:,配子：,F2:,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 ： 2 ： 1,遗传图谱,测交：,Dd,dd,D,d,d,Dd,dd,配子：,测交后代：,高茎,矮茎,1 : 1,将F1与矮茎杂交，预期后代中高茎与矮茎比例为1：1,猜,F1与隐性纯合子杂交，后代中高茎30株，矮茎34株，比例接近1：1,做,基因的分离定
5、律（孟德尔第一定律）,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。,基因分离定律适用范围:,1、有性生殖生物的性状遗传 2、真核生物的性状遗传 3、细胞核遗传 4、一对相对性状的遗传,基因分离定律的细胞学基础：减数分裂中，同源染色体分离基础上的等位基因分离,基因分离规律的实质,在杂合体内，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。,性状分离比的模拟实验,实验原理：,精巢,卵巢
6、,雄配子(精子),雌配子(卵子),模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合,基本概念,符号：,亲本： 父本： 母本： 子代： 子一代： 子二代： 杂交： 自交：,P,F1,F,F2,基本概念,性状类,性状：生物体的形态特征和生理特征的总称 相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交，F1显现出来的那个亲本性状 隐性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交，F1未显现出来的那个亲本性状 性状分离：杂种的自交后代F2中显现不同性状的现象,显性现象的表现形式：,完全显性,不完全显性,共显性,F1表现型,F2表现型,种类,比例,介于两个亲 本间的性状,显性隐性,显性性状,两个亲本性
7、 状同时表现,亲本1中间 亲本2,亲本1共显 亲本2,1：2：1,3：1,1：2：1,补充：显性的相对性,共显性 具有相对性状的两个亲本杂交,F1同时表现出双亲性状的现象.如:AB血型,如果纯合子（IAIA）A型血的人与纯合子（IBIB）B型血的人结婚只能出生杂合子（IAIB）AB型血的子女；如果两个杂合子（IAIB）AB型血的人结婚则会导致1（IAIA）：2（IAIB）：1（IBIB）的比率，这样，3：1的比值就被1：2：1的比值所代替，这是两个等位基因共显性的结果。,等位基因：,控制一对相对性状的两个基因。 如Cc、Rr、Aa。,显性基因： 隐性基因：,控制显性性状的基因（大写英文字母表示
8、）,控制隐性性状的基因（小写英文字母表示）,基因型：,控制性状的基因组合类型。如CC。,基因类,非等位基因：,控制不同对相对性状的两个基因。 如A与B、c与d与A等。,1和2，3和4,1和3，2和4 1和4，2和3,B和b，C和c，D和d,A和A,A和B，A和b，C和D，C和d等,A和D，A和d，B和D，B和C等,纯合子（纯合体）：杂合子（杂合体）：,基因组成相同的个体,基因组成不同的个体Dd,表现型：,具有特定基因型的个体表现出来的性状。 如人的单、双眼皮；狗的长毛与短毛等。,纯合子能稳定遗传，它的自交后代不会再发生性状分离； 杂合子不能稳定遗传，它的自交后代还会发生性状分离。,纯合子与杂合
9、子在性状遗传上的区别：,纯合子特点 ： 只产生一种配子自交后代不发生性状分离 无等位基因,表现型基因型环境,基因型是决定表现型的主要因素 基因型相同，表现型不一定相同表现型相同，基因型不一定相同,表现型和基因型,杂交：基因型不同的生物间相互交配自交：基因型相同的生物体间相互交配；植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉测交：杂种第一代与隐性纯合子相交正交和反交：是相对而言的，若甲（）乙（）为正交，则乙（）甲（）为反交,交配类,回交：F1与亲本（与亲本基因型相同）相交,几种交配类型的区分和应用,杂交,自交,作用,1、将不同优良性状集中到一起，得到新品种,2、显隐性性状判断,1、可不断提高种群中纯合
10、子的比例,2、可用于植物纯合子、杂合子的鉴定,测交,正交与反交,1、验证基因遗传定律理论解释的正确性,2、高等动物纯合子、杂合子的鉴定,检验细胞核遗传与细胞质遗传,回交,迅速得到更多表现突变性状的动物个体,基因的分离定律的 意 义,1、指导育种,2、遗传病预防,连续自交，直到不出现性状分离,后代出现此性状就是纯合体,禁止近亲结婚,尽量控制患者生育,基因分离定律在实践中的应用,1在医学实践中的应用 根据分离定律可对遗传病的基因型和发病概率作出科学推断。 (1)显性遗传病：由显性基因控制的遗传病，后代发病率高，父母双方只要一方有病，后代就有可能发病。因此要尽量控制患者生育。 (2)隐性遗传病：由隐
