孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座

孟德尔及其杂交试验Mendel开展了长达8年时间豌豆杂交试验研究，对豌豆差异显著7对简单性状进行了研究，并于1865年首次提出了分离规律与自由组合规律；1900年Vris等人重新发觉了Mendel遗传规律，从此遗传学诞生并蓬勃发展；Mendel遗传学通常又被成为经典遗传学。Mendel在做豌豆杂交试验孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第1页孟德尔植物杂交试验成功原因选取适当研究材料—豌豆：闭花授粉(天然纯合纯种)；相对性状差异显著；(从22个初选性状中)选择7个单位性状恰好分别位于7对同源染色体上；易于种植和进行人工授粉(杂交)操作。严格试验方法、正确试验结果统计与分析方法：试验方法：有目标试验设计、足够大试验群体等。统计分析方法：按系谱进行考查记载、进行归类统计并计算其类型间百分比。独特思维方式：由简到繁、先易后难，高度抽象思维能力，“假设—推理—论证”科学思维方法充分应用。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第2页第一节

分离规律

Lawofsegregation孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第3页一、一对相对性状杂交试验基本概念：性状(character/trait)：生物体或其组成部分所表现形态、生理或行为特征。单位性状(unitcharacter)：孟德尔把植株性状总体区分为各个单位，称为单位性状，即生物某首先特征特征。相对性状(contrastcharacter)：不一样生物个体在单位性状上存在不一样表现，这种同一单位性状相对差异称为相对性状。杂交(cross)：不一样遗传型个体之间进行有性交配。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第4页1.植物杂交试验符号表示Ｐ：亲本(parent)，杂交亲本；♀：作为母本，提供胚囊亲本；♂：作为父本，提供花粉粒杂交亲本；×：表示人工杂交过程；F1：表示杂种第一代(firstfilialgeneration)；：表示自交，采取自花授粉方式传粉受精产生后代；F2：F1代自交得到种子及其所发育形成生物个体称为杂种二代，即F2。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第5页豌豆人工杂交方法孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第6页杂交种子产生过程孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第7页2.Mendel所选取豌豆7对相对性状孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第8页F1(杂种一代)花色全部为红色；F2(杂种二代)有两种类型植株，一个开红花，一个开白花；而且红花植株与白花植株百分比靠近3:1。3.红花豌豆与白花豌豆杂交试验结果正交试验孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第9页孟德尔又用白花亲本作母本、红花亲本作父本进行杂交，即：白花亲本(♀)×红花亲本(♂)。通常人们将这两种组合方式之一称为正交(directcross)，另一个称为反交(reciprocalcross)。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第10页反交试验结果：F1植株花色依然全部为红色；F2红花植株与白花植株百分比也靠近3:1。反交试验孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第11页反交与正交结果完全一致，表明：F1、F2性状表现不受亲本组合方式影响(与哪一个亲本作母本无关)。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第12页二、性状分离现象F1代个体(植株)只表现亲本之一性状，而另一个亲本性状隐藏不表现。亲本性状中，在F1代表现出来相对性状称为显性性状(dominantcharacter)，而F1中未表现相对性状称为隐性性状(recessivecharacter)。F2有两种个体，一个表现显性性状，另一个表现隐性性状，且二者个体数之比靠近3:1。隐性性状在F1中并没有消失，只是被掩盖，而F2代显性性状与隐性性状都会得到表现，重新产生两种表现型个体，这就是性状分离(charactersegregation)现象。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第13页三、性状分离现象解释Mendel遗传因子假说：生物性状是由遗传因子(inheritedfactor)控制，遗传因子在体细胞内成对存在，一个来自母方，一个来自父方。它们各自独立，彼此互不混杂；杂种在形成配子时，成正确遗传因子相互分开，各自分配到不一样配子中去，所以每个配子中只含有成对遗传因子中一个；杂种产生各类配子数目相等，不一样类型雌雄配子受精结合是随机。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第14页母本红花豌豆含有CC遗传因子，产生配子(卵细胞)含有C遗传因子；白花含有遗传因子cc，配子(精子)只含有遗传因子c；F1植株遗传因子为Cc，因为C对c是显性，所F1花表现为红色；F1植株产生配子时，C和c因子分别随机分配到不一样配子中去，两种百分比各占50%，即1:1。这种情况在雌雄配子都一样。所以F1中所产生雄配子含C和c百分比为1:1；产生雌配子含C和c百分比也为1:1；F1代自交时，就产生1CC:2Cc:1cc三种组合，其中CC和Cc控制红花表示，cc控制白花表示，二者百分比为3:1。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第15页等位基因、基因型和表现型依据遗传因子假说，生物世代间所传递是遗传因子，而非性状本身；生物个体性状由细胞内遗传因子组成决定；所以，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。1909年约翰逊提出用基因(gene)代替遗传因子，成对遗传因子互为等位基因(allele)。在此基础上形成了基因型和表现型两个概念。基因型(genotype)

