孟德尔遗传第三定律.ppt

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1、复习题复习题遗传学的概念；研究对象；内容遗传学的创始人；为什么说遗传学诞生于1900年？染色体的结构有丝分裂和减数分裂的特点及区别遗传学及研究对象，内容遗传学是研究生物的遗传和变异的科学；遗传学的研究对象是一切生物，包括植物动物，微生物及人类；遗传学研究的内容是：1.遗传与变异现象与基本规律 2.遗传的本质与内在规律 3.指导生物遗传改良工作创始人和诞生年创始人和诞生年遗传学的创始人是孟德尔孟德尔通过对豌豆进行了杂交实验并对数据进行了统计分析之后，提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。但是孟德尔的论文在1900年才被发现，从此孟德尔的成就才得到广泛的重视，遗传学研究才得到迅速的发展，因此

2、，人们把1900年定为遗传学形成和建立的开端。染色体的结构 BaldwinBaldwin（19751975）和）和BakBak（19771977）提出了从）提出了从DNADNA染色质到染色体的染色质到染色体的四级结构模型。四级结构模型。“核粒模型核粒模型”假说：假说：染色体由染色体由DNADNA、PrPr、RNARNA组成。组成。PrPr分组蛋白和非组蛋白。组蛋白有分组蛋白和非组蛋白。组蛋白有5 5种：种：H1H1、H2aH2a、H2bH2b、H3H3、H4H4，其中，其中H2aH2a、H2bH2b、H3H3、H4H4各两个分子，共各两个分子，共8 8个分子构成一个球形的结构，个分子构成一个球

3、形的结构，叫核心。叫核心。DNADNA就缠绕在这个核心上，就缠绕在这个核心上，1.751.75圈，圈，构成核粒（核心加上外圈的构成核粒（核心加上外圈的DNADNA）；核粒之间）；核粒之间有连接有连接DNADNA连接，叫连接线。在连接线部位结连接，叫连接线。在连接线部位结合有一个组蛋白分子合有一个组蛋白分子H1H1。念珠结构螺线体结构超螺线体结构染色体念珠结构螺线体结构超螺线体结构染色体有丝分裂和减数分裂的特点及区别有丝分裂和减数分裂的特点及区别 有丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂发生在所有正在生长的组织中发生在所有正在生长的组织中从合子阶段开始，持续到个体的从合子阶段开始，持续到个体的整个生活

4、周期整个生活周期无联会，无交叉和互换无联会，无交叉和互换是姐妹染色单体分离的均等分裂是姐妹染色单体分离的均等分裂每个周期产生两个子细胞每个周期产生两个子细胞子细胞的遗传物质相同子细胞的遗传物质相同子细胞的染色体数与母细胞的相子细胞的染色体数与母细胞的相同同只发生在有性繁殖组织中只发生在有性繁殖组织中高等生物只限于成熟个体；许多高等生物只限于成熟个体；许多藻类和真菌发生在合子阶段藻类和真菌发生在合子阶段有联会，可以有交叉和互换有联会，可以有交叉和互换后期后期是同源染色体分离的均等是同源染色体分离的均等分裂；后期分裂；后期是姐妹染色单体分是姐妹染色单体分离的均等分裂离的均等分裂产生产生4 4个子孢

5、子（配子或孢子）个子孢子（配子或孢子）遗传物质不同，是父本和母本染遗传物质不同，是父本和母本染色体的不同组合，包括互换色体的不同组合，包括互换子细胞的染色体数是母细胞的一子细胞的染色体数是母细胞的一半半第三章 孟德尔式遗传v分离规律v独立分配（自由组合）规律v孟德尔成功的原因v孟德尔定律的意义v统计学在遗传学中的应用v孟德尔分析的扩展一一.分离规律分离规律n n孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）n n分离现象的解释n n基因型和表型n n分离规律的验证n n孟德尔第一定律n n分离规律的实质和实现条件n n显性的分类，表现及与环境条件的关系1.孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）n试验材料

