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1、单林娜 制作 1 1 第第3 3章章 孟德尔遗传规律及其扩展孟德尔遗传规律及其扩展 单林娜 制作 2 本 章 重 点 1. 孟德尔分离定律、验证、应用； 2. 二对相对性状的遗传； 3. 多对相对性状的遗传； 4. 基因互作； 5. 基因的作用和性状的表现： 一因多效、多因一效。 6. 外显率和表现度 2 自由组合定律 单林娜 制作 3 第第4 4章章 孟德尔遗传规律及其扩展孟德尔遗传规律及其扩展 第1节 分离定律 第2节 独立分配定律 第3节 孟德尔定律的补充和发展 3 单林娜 制作 4 第第1 1节节 分离定律分离定律 一、孟德尔豌豆杂交实验一、孟德尔豌豆杂交实验 二、分离现象的解释和细胞
2、学基础二、分离现象的解释和细胞学基础 三、表现型和基因型三、表现型和基因型 四、分离定律的验证四、分离定律的验证 五、分离比例的实现条件五、分离比例的实现条件 六、分离定律意义与应用六、分离定律意义与应用 4 性状性状杂交组合杂交组合 种子形状种子形状圆粒圆粒 X X 皱粒皱粒 子叶颜色子叶颜色黄色黄色 X X 绿色绿色 花色花色红花红花 X X 白花白花 豆荚形状豆荚形状饱满饱满 X X 不饱满不饱满 未熟豆荚色未熟豆荚色绿色绿色 X X 黄色黄色 花着生位置花着生位置腋生腋生 X X 顶生顶生 植株高度植株高度高高 X X 矮矮 一、孟德尔豌豆杂交实验一、孟德尔豌豆杂交实验 5 单林娜 制
3、作 6 试验结果试验结果 %F F 1 1 ( (杂种一代杂种一代) )的花色的花色 全部为红色；全部为红色； %F F 2 2 ( (杂种二代杂种二代) )有两种有两种 类型的植株，一种开类型的植株，一种开 红花，一种开白花；红花，一种开白花； 并且红花植株与白花并且红花植株与白花 植株的比例接近植株的比例接近3:13:1 。 6 P 红花（） 白花() F1 红 花 F2 红花 白 花 株数 705 224 比例 3.15 ： 1 单林娜 制作 7 反交试验及其结果反交试验及其结果 P 白花（） 红花 () F1 红花 F2 红花 白花 比例 3 ： 1 反交试验结果与正交反交试验结果与正
4、交 完全一致，表明：完全一致，表明：F F 1 1 、F F 2 2 的性状表现不受的性状表现不受 亲本组合方式的影响亲本组合方式的影响 ，与哪一个亲本作母，与哪一个亲本作母 本无关。本无关。 7 单林娜 制作 8 七对相对性状杂交试验结果七对相对性状杂交试验结果 8 性状杂交组合F1表现 F2表现 显性隐性比例 花色红花白花红花705红花224白花3.15：1 种子形状圆粒皱粒圆粒5474圆粒1850皱粒2.96：1 子叶颜色黄色绿色黄色6022黄色2001绿色3.01：1 豆荚形状饱满不饱饱满882饱满299不饱2.95：1 未熟荚色绿色黄色绿色428绿色152黄色2.82：1 花着生位
5、置 腋生顶生腋生651腋生207顶生3.14：1 植株高度高矮高787高277矮2.84：1 单林娜 制作 9 二、分离现象的解释和细胞学基础二、分离现象的解释和细胞学基础 遗传因子假说遗传因子假说 豌豆花色分离现象解释豌豆花色分离现象解释 分离定律的细胞学基础分离定律的细胞学基础 豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合 9 单林娜 制作 10 遗传因子假说遗传因子假说 孟德尔提出了孟德尔提出了遗传因子遗传因子(inherited (inherited factor)factor)假说假说 ， 认为：认为： l 生物性状是由遗传因子决定的，遗传因子在体细胞 内成对存在
