孟德尔定律-分离定律（普通遗传学课件）

《遗传学》测交法验证分离定律引言孟德尔的分离定律是完全建立在一种假设的基础上，这个假设的实质是杂种细胞里同时存在显性与隐性基因（即C与c基因），并且这一成对基因在配子形成过程中彼此分离，互不干扰，因而产生C和c两种不同的配子。为了证明这一假设的真实性，孟德尔设计了测交法和自交法进行了验证。主要内容一二测交测交法的原理三测交法验证分离定律一、测交测交（testcross）：被测个体与隐性纯合体的杂交。测交法：根据测交后代的表型来推测亲本的基因型。（一）分析因为隐性纯合体只产生一种含隐性基因的配子，它和含有任何基因的另一种配子结合，其子代都只表现出另一种配子所含基因的表型。因此，测交子代（Ft）的表型种类和比例正好反映出被测个体所产生的配子种类和比例，从而可以确定被测个体的基因型。二、测交法的原理编著者申顺先；审阅者卢良峰×Ft红花（Cc）杂合体红花（CC）若纯合体白花（cc）隐性纯合体测交法编著者申顺先；审阅者卢良峰红花（Cc）若杂合体红花植株与白花植株测交，若后代不分离全开红花则该红花植株为纯合体（CC），若分离为红花与白花则其为杂合体（Cc）。白花（cc）隐性纯合体×Ft红花（Cc）杂合体白花（cc）纯合体测交法（二）总结测交子代（Ft）的表型种类和比例测交子代（Ft）的基因型种类和比例被测个体所产生的配子种类和比例二、测交法的原理试验与结果孟德尔将其开红花的F1植株与白花豌豆杂交，结果是测交子代的表现与右图完全一致，说明F1确实产生了C与c两种配子，且数目相等，因此杂种的基因型也必然为Cc。因此，孟德尔的遗传因子假设得到了证实。三、测交法验证分离定律《遗传学》分离定律的表现与实质主要内容一二分离定律的表现分离定律的实质三分离比例的实现条件（一）

F2表现具有一对相对性状差异的个体杂交产生的F1的自交后代（F2）表型分离比例为3显性表型∶1隐性表型。一、分离定律的表现（二）Ft表现具有一对相对性状差异的个体杂交产生的F1的测交后代（Ft）表型分离比例为1显性表型∶1隐性表型。一、分离定律的表现在减数分裂形成配子时，控制一对相对性状的等位基因随着同源染色体的分离而分离，并随机地被分配到不同配子中去。二、分离定律的实质具有一对相对性状差异的个体杂交产生的F1自交后代（F2）表型分离比例为3∶1，测交后代（Ft）表型分离比例为1∶1，这些分离比例的实现是有条件的。1.研究的生物是二倍体，有成对的核基因控制该对性状。三、分离比例的实现条件2.相对性状差异明显，表现完全显性。完全显性：相对性状不同的两个亲本杂交，只表现某一亲本的性状，而另一亲本的性状未能表现。孟德尔所研究的7对豌豆性状都是完全显性。三、分离比例的实现条件3.F1形成的两类配子生活力相同，而且相互结合机会均等。4.不同基因型的合子及个体存活率相同。三、分离比例的实现条件5.各种基因型个体处在一致的正常环境条件下，并有较大的群体。三、分离比例的实现条件结论五个条件中任何一个条件不能满足都会导致偏离这些比例。由此可见，表型比例3∶1、1∶1只是分离定律的一种表现形式而已。《遗传学》自交法验证分离定律引言孟德尔的分离定律是完全建立在一种假设的基础上，这个假设的实质是杂种细胞里同时存在显性与隐性基因（即C与c基因），并且这一成对基因在配子形成过程中彼此分离，互不干扰，因而产生C和c两种不同的配子。为了证明这一假设的真实性，孟德尔设计了测交法和自交法进行了验证。主要内容一二自交自交法的原理三自交法验证分离定律一、自交自交（selfing）：植物的自花授粉（雌雄同花）或雌雄同株异花的授粉和少数自体受精动物的受精。自交，是近交中最极端的方式。自交法：根据自交后代的表型来推测亲本的基因型。（一）分析F2红花豌豆植株中纯合红花占1/3，其自交产生F3种子长出的株系不分离，为纯合红花株系；杂合红花占2/3，其自交产生F3种子长出的株系会出现3红:1白的分离。二、自交法的原理编著者申顺先；审阅者卢良峰