6、7对具有相对性状的豌豆品种作为试验材料 (植株高度；花着生位置；豆荚形状；未熟豆荚色；花色；种子形状；子叶颜色）n试验方法 将具有相对性状的豌豆分别进行杂交，观察后代的性状表现。七对相对性状：1.孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）1.孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）以花色为例，说明孟德尔试验的过程以花色为例，说明孟德尔试验的过程正交正交P红花红花(雌)白花(雄)F1 红花红花 (自交自交)F2红花红花白花株数705224T=929株比例3.15:11.孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对

7、性状）P 红花 白花 F1 红花 （自交）F2 红花 白花1.孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）P1 圆 P2 皱 F1 圆 F2 圆 皱1.孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）孟德尔的豌豆杂交实验（一对相对性状）P1 黄 P2 绿 F1 黄 F2 黄 绿杂交实验表现出来的特点：n nF1个体是表现一个亲本的性状，而不表现另一个亲本的性状（显性性状；隐性性状）n nF2群体中出现性状分离，隐性性状在F2中重新出现，在F2群体中显性个体数与隐性个体数的比例为3：1 （性状分离现象）n n正反交结果完全一致 2.分离现象的解释1 1）每对相对性状都由一对遗传因

8、子控制，每对相对性状都由一对遗传因子控制，控制显性性状的控制显性性状的叫显性遗传因子，控制隐性性状的叫隐性遗传因子。叫显性遗传因子，控制隐性性状的叫隐性遗传因子。遗传因子在体细胞中是成对存在的，遗传因子在体细胞中是成对存在的，但各自独立，互不混但各自独立，互不混杂，在性细胞中是成单存在的。杂，在性细胞中是成单存在的。成对的遗传因子，一个来自父方，一个来自母方。成对的遗传因子，一个来自父方，一个来自母方。2 2）遗传因子之间存在显隐性关系：遗传因子之间存在显隐性关系：控制红花的遗传因子和控制红花的遗传因子和控制白花的遗传因子是同一遗传因子的两种存在形式。控控制白花的遗传因子是同一遗传因子的两种存

9、在形式。控制红花的遗传因子对控制白花的遗传因子为显性，即红花制红花的遗传因子对控制白花的遗传因子为显性，即红花因子和白花因子同时存在时，只表现红花因子的性状。因子和白花因子同时存在时，只表现红花因子的性状。3 3）成对的遗传因子在形成配子时，彼此分开，分别进入不成对的遗传因子在形成配子时，彼此分开，分别进入不同的配子同的配子。配子的结合是随机的。这样导致。配子的结合是随机的。这样导致F1F1形成两种数形成两种数目相等的配子。目相等的配子。3.基因型和表型等位基因；基因型；表型；纯合体；杂合体为什么用同一字母表示一对基因？这对基因是同一基因的两种不同形式，在同源染色体上占这对基因是同一基因的两种

10、不同形式，在同源染色体上占有相对的位置。有相对的位置。字母的大小写与显隐性 大写（或大写（或“”）表示显性，小写表示隐性）表示显性，小写表示隐性纯合体和杂合体产生的配子 纯合体只产生一种配子，不发生性状分离；杂合体产生两纯合体只产生一种配子，不发生性状分离；杂合体产生两种配子，会发生性状分离种配子，会发生性状分离4.分离规律的验证分离规律的验证l测交法测交法 F F1 1 圆形圆形 X X 皱形皱形 R Rr r rrrr R R r r r r R Rr r rrrr 预期：圆形：皱形预期：圆形：皱形 1 ：1 结果与预期相符结果与预期相符 F F1 1 红花红花 X X 白花白花 CCCC

11、 cc cc C C c c c c C Cc ccc cc 预期：红花：白花预期：红花：白花 1 ：1 结果与预期相符结果与预期相符测交子代表型的种类和比例直接反映出被检测个体产生测交子代表型的种类和比例直接反映出被检测个体产生测交子代表型的种类和比例直接反映出被检测个体产生测交子代表型的种类和比例直接反映出被检测个体产生配子的类型和比例配子的类型和比例配子的类型和比例配子的类型和比例4.分离规律的验证分离规律的验证l自交法 P RR X rr 圆 皱 F1 Rr 自交 F2 1RR :2Rr :1rr 自交 F3 RR 1RR:2Rr:1rr 株数 193 372 圆粒 圆粒皱粒自交法验证