6、，其中一个成员来自父本，另一个成员 来自母本，二者分别由精卵细胞带入。在形成配子 时，成对的遗传因子又彼此分离，并且各自进入到 不同的配子中。 l l 显性性状受显性性状受显性因子显性因子(dominant (dominant )控制，而隐性性控制，而隐性性 状由状由隐性因子隐性因子(recessive (recessive )控制；只要成对遗传控制；只要成对遗传 因子中有一个显性因子，生物个体就表现显性性状因子中有一个显性因子，生物个体就表现显性性状 ； l l 配子的结合是随机的。配子的结合是随机的。 10 单林娜 制作 11 豌豆花色分离现象解释豌豆花色分离现象解释 11 3 cc 单林
7、娜 制作 12 豌豆花色分离现象解释豌豆花色分离现象解释 12 3 单林娜 制作 13 分离定律的细胞学基础分离定律的细胞学基础 %成对基因位于同一对同源染色体上。成对基因位于同一对同源染色体上。同源染色体同源染色体 上位点相同、控制着同类性状的基因上位点相同、控制着同类性状的基因等位基等位基 因（因（alleleallele）。）。 %等位基因分离的细胞学基础就是：等位基因分离的细胞学基础就是： l l 同源染色体对在减数分裂后期同源染色体对在减数分裂后期 I I 发生分离，分别进入两发生分离，分别进入两 个二分体细胞中；个二分体细胞中； l l 杂合体的性母细胞产生两个不同的二分体细胞，分
8、别杂合体的性母细胞产生两个不同的二分体细胞，分别 再进行减数第二分裂，每个杂种性母细胞产生含显性再进行减数第二分裂，每个杂种性母细胞产生含显性 基因和隐性基因的四分体细胞各两个，其比例为基因和隐性基因的四分体细胞各两个，其比例为1:11:1。 13 单林娜 制作 14 分离定律的细胞学基础分离定律的细胞学基础 14 单林娜 制作 15 三、基因型和表现型三、基因型和表现型 l根据遗传因子假说，生物世代间所传递的是遗传因子， 而不是性状本身；生物个体的性状由细胞内遗传因子组 成决定；因此，对生物个体而言就存在遗传因子组成和 性状表现两方面特征。 l1909年约翰生提出用基因(gene)代替遗传因
9、子。并提出了 基因型和表现型两个概念。 l基因型(genotype)：指生物个体基因组合，表 示生物个体的遗传组成，又称遗传型； l表现型(phenotype)：指生物个体的性状表现 ，简称表型。 15 单林娜 制作 16 纯合体与杂合体纯合体与杂合体 l l 具有一对相同基因的基因型称为具有一对相同基因的基因型称为纯合基因型纯合基因型 (homozygous (homozygous genotype)genotype)，如如CCCC和和cccc；这类生物个；这类生物个 体称为体称为纯合体纯合体(homozygote)(homozygote)。 显性纯合体显性纯合体(dominant homo
10、zygote),(dominant homozygote), 如：如：CC.CC. 隐性纯合体隐性纯合体(recessive homozygote),(recessive homozygote), 如：如：cc.cc. l l 具有一对不同基因的基因型称为具有一对不同基因的基因型称为杂合基因型杂合基因型 (heterozygous (heterozygous genotype)genotype)，如如CcCc；这类生物个体称；这类生物个体称 为为杂合体杂合体(heterozygote)(heterozygote)。 16 单林娜 制作 17 l l 由于纯合体与杂合体的基因组成不同由于纯合体与
11、杂合体的基因组成不同 l l 所以：所以： ( (1).1).产生配子上的差异；产生配子上的差异； (2). (2).自交后代的遗传稳定性不同。自交后代的遗传稳定性不同。 17 单林娜 制作 18 生物个体基因型的推断生物个体基因型的推断 通常可以根据生物的表现型来对一个生物的基因 型作出推断，尤其是推断表现为显性性状的生物 个体的基因型是纯合的，还是杂合的。 注意！基因型和表现型的概念是建立在单位性状上的， 所以当我们谈到生物个体的基因型或表现型时，往往 都是针对所研究的一个或几个单位性状而言，而不考 虑其它性状和基因的差异。 18 单林娜 制作 19 四、分离定律的验证四、分离定律的验证
