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1、1、1孟德尔的豌豆杂交实验（一） 基因的分离定律,融合遗传：,两个亲本杂交后，子代会表现出介于双亲之间的性状。,性状：生物体所表现的 形态、结构和生理生化特性等,（1）、提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；,孟德尔（18221884），奥地利人，遗传学的奠基人。21岁起做修道士，29岁起进修自然科学和数学，1865年宣读了自己研究的豌豆杂交实验的论文植物杂交实验。62岁时带着对遗传学无限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献有:,（2）、发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。,一、孟德尔的科学研究方法,杂交实验的材料豌豆,花柄,花萼,花瓣,子房,花柱,柱头,雌蕊,花
2、冠,花药,花丝,雄蕊,花 的 结 构,花托,果实的发育,子房,花柱,柱头,雌蕊,子房壁,胚珠,珠被,果皮,种皮,受精卵,受精极核,种子,果实,（1）豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物在自然状态下一班是纯种。,保证了自然状态下豌豆是纯种，实验结果可靠,1、豌豆作为实验材料的优点,（2）豌豆有易于区分的性状,便于观察、分析实验结果,（3）豌豆花大，便于进行人工异花传粉,（4）豌豆生长周期短，易于栽培,（5）豌豆一次能繁殖大量后代，便于数据的搜集与分析,2、豌豆杂交实验的过程,去雄,套袋隔离,授粉,再隔离套袋,除去未成熟花的全部雄蕊（花蕾期）,套上纸袋，防止外来花粉干扰,雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒
3、在去雄的雌蕊上,保证杂交后代得到的种子是人工传粉所结,（一）基本概念与符号,一、一对相对形状的杂交实验,性状类型,性状：生物体的形态特征和生理特征的总称。相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型。显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的性状。性状分离：杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。,基因类,显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子，一般用大写字母来表示。隐性遗传因子：决定隐性性状的基因，一般用小写字母来表示。,个体类,纯合体：是由含有相同遗传因子的个体。杂合体：是由含有不同遗传因子的个体。,交配类型,自交：遗传因子相
4、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。杂交：遗传因子不同的个体间交配。 正交 反交：高茎X矮茎 高茎X矮茎,亲本：（父本和母本）父本（）：指异花传粉时供应花粉的植株母本（）：指异花传粉时接受花粉的植株遗传图谱中的符号：,P F1 F2,子一代,子二代,亲本,母本,父本,杂交,自交,（二）一对相对性状的杂交实验,亲本(P),子一代（F1）,子二代（F2）,高茎,X,矮茎,高茎,X,高茎,高茎 : 矮茎,787 : 277,3 : 1,F2中出现3:1的性状分离比是不是偶然的吗？,七对相对性状的遗传试验数据,2.84:1,277（矮）,787（高）,茎的高度,F2的比,隐性
5、性状,显性性状,性状,2.82:1,152（黄色）,428（绿色）,豆荚颜色,2.95:1,299（不饱满）,882（饱满）,豆荚的形状,3.01:1,2001（绿色）,6022（黄色）,子叶的颜色,3.15:1,224（白色）,705（灰色）,种皮的颜色,3.14:1,207（茎顶）,651（叶腋）,花的位置,2.96:1,1850（皱缩）,5474（圆滑）,种子的形状,是什么原因导致遗传性状在在中后代中按一定的比列分离？,二、孟德尔对分离现象的解释,1、生物的性状是由遗传因子决定的,高茎（显性性状）,控制,矮茎（隐性性状）,控制,显性遗传因子,隐性遗传因子,2、体细胞中遗传因子是成对存在的
6、,DD,dd,Dd,纯种高茎豌豆,纯种矮茎豌豆,杂种高茎豌豆,纯合子,杂合子,显性遗传因子对隐性遗传因子具有完全显性作用,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。,D,D,d,DD,Dd,4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,孟德尔对分离现象的解释,d,雌配子,雄配子,Dd,dd,1 ： 2 ： 1,高茎 3,矮茎 1,雌雄配子的结合是随机的，才导致了3：1的结果,孟德尔对分离现象假设的核心内容：,控制一对相对性状的成对的遗传因子互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有一种遗传因子，另一半的配子带有另一种遗传因