12、了显性个体中杂合体与纯合体的比例接近 2：1 P1 黄 P2 绿 F1 黄 F2 黄 绿4.分离规律的验证分离规律的验证lF1花粉鉴定法 杂种细胞进行减数分裂形成配子时，由于各对同源染色体分别分配到杂种细胞进行减数分裂形成配子时，由于各对同源染色体分别分配到两个配子中，位于同源染色体的等位基因随之分离进入不同配子。两个配子中，位于同源染色体的等位基因随之分离进入不同配子。这这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植物中可以通过花粉粒鉴种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植物中可以通过花粉粒鉴定进行观察。定进行观察。如玉米、水稻等：如玉米、水稻等：糯性糯性wxwx 非糯非糯WxWx F1非糯非

13、糯Wxwx 观察花粉颜色（稀碘液）观察花粉颜色（稀碘液）糯性糯性(wx):非糯非糯(Wx)红棕色兰黑色红棕色兰黑色 1:1碘遇直链淀粉变蓝色碘遇直链淀粉变蓝色为什么碘遇直链淀粉变蓝色为什么碘遇直链淀粉变蓝色l主要取决于淀粉本身的结构。l淀粉是白色无定形粉末，由直链淀粉（占1030%）和支链淀粉（占7090%）组成。l直链淀粉能溶于热水而不呈糊状，支链淀粉不溶于水，热水与之作用则膨胀而成糊状。l其中溶于水中的直链淀粉，呈弯曲形式，并借分子内氢键卷曲成螺旋状。这时加入碘酒，其中碘分子便钻入螺旋当中空隙，并借助范得华力与直链淀粉联系在一起，从而形成络合物。l这种络合物能比较均匀地吸收除蓝光以外的其它

14、可见光（波长范围为400750钠米），而反射光为蓝光，从而使淀粉变为蓝色。5.5.孟德尔第一定律孟德尔第一定律n n在一对相对性状的杂交中，杂种一代在形成配子时，成对的基因彼此分开，分别到不同的配子中去，形成数目相等的两种配子，配子随机结合产生的F2代基因型比为1：2：1，表型比为3：1。6.分离规律的实质和实现条件实质：杂合体形成配子时等位基因分离，产生相同数目的两种配子。不是在任何时候，任何情况下分离比都是这个比例。实现条件：子一代形成的配子数目要相等，生活力（受精 能力）要一样。配子的结合是随机的。F2代中三种基因型的个体生活力要相同，至少要存活到观察统计之后。显性完全。基因型在理论上所

15、决定的表型和实际表现出来的表型要一致（基因型和表型要一致）。7.显性的分类完全显性完全显性：F1的表型或杂合体的表型和显性纯合体的表型完全一样。不完全显性不完全显性：F1的表型为双亲的中间型或F1介于双亲之间。紫茉莉：红白 粉红 共显性共显性：双亲的性状同时在后代中表现。人类：MN型LMLM为M型，LNLN为N型，LMLN为MN型 镶嵌显性镶嵌显性：双亲的特征在后代同一器官不同的部位同时独立表现，属于共显性的一种。不完全显性的表现嵌镶显性嵌镶显性谈家帧教授谈家帧教授（1908-2008）7.显隐性与环境条件的关系显隐性与环境条件的关系例例1：（外部环境条件）：（外部环境条件）红玉米：太阳红（叶

16、杆为红色）红玉米：太阳红（叶杆为红色）太阳红太阳红 正常型（绿）正常型（绿）BB bb Bb 太阳太阳 遮光遮光 （红红）（绿）（绿）例2：（内部环境条件）人类秃顶人类秃顶 秃顶秃顶 正常正常 AA aa Aa 男性男性 女性女性 秃顶秃顶 正常正常显性是相对的，在一定条件下与隐性可相互转变。显性是相对的，在一定条件下与隐性可相互转变。显性是相对的，在一定条件下与隐性可相互转变。显性是相对的，在一定条件下与隐性可相互转变。7.显隐性与环境条件的关系显隐性与环境条件的关系 基因型环境基因型环境=表现型表现型明确了某种基因型，只能说这个个体具备了表明确了某种基因型，只能说这个个体具备了表现该表型的