12、l遗传因子仅是一个理论的、抽象的概念。当时孟 德尔不知道遗传因子的物质实体是什么，如何实 现分离。 l遗传因子分离行为仅仅是孟德尔基于豌豆7对相对 性状杂交试验中所观察到的F1 、F2个体表现型及 F2性状分离现象作出的一种假设。 l正因为如此，从孟德尔杂交试验到遗传因子假说 是一个高度理论抽象过程。所以当时几乎没有人 能够理解。 19 单林娜 制作 20 如何对这一假说进行验证呢 20 单林娜 制作 21 分离定律的验证方法分离定律的验证方法 ( (一一) )、测交法、测交法 ( (二二) )、自交法、自交法 ( (三三) )、F F 1 1 花粉鉴定法花粉鉴定法 ( (四四) )、红色面包
13、霉杂交法、红色面包霉杂交法 21 单林娜 制作 22 ( (一一) )、测交法、测交法 l为了测验个体的基因型，用被测个体与用被测个体与 隐性个体交配的杂交方式称为隐性个体交配的杂交方式称为测交测交 (test (test cross)cross)，其后代称为测交后代 (Ft)。 l被测个体不仅仅是F1，可以是任一需要 确定基因型的生物个体。 22 单林娜 制作 23 l如果用F1与隐性个 体(隐性纯合体)杂 交，后代的表现型 类型和比例就反映 了杂种F1配子的种 类和比例，事实上 也反映(测验)了F1 的基因型。 23 (一)、测交法 单林娜 制作 24 测交试验结果测交试验结果 24 (一
14、)、测交法 MendelMendel用杂种用杂种F F 1 1 与白花亲本测交，结果表明：与白花亲本测交，结果表明： %在在166166株测交后代中：株测交后代中： 8585株开红花，株开红花，8181株开白花；株开白花； 其比例接近其比例接近1:11:1。 %结论：分离定律对杂种结论：分离定律对杂种F F 1 1 基因型基因型(Cc)(Cc)及其分离行及其分离行 为的推测是正确的。为的推测是正确的。 单林娜 制作 25 ( (二二) )、自交法、自交法 l l 纯合体纯合体( (如如CC)CC)只产生一种类型的配子，其自交只产生一种类型的配子，其自交 后代也都是纯合体，不会发生性状分离现象；
15、后代也都是纯合体，不会发生性状分离现象； l l 杂合体杂合体( (如如Cc)Cc)产生两种配子其自交后代会产生产生两种配子其自交后代会产生 3:13:1的显性的显性: :隐性性状分离现象。隐性性状分离现象。 25 单林娜 制作 26 F F2 2 基因型及其自交后代表现推测基因型及其自交后代表现推测 uu(1/4)(1/4)表现隐性性状表现隐性性状F F 2 2 个体基因型为隐性纯合，个体基因型为隐性纯合， 如白花如白花F F 2 2 为为cccc； uu(3/4)(3/4)表现显性性状表现显性性状F F 2 2 个体中：个体中：1/31/3是纯合体是纯合体 (CC)(CC)、2/32/3是杂合体是杂合体(Cc)(Cc)； uu推测：在显性推测：在显性( (红花红花)F)F 2 2 中：中： 1/31/3自交后代不发生性状分离，其自交后代不发生性状分离，其F F 3 3 均开红花均开红花 ； 2/32/3自交后代将发生性状分离。自交后代将发生性状分离。 26 ( ( 二二 ) ) 、自交法、自交法 F2 F2 基因型及其自交后代表现推测基因型及其自交后代表现推测 27 单林娜 制作 28 F2F2自交试验结果自交试验结果 孟德尔将孟德尔将F F 2 2 代显性代显性( (红花红花) )植株按单株收获、分装。植株按单株收获、分装。 由一个植株自交产生