指生物个体基因组合，表示生物个体遗传组成，又称遗传型；表现型(phenotype)

指表现型是指生物体所表现性状。它是基因型和外界环境作用下详细表现，是能够直接观察，简称表型。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第16页等位基因：是指位于同源染色体相对位点上，控制相对性状一对基因。非等位基因：位于非同源染色体上基因。因为等位基因位于同源染色体上，它们必定伴随同源染色体行动而进行分离和组合，这就是性状分离细胞学基础。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第17页孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第18页纯合体：体细胞中成正确两个等位基因相同个体。杂合体：体细胞中成正确两个等位基因不一样个体。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第19页纯合体只产生一个类型配子，其自交子代在遗传上是稳定，不发生性状分离。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第20页杂合体产生两种类型配子，其自交子代在遗传上不稳定，会发生性状分离。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第21页对于表现为显性性状个体，其基因型可能是纯合，也可能是杂合，无法依据其表现型来区分其基因型；对于表现为隐性性状个体，其基因型只能是纯合，能够依据其表现型来确定。CC或Cccc孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第22页四、分离规律验证测交法(testcross)：是指将被测验个体与隐性纯合个体杂交。

测交基本原理：因为隐性纯合体只能产生一个含隐性基因配子，它们和含有任何基因另一个配子结合，其子代将只能表现出另一个配子所含基因表现型。所以，测交子代表现型种类和百分比恰好反应了被测个体所产生配子种类和百分比。所以依据测交所出现表现型种类和百分比，能够确定被测验个体基因型。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第23页纯合体测交结果杂合体测交结果孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第24页自交法(selfcross)：依据孟德尔构想，F2代中呈白花植株，F3代应该不会再分离，只产生白花植株；F2代中呈红花植株，2/3应该是Cc杂合体，1/3应该是CC纯合体，前者2/3植株在F3代应再分离出3/4红花植株和1/4白花植株，而后者1/3植株在F3代不再分离，全部为红花植株。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第25页CCCcCccc不分离不分离3∶1PF1F3F2孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第26页F1花粉判定法：植物经过减数分裂形成花粉粒只含有一对等位基因中一个。对于F1而言，其花粉或者只含有显性基因，或者只含有隐性基因。所以对于在花粉中表示基因，就能够经过生化测定来检测花粉基因型。Wxwx孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第27页五、显性表现完全显性(completedominance)：F1所表现性状和亲本之一完全一样，而非中间型或同时表现双亲性状。不完全显性(imcompletedominance)：F1所表现性状为双亲性状中间类型。共显性(co-dominance)：双亲性状同时在F1个体上表现出来，而不表现单一中间型。镶嵌显性(mosaicdominance)：一对等位基因两个组员所决定性状同时在F1个体不一样部位表现。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第28页不完全显性：紫茉莉花色遗传孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第29页×正常人红细胞贫血症患者红细胞后代红细胞共显性：人类血红细胞形状遗传孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第30页SAuSAu×

SESESAuSE新类型黑缘型均色型镶嵌显性：异色瓢虫鞘翅色斑遗传孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第31页六、显性表现与环境条件关系等位基因之间关系，并不是彼此直接抑制或促进关系，而是分别控制各自所决定代谢过程，从而控制性状发育。

孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第32页兔子主要食物是绿色植物，其中含有大量黄色素。显性基因Y控制一个黄色素分解酶合成，该酶能够分解其中黄色素，所以含有Y基因兔子，吃进去黄色素被该分解酶所分解，所以脂肪呈白色；相反y基因不能合成黄色素分解酶，无法分解黄色素，脂肪就呈黄色。所以基因是显性还是隐性决定于它们各自作用性质，决定于它们能不能控制某种酶合成。孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第33页显性性状表现也受到生物体内、外环境条件影响，如金鱼草花色遗传。红色花RR象牙色花rr×F1低温强光照条件下，F1花色为红色高温遮光条件下，F1花色为象牙色孟德尔遗传规律和其扩展专家讲座第34页