17、可能性，还要通过环境表现，而且现该表型的可能性，还要通过环境表现，而且在一定条件下相互转变。在一定条件下相互转变。如：如：高株高株AA在瘠薄地表现为矮株，矮株基因型在瘠薄地表现为矮株，矮株基因型aa在肥沃地表现为高株。在肥沃地表现为高株。绝对与相对的关系？绝对与相对的关系？二二.独立分配（自由组合）规律独立分配（自由组合）规律n n两对相对性状的遗传n n对自由组合规律的假设n n自由组合规律的验证n n孟德尔第二定律（自由组合规律）1.两对相对性状的遗传两对相对性状的遗传 豌豆两对性状：种子的形状圆形与皱形，子叶的颜色黄色与绿色。P 黄圆 绿皱 F1 黄圆 F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 31

18、5 101 108 32 9 :3 :3 :1 亲组合：亲代就有的组合,黄圆和绿皱 重组合：亲代没有的组合,黄皱和绿圆1.两对相对性状的遗传两对相对性状的遗传 结果分析 先按一对相对性状杂交的试验结果分析：黄黄绿绿=(315+101)(108+32)=416140=2.97131 圆圆皱皱=(315+108)(101+32)=423133=3.18131两对性状是独立互不干扰地遗传给子代两对性状是独立互不干扰地遗传给子代 每对性状的每对性状的F2F2分离符合分离符合3131比例。比例。F2出现两种重组型个体，说明控制两对性状的基因在从F1遗传给F2时，是自由组合的。1.两对相对性状的遗传 按概

19、率定律，两个独立事件同时出现的概率是分别出现概率的乘积：黄、圆3/43/4=9/16 黄、皱3/41/4=3/16 绿、圆1/43/4=3/16 绿、皱1/41/4=1/16 (31)2=93311.两对相对性状的遗传 P黄子叶、圆粒黄子叶、圆粒绿子叶、皱粒绿子叶、皱粒 YYRR yyrr GYRyr F1黄子叶、圆粒黄子叶、圆粒YyRr 自交自交 F22.解释（假设）(1)(1)子叶黄色和绿色是一对相对性状，是由位于一子叶黄色和绿色是一对相对性状，是由位于一子叶黄色和绿色是一对相对性状，是由位于一子叶黄色和绿色是一对相对性状，是由位于一对同源染色体上的一对等位基因来控制，黄对绿对同源染色体上

20、的一对等位基因来控制，黄对绿对同源染色体上的一对等位基因来控制，黄对绿对同源染色体上的一对等位基因来控制，黄对绿显性。种子的圆皱是另一对相对性状，是由另一显性。种子的圆皱是另一对相对性状，是由另一显性。种子的圆皱是另一对相对性状，是由另一显性。种子的圆皱是另一对相对性状，是由另一对同源染色体上的另一对等位基因控制的，圆对对同源染色体上的另一对等位基因控制的，圆对对同源染色体上的另一对等位基因控制的，圆对对同源染色体上的另一对等位基因控制的，圆对皱显性。控制子叶颜色的基因和控制种子形状的皱显性。控制子叶颜色的基因和控制种子形状的皱显性。控制子叶颜色的基因和控制种子形状的皱显性。控制子叶颜色的基因

21、和控制种子形状的基因互不影响，各自独立。基因互不影响，各自独立。基因互不影响，各自独立。基因互不影响，各自独立。(2)(2)在形成配子时，等位基因分开，分别进入不在形成配子时，等位基因分开，分别进入不在形成配子时，等位基因分开，分别进入不在形成配子时，等位基因分开，分别进入不同的配子。非等位基因在配子中自由组合，致使同的配子。非等位基因在配子中自由组合，致使同的配子。非等位基因在配子中自由组合，致使同的配子。非等位基因在配子中自由组合，致使F1F1代形成四种数目相等的配子。代形成四种数目相等的配子。代形成四种数目相等的配子。代形成四种数目相等的配子。(3)(3)配子的结合是随机的。配子的结合是