红花植株自交，若后代不分离全开红花则其为纯合体（CC），若分离为红花与白花则其为杂合体（Cc）。若纯合体（CC）若杂合体（Cc）自交法（二）总结纯合体自交后代不分离；杂合体自交后代分离，一对基因杂合时，后代3显:1隐分离。据自交后代表型推测亲本基因型。二、自交法的原理（一）试验孟德尔使F2豌豆植株自交产生F3种子，并对F2每一单株单独收获，再分别种植F3株系，然后根据每一个F3株系的性状表现，判断对应的F2单株的基因型。如豌豆的红花与白花。三、自交法验证分离定律三、自交法验证分离定律（二）结果豌豆的七对相对性状的F3表现，证实了孟德尔所设想的F2基因型组成。《遗传学》分离定律的意义与应用主要内容一二分离定律的意义分离定律的应用分离定律是遗传学中最基本的一个规律，它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因存在的，且在遗传上具有高度的独立性。一、分离定律的意义分离定律基因性状独立性自成单位分离定律还从理论上阐明了基因与性状之间的关系，并通过实例说明了性状传递现象的实质是基因在上下代间的传递，而不是性状的直接传递。一、分离定律的意义基因基因基因性状分离定律还阐明了纯合体能真实遗传，杂合体的后代必然发生分离的道理。从而为遗传研究、动植物育种及医学优生等领域提供了可靠的依据。一、分离定律的意义（一）在育种实践中的应用1.根据分离定律，必须重视基因型和表型之间的联系和区别，在基础理论研究中要严格选用纯合材料进行杂交，才能正确地分析试验资料，获得预期的结果，做出可靠的结论。二、分离定律的应用基因型环境条件表型2.根据分离定律，准确预计后代分离的类型及出现的频率，从而有计划地确定种植规模，以提高选择效果，加快育种进程。（一）在育种实践中的应用3.根据分离定律，对杂交育种的后代要进行连续自交和选择。因为自交能使杂种产生性状分离并导致基因型纯合。（一）在育种实践中的应用4.根据分离定律，要求在配制杂交种时亲本必须高度纯合，这样F1才能整齐一致，充分发挥杂种的增产作用。5.根据分离定律，要求在种子繁殖过程中做好隔离与去杂工作，防止品种混杂和退化。（一）在育种实践中的应用（二）在医学上的应用人类有许多正常性状和遗传疾病是由一对基因决定的，单基因遗传病在新生儿中的发病率约为1.5%，其遗传符合孟德尔的分离定律。在分析遗传性疾病时，常常先调查患者家族中各成员的发病情况，把调查结果绘制成系谱。二、分离定律的应用（二）在医学上的应用根据系谱图和分离定律，判断疾病的遗传方式（显性遗传/隐性遗传），再根据各个成员的表型推测出基因型，估算出每个成员结婚后子女中可能出现的各种表型的概率。如图3-6，试推测出Ⅲ5和Ⅲ6结婚生出先天性聋哑者的可能性。二、分离定律的应用先天性聋哑的患者可能性：（1/3×1/2）×（1/3×1/2）=1/36《遗传学》分离现象的解释主要内容一二遗传因子假设分离现象的解释一、遗传因子假设（一）遗传因子假设的提出分离现象中，F1为何只表现一种亲本的性状？F2各个体间又为何分离出两种亲本的性状？为了解释这些遗传现象，孟德尔提出了遗传因子假设。一、遗传因子假设（二）遗传因子假设的内容1.遗传性状是由遗传因子（hereditarydeterminant）决定的2.每个植株的每一种性状都分别由一对遗传因子控制3.每一配子（性细胞）只有成对遗传因子的一个（二）遗传因子假设的内容4.在每对遗传因子中，一个来自父本雄配子，一个来自母本雌配子5.形成配子时，每对遗传因子相互分开（即分离），分别进入不同配子中（二）遗传因子假设的内容6.雌雄配子的结合（形成一个新个体或合子）是随机的7.控制显性性状的遗传因子与控制隐性性状的遗传因子是同一种遗传因子的两种形式，前者对后者为显性大写字母表示显性性状的遗传因子，小写字母表示隐性性状的遗传因子如图W为红花，w为白花二、分离现象的解释根据孟德尔遗传因子假设，红花亲本（纯合）具有一对红花遗传因子CC，白花亲本具有一对白花遗传因子cc，两种亲本产生的配子分别为C和c。二、分离现象的解释雌雄配子结合后形成的F1既含有一个控制显性性状红花的遗传因子C，又含有一个控制隐性性状白花的遗传因子c，即F1的遗传组成为Cc，由于C对c是显性。所以，F1植株开红花。二、分离现象的解释当F1植株产生配子时，成对遗传因子C与c相互分离，分别分配到不同配子中去，所以产生了两种配子，一种带有C，另一种带有c，比例为1∶1，雌雄配子都是这样。二、分离现象的解释F1自交时，雌雄配子随机结合，F2产生了遗传组成为CC、Cc和cc的三种植株，其比例为1∶2∶1；由于C对c是显性，所以F2中遗传组成为CC和Cc的植株都开红花，遗传组成为cc的植株开白花，因此，红花与白花比例为3∶l。《遗传学》基因型和表现型主要内容一二基因型表现型三基因型与表现型的关系基因是DNA分子上具有编码功能的一段脱氧核苷酸序列基因位于染色体上，呈直线排列1909年，约翰森提出“基因”一、基因型（一）基因遗传因子：红花因子C，白花因子c.摩尔根孟德尔GENE?基因