11、性基因控制的遗传病，必须父母双方均带有隐性致病基因时，后代才发病，但在近亲结婚的情况下，由于近亲携带相同隐性致病基因的可能性比较大，所以后代患病几率大大增加，因此要禁止近亲结婚。,2在育种上的应用 (1)指导杂交育种 如果要选择的优良性状为隐性性状，一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广；如果要选择的优良性状为显性性状，则需要连续自交，逐步淘汰由于性状分离出现的不良性状，直到后代不再发生性状分离为止。,(2)从杂种中选育纯种 杂合子连续自交，纯合子比例逐代增加，若用n代表自交次数，则自交n代后，纯合子的比例为 ；若自交2代，后代纯合子比例为3/4；若自交3代，后代纯合子比例为7/8。连续自交就能选
12、育到能稳定遗传的纯种。 杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图如下：,杂合子(Aa)自交n代，求后代中是杂合子的概率。,杂合子(Aa)的概率:,纯合子（AA+aa）的概率:,显性纯合子(AA)的概率=隐性纯合子(aa)的概率,杂合子Aa连续自交，第n代比例情况如下表所示,1、判断显隐性状,2）两个性状相同的亲本杂交，子代出现不同的性状，则新出现的性状为隐性,1）具有相对性状的亲本杂交，子代只表现一个亲本的性状，则子代显现的性状为显性，未显现的为隐性,2、个体基因型的确定,1）显性性状：,至少有一个显性基因，,2）隐性性状：,肯定是隐性纯合子，,A_,aa,3）由亲代或子代的表现型推测，若子代或亲代
13、中有隐性纯合子，则亲代基因组成中至少含有一个隐性基因,例、杂合子(Aa)自交，求子代某一个体是杂合子的概率,3、计算概率,1）该个体是已知表现型还是未知表现型,基因型为AA或Aa，比例为12,Aa的概率为2/3,基因型为AAAaaa，比例为121,Aa的概率为1/2,2）亲本基因型在未肯定的情况下，如何求其后代某一性状发生的概率,例、一对夫妇均正常，且他们的双亲也正常，但该夫妇均有一个幼儿黑蒙性白痴（常染色体上的隐性基因遗传病）弟弟，求他们婚后生患病孩子的概率,确定夫妇基因型及概率：,均为2/3Aa，1/3AA,其余情况，后代均表现正常，患病概率为0,若均为Aa，2/3Aa2/3Aa,1/9a
14、a,(1) 此细胞的基因型是 .,（2)属于同源染色体的是 .,（3)属于非同源染色体的 是 .,B,b,1 2,A,a,3 4,AaBb,1 2和3 4,1 3, 1 4, 2 3, 2 4,(4)属于等位基因的是 .,A和a B和b,(5)不属于等位基因的是 .,A B Ab a B a b,(6)该细胞进行减数分裂时，发生分离的基因是 .,A和a B和b,孟德尔豌豆杂交实验（二）,实验现象 发现问题,做出解释 提出说假,演绎推理 实验验证,得出 定律,一、实验现象 发现问题,（1）孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的？ 所用亲本的性状表现如何？（2）Fl的性状表现是什么？谁是显性？（3
15、）F2出现了几种性状表现？和亲体相比性状表现有何异同？比例是多少？,（两对相对性状的杂交实验）,就每一对相对性状单独进行分析，结果比例如何？这可以得出什么结论？,315+108=423,粒形,圆粒皱粒,黄色绿色,101+32=133,粒色,315+101=416,108+32=140,31,31,结论：豌豆的粒形、粒色的遗传都遵循基因的分离定律。,思考：从数学角度分析：F2四种性状 表现比例9：3：3：1与3：1有何关系？,即（3黄色:1绿色）（3圆粒:1皱粒）=,9：3：3：1是（3：1）2的展开式。,亲本型,亲本型,重组型,重组型,二、提出假说（对自由组合现象的解释）,1、假设两对性状分别
16、由两对遗传因子控制 2、F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生四种数量相等的配子。 3、受精时，雌雄配子的结合是随机的,二、提出假说解释实验现象,P,X,yy rr,黄色圆粒,绿色皱粒,配子,F1,黄色圆粒,F2,黄色圆粒,YR,Yr,yR,yr,YR,Yr,yR,yr,YYRR,YYRr,YyRR,YyRr,YYrr,YYRr,YyRr,Yyrr,YyRR,YyRr,yyRR,yyRr,YyRr,Yyrr,yyRr,yyrr,F1,9 ： 3 ： 3 ： 1,配子,Y_R_,Y_rr,yyR_,yyrr,遗传图解,三、演绎推理测交实验验证,1、控制不同