22、随机的。配子的结合是随机的。配子的结合是随机的。2.解释（假设）图解杂交过程图解杂交过程 P Y Y y yP Y Y y y R R r r R R r r 配子配子 Y yY y R r R r F1 Y y F1 Y y R r R r 形成四种数目相等的配子形成四种数目相等的配子2.2.解释（假设）解释（假设）1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr1/4YR 1/16 YYRR黄圆1/16YYRr黄圆1/16 YyRR黄圆1/16 YyRr黄圆1/4Yr1/16YYRr黄圆1/16YYrr黄皱1/16YyRr黄圆1/16Yyrr黄皱1/4yR1/16YyRR黄圆1/16YyRr黄圆1

23、/16yyRR绿圆1/16yyRr绿圆1/4yr1/16YyRr黄圆1/16Yyrr黄皱1/16yyRr绿圆1/16yyrr绿皱 总计：9/16 黄圆：3/16 黄皱：3/16 绿圆：1/16 绿皱绵阳的豌豆花3.自由组合定律的验证1）测交法：）测交法：F1 双隐性亲本双隐性亲本 黄圆黄圆YyRr 绿皱绿皱yyrr 配子配子YRYryRyryr基因型基因型YyRrYyrryyRryyrr表现型黄、圆黄、皱绿、圆绿、皱表现型黄、圆黄、皱绿、圆绿、皱 表现型比例表现型比例1：1：1：1 理论理论Ft F1为为 312726 26测交结果测交结果 F1为为242225 26测交结果测交结果 理论理论

24、与实际结果一致，与实际结果一致，X2测验，测验，P5%，符合理论比例，符合理论比例。3.自由组合定律的验证2 2）自交法）自交法按照分离和独立分配规律的理论按照分离和独立分配规律的理论判断判断：a.a.纯合基因型的纯合基因型的F2F2植株有植株有4/16(YYRR4/16(YYRR、yyRRyyRR、YYrrYYrr、yyrryyrr)经自交的经自交的F3F3，性状不分离；，性状不分离；b.b.一对基因杂合的一对基因杂合的F2F2植株有植株有8/16(YyRR8/16(YyRR、YYRrYYRr、yyRryyRr、YyrrYyrr)经自交的经自交的F3F3，一对性状分离，一对性状分离(31)(

25、31)，另一对性状稳定；，另一对性状稳定；c.c.二对基因杂合的二对基因杂合的F2F2植株有植株有4/16(YyRr)4/16(YyRr)经自交经自交的的F3F3，二对性状均分离，二对性状均分离(9331)(9331)。3.自由组合定律的验证株数理论比例株数理论比例F2植株基因型自交形成植株基因型自交形成F3表现型表现型381/16YYRR黄圆，黄圆，不分离不分离281/16YYrr 黄皱，黄皱，不分离不分离351/16yyRR 绿圆，绿圆，不分离不分离301/16yyrr绿皱，绿皱，不分离不分离652/16YyRR圆粒，子叶色圆粒，子叶色3:1分离分离682/16Yyrr 皱粒，子叶色皱粒，

26、子叶色3:1 分离分离602/16YYRr 黄子叶，子粒形状黄子叶，子粒形状3:1 分离分离672/16yyRr 绿子叶，子粒形状绿子叶，子粒形状3:1 分离分离138 4/16 YyRr两对性状均分离，呈两对性状均分离，呈9:3:3:1分离分离T=529株株F2植株群体中（按表现型归类，则）植株群体中（按表现型归类，则）Y_R_Y_rryyR_yyrr总计总计30196102305293.自由组合定律的验证3）细胞学基础：）细胞学基础：Y-y是一对等位基因，位于这一对同源染是一对等位基因，位于这一对同源染色体上；色体上；R-r是一对等位基因，位于另一对同是一对等位基因，位于另一对同源染色体上