7、子。,注意：雌雄配子不相等,测交法：,分析：按孟德尔的假设，杂合子在产生配子时，可形成两种不同的配子，即一种配子含有D，另一种配子含有d，且两种配子数量相等，只要验证这一点，就可以证实遗传因子分离假设的正确性。,如何验证配子的类型和比例呢？,F1杂合子与隐性纯合子杂交的方法,Dd,dd,D,d,配子,测交后代,1 ： 1,测交过程：,高茎,矮茎,F1 隐性纯合子,30 ： 34,三、分离假设的验证,dd只能产生一种d配子，它与F1产生的配子结合时，不会掩盖F1配子中遗传因子的作用。,1、在观察、分析的基础上提出问题：,假说演绎法,F1代全部显现高茎F2代既有高茎又有矮茎（性状分 离），分离比接
8、近3:1,科学事实,问题：为什么F2中性状分离比是3:1?,假说演绎法,2、推理、想像，提出解决问题的假说：,生物性状是由遗传因子决定的体细胞中遗传因子成对存在形成配子时成对遗传因子分离，分别进入不同配子中，配子中遗传因子成单存在受精时，雌雄配子随机结合,3、根据假说进行演绎推理：,假说演绎法,4、通过实验来检验推理的结论是否正确,假说演绎法,性状分离的根本原因在于D与d的分离。,实验结果与预期结论相符，说明了孟德尔的假说是正确的。,四、分离定律的内容,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
9、子中，随配子遗传给后代。,杂合子（F1）产生配子时，成对的遗传因子分离，产生比例相同的配子。,独立性、分离性,2、实质：,3、成对遗传因子的行为：,4、基因分离定律的分离比实现的条件假如我们研究一对相对性状的遗传，在子一代中只看到显性性状，在子二代中看到显性性状与隐性性状的分离比为3：1，那么下列几个条件一定要满足。子一代个体形成的两种配子的数目是相等的，它们的生活力是一样的。子一代的两种配子的结合机会是相等的。3种基因型个体的存活率在观察期是相等的显性是完全的观察子代样本要足够多,1.相对性状的显隐性的判断,(1).杂交法。(2).自交法。(3）.群体中随机选择多对相对性状的亲本进行杂交,子
10、代出现了双亲的性状,则子代出现频率较高的性状是显性性状；子代出现频率少的性状是隐性性状。,基因分离规律的应用,2.纯合体与杂合体的判断方法,(1).自交法。适用于植物。(2).测交法。适用于动物。(3).花粉鉴定法。适用于植物。,3、自交与自由交配,两个基因型相同的个体相交,（1）自交：,杂合子连续自交，纯合子与杂合子所占比例及应用：,若自交n代，形成的杂合体和纯合体所占比例：杂合体所占比例：（1/2）n纯合体所占比例：1（1/2）n（当n无限大时，纯合体概率接近1）显性（隐性）纯合体：1（1/2）n/2,（2）自由交配（随机交配）,概念：一个群体中的雄性与雌性个体间随机交配的方式，交配个体间
11、遗传因子可以相同也可不相同具有一对相对性状的一种群中的自由交配类型： AAxAA AAxAa AAxaa AaxAa Aaxaa aaxaa相关计算：某种动物基因型为 AA占1/3，Aa占2/3,自由交配一代后：AA占：Aa占：aa占：,4/9,4/9,1/9,（1）如果某个体是隐性性状，则它一定是隐性纯合子（aa）,（2）如果某个体是显性性状，则它可能是显性纯合子， 也可能是杂合子（AA 或 Aa）。（3）让该显性性状个体与隐性纯合子测交， 如果子代中既有显性性状个体又有隐性性状个体（性状分离），则该个体为杂合子； 如果子代全为显性性状，则该个体是显性纯合子。,4、个体基因型的确定方法,（4
12、）如果亲代中有显性纯合子（AA），则子代一定是显性性状。如果亲代中有隐性纯合子（aa），则子代中一定含有隐性遗传因子（a）。,子代中 显性:隐性1 : 1，,Aa aa,子代中 显性：隐性3 : 1，,则亲本的遗传因子组成为,则亲本的遗传因子组成为,Aa Aa,（5）根据杂交子代性状分离比判断：,若后代只有显性性状则双亲至少有一方为显性纯合子,若后代只有隐性性状则双亲均为隐性纯合子,AA AA或AAxAa或AAxaa,aaxaa,5.种皮性状和胚性状的遗传,Fn代植株结的种子，种皮性状是Fn代的性状，胚性状是Fn+1的性状；Fn代的种皮性状，应在Fn代的植株上结的种子上观察，Fn代的胚性状应在
13、Fn-1代植株结的种子上观察。,6.特殊分离比,依据基因的分离定律,F2的性状分离比为3:1,但也可能出现如下比例:1:2:1(不完全显性),2:1(显性纯合致死),1(隐性纯合致死),隐性致死：显性致死：配子致死：合子致死：,致死基因：导致细胞或个体死亡的基因，分为显性致死和隐性致死。,隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如：镰刀形细胞贫血症；植物中的白化基因（bb）,显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因，又分为显性纯合致死和显性杂合致死。,指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。,指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。,5、孟德尔遗传规律的适用范围,、适用生物类别：,、适用生殖方式：,、适用遗传方式：,、适用基因类型：,真核生物，不适用原核生物及病毒的遗传。,有性生殖，不适用无性生殖的遗传；有丝分裂过程不遵循。,细胞核遗传，不适用细胞质遗传,单基因遗传病（包括性染色体上的基因）符合该定律，多基因遗传病和染色体异常遗传病遗传时不符合该定律。,选用豌豆作实验材料：自然状态下都是纯种，而且相对性状明显。,先对一对相对性状进行研究，再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。,用统计学的方法对实验结果进行分析,四.孟德尔成功的原因,科学设计试验程序,