17、性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；2、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。,四、结论基因的自由组合定律,图141,孟德尔获得成功的原因,1. 正确选择实验材料 2. 从一对 性状到多对性状进行研究 3. 用统计学方法分析实验结果 4. 科学地设计了实验的程序 （假说演绎法）,基因分离定律和自由组合定律适用的条件,有性生殖的生物的性状遗传真核生物的性状遗传，原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。细胞核遗传，只有位于非同源染色体上的两对（或多对）基因才按自由组合定律向后代传递，而位于一对同源染色体上的两对（或多对）基因则是
18、按照连锁与交换定律向后代传递的。,杂交育种 1.常用于同一物种不同品种的个体间.目的使生物不同品种间的基因重新组合,使不同亲本的优良基因组合到一起. 2.医学上分析家系遗传情况，为遗传病的预测诊断提供理论依据。,基因自由组合定律在实践中的应用,实验面面观：杂交(常规)育种问题 (1)育种原理：通过有性杂交中基因的重新组合，把两个或多个亲本的优良性状组合在一起。 (2)适用范围：一般用于同种生物的不同品系间。 (3)优缺点：方法简单，但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合子。 (4)动植物杂交育种比较(以获得基因型AAbb的个体为例) P AABBaabb动物一般选多对同时杂交 F1 AaB
19、b动物为相同基因型的个体间交配 F2 9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb,数学解法：逐对分析法（分别分析法）,第一步：利用分离定律分析各对相对性状F2的遗传因子、性状表现及比例。,第二步：利用数学概率乘法原理进行计算。,黄色圆粒(9/16)：黄色皱粒(3/16)：绿色圆粒(3/16)：绿色皱粒(1/16)即比例为：9：3：3：1。,“单独处理、彼此相乘”,求配子种类数 方法：某基因型的生物，产生配子数，等于该基因型中每对基因单独产生配子的种类数的乘积,“单独处理、彼此相乘”,221,AaBbcc的个体产生配子的种类,子代表现型的种数=亲代每对性状相交时产生的表现型数的乘积,子代双显
20、性状的比例=3/43/4=9/16,子代某表现型的比例=亲代每对性状相交时出现的相应性状比例的乘积,子代表现型的种数=22=4种,如：求AaBbAaBb子代表现型的种数？,如：求AaBbAaBb子代显性性状的比例？,子代基因型种数=亲代每对基因分别相交时产生的基因型种数的乘积。如：求AaBbCcAaBbCc子代基因型的数？,子代基因型的种数=333=27种,子代某基因型的比例=亲代每对基因分别相交时产生的子代相应基因型比例的乘积。,求AaBbAaBb子代基因型为AaBb的比例？,基因型AaBb的比例=1/21/2=1/4,推测亲代的基因型 已知双亲的表现型和子代表现型及数量，求双亲基因型 方法
21、1：隐性性状突破法，又叫填空法 步骤：（1）列出基因式 凡双亲中属于隐性性状的，其基因型可直接写出。 几双亲中属于显性性状的，则至少含有一个显性基因，即至少写出基因型的一半。 （2）根据后代出现的隐性性状推出亲本未知基因型。,推测亲代的基因型 方法2：根据两个杂交亲本后代一对相对性状分离比求解。 解题思路：先单独处理后组合 （1）若后代一对相对性状的分离比为显：隐3：1，则双亲基因型一定为AaAa。 （2）若后代一对相对性状的分离比为显：隐1：1，则双亲基因型一定为Aaaa。 （3）若后代一对相对性状的分离比全为显性，则双亲基因型一定为AAAA或AAAa或AAaa。 同理求出B基因组合,应用指南 1基因自由组合定律与分离定律的关系 (1)两大基本遗传定律的区别,(2)联系 发生时间：两定律均发生于减后期，是同时进行，同时发挥作用的。 相关性：非同源染色体上非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的，即基因分离定律是自由组合定律的基础。 范围：两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。,亲代杂交组合与子代表现型及比例的关系,两对基因控制一对相对性状的特殊遗传现象,