27、。源染色体上。F1的基因型必然是的基因型必然是YyRr，在孢，在孢母细胞进行分裂时，可以形成母细胞进行分裂时，可以形成4种孢子。种孢子。控制这两对性状的两对等位基因，分布控制这两对性状的两对等位基因，分布在不同的同源染色体上；减数分裂时，每对在不同的同源染色体上；减数分裂时，每对同源染色体上等位基因发生分离，而位于非同源染色体上等位基因发生分离，而位于非同源染色体上的基因，可以自由组合。同源染色体上的基因，可以自由组合。减数分裂（前期）减数分裂的过程4.孟德尔第二定律（自由组合定律）孟德尔第二定律（自由组合定律）两对相对性状的亲本杂交，其F1个体在形成配子时，等位基因之间彼此分开，非等位基因之

28、间彼此独立地在配子中组合，形成数量相等的四种配子，雌雄配子自由组合，显性完全时，F2代的表型比为9：3：3：1。从而出现新的性状组合和一定的分离比（实质）三、孟德尔成功的原因三、孟德尔成功的原因取材合理取材合理 豌豆作为遗传学研究有三大优点：严格的自花授粉（开花之前就已授粉，因此一般从市场上购来的为纯合体）；可以非常方便地进行人工杂交（雄性的花药非常发达）；豌豆的性状之间的差异非常明显。七对性状：高矮、子叶颜色等，因此容易识别后代。孟德尔所选的七对相对性状都是独立性状，没有连锁现象。三、孟德尔成功的原因设计合理设计合理 一次混合（杂交），连续几次分开（自交）的方法，观察分开的过程中基因的传递规

29、律。态度严谨态度严谨 孟德尔将自交后代单株保存，六七代的材料，九十万株都严格分开保存，对每一株的姐妹株数等都很清楚。方法正确方法正确 用了统计学的方法，孟德尔发现两大规律，主要是内因，我们可学到经验，指导今后的研究。四、孟德尔遗传规律的意义理论意义：首次对遗传机制做出了正确的解释，否定了当时流行的混合遗传的学术观点，为遗传学的建立奠定了坚实的基础。实践意义：良种繁育 1.区别真伪杂种 （如：玉米黄白籽粒）2.鉴定基因是否纯合（自交或测交，性状分离）3.有目的地组合两个亲本的优良性状 4.预测杂交后代中理想个体出现比例本章概念本章概念（一）（一）n n相对性状：遗传学中，把不同品种之间表现出相对

30、差异的一对性状称为。n n性状：生物体所表现的形态特征和生理特性。n n杂交：不同遗传型的个体进行有性交配。n n显性性状：杂交组合的F1中表现出的亲本之一的性状称之为显性性状n n隐性性状：杂交组合的F1中未表现出的另一亲本的性状称之为隐性性状本章概念本章概念（二）（二）n n性状分离现象性状分离现象：显性性状和隐性性状在：显性性状和隐性性状在F2F2代中都表代中都表现了出来，这种现象叫做。现了出来，这种现象叫做。n n等位基因等位基因：遗传学中把控制相同性状的同一基因的：遗传学中把控制相同性状的同一基因的两种不同形式，称作。两种不同形式，称作。(D(D和和d d）n n基因型基因型：生物个体能够遗传的、决定各种性状发育：生物个体能够遗传的、决定各种性状发育的所有基因叫。（的所有基因叫。（DD)DD)n n表型表型：生物体所表现出来的所有形态特征、生理特：生物体所表现出来的所有形态特征、生理特征和行为特征叫。征和行为特征叫。n n纯合体纯合体：体细胞所含的两个基因是相同的个体：体细胞所含的两个基因是相同的个体n n杂合体杂合体：体细胞中两个基因不同：体细胞中两个基因不同本章概念本章概念（三）（三）n n测交：把被检测的个体与隐性纯合的个体杂交。n n回交：F1个体与亲本之一进行杂交。