同源染色体相同座位处的一对基因如C与c.含义

C

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c等位基因非等位基因图示

同源或非同源染色体不同座位处的基因.如A(a)、B(b)与C(c)含义—●———————●——————

—●——————————●—————————图示bCaBcA一、基因型（二）基因型1.含义：个体或细胞的基因组合,称为基因型。它是生物性状表现的内在物质基础。2.基因型的分类纯合基因型：等位基因相同的基因型。显性纯合基因型(如CC)隐性纯合基因型(如cc)纯合体：基因型纯合的个体。杂合基因型：等位基因不同的基因型，如Cc。杂合体：基因型杂合的个体。编著者申顺先；审阅者卢良峰表型：白花基因型cc表型：红花基因型CC或Cc白花（cc）隐性纯合体红花（若CC）显性纯合体红花（若Cc）杂合体（二）基因型3.纯合体与杂合体的遗传稳定性纯合体与杂合体的基因组成不同，所产生的配子及自交后代的遗传稳定性均有所不同：纯合体雌雄配子都只产生一种，自交后代不分离；杂合体雌雄配子都产生不止一种，自交后代分离。二、表现型它是指生物体所表现的性状，简称表型。它是基因型和外界环境作用下具体的表现，是可以直接观测的。豌豆:红花和白花小麦:无芒与有芒果蝇:红眼与白眼人类:单双眼皮，有无酒窝，有无耳垂，蝶形与镰形红细胞……小麦的无芒与有芒果蝇红眼与白银反映表现型决定基因型看不见摸不到，是生物性状表现的内在物质基础。可以直接观测外界环境条件不变时三、基因型与表现型的关系（1）相同的表型一定有相同的基因型？（2）相同的基因型一定有相同的表型？

思考（1）如何判断生物体的基因型？（2）如何预测生物体的后代表型？

推断

利用测交法或自（近）交法，据当代与亲/子代表型推测其基因型，由基因型预测后代表型。。玉米，在正常环境下表现绿苗的个体基因型可以为WW或Ww；遮光条件下WW、Ww与ww基因型个体表型相同，都为白化苗。三、基因型与表现型的关系《遗传学》孟德尔的试验材料与方法主要内容一二孟德尔的试验材料孟德尔的试验方法孟德尔吸取了前人的教训，得当的选材，科学的方法，为他的不朽发现奠定了基础。一、孟德尔的试验材料（一）豌豆为什么说豌豆是得当的选材？（二）豌豆是得当选材的原因1.豌豆是自花授粉植物，且为闭花授粉。2.豌豆具有稳定的可以区分的性状。3.豌豆花器各部分结构较大，便于操作，易于控制。（二）豌豆是得当选材的原因4.豌豆豆荚成熟后籽粒都留在豆荚中，不会脱落。5.豌豆生育期短，很容易栽培，管理非常方便。二、孟德尔的试验方法

为什么说孟德尔的试验方法极其科学，是科学研究的卓越典范？（一）由简单到复杂一对相对性状两对相对性状多对相对性状二、孟德尔的试验方法

（二）采用“定量”研究的方法二、孟德尔的试验方法

（二）采用“定量”研究的方法二、孟德尔的试验方法

（三）提出理论来解释现象，设计实验来验证论断提出遗传因子假设大小写字母表示显隐性因子解释分离现象独立分配现象验证测交法自交法孟德尔的试验材料与方法孟德尔得当的选材与这种严格谨慎的科学态度，为他的伟大创举奠定了坚实基础。《遗传学》性状及其分类主要内容一二性状单位性状与相对性状三显性性状与隐性性状四质量性状与数量性状一、性状性状（character）：是生物体所表现的形态特征和生理特性的总称。二、单位性状与相对性状孟德尔从豌豆中选取了许多稳定的、易于区分的性状作为观察分析的对象。（一）单位性状单位性状（unitcharacter）：把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象，这些被区分开的每一个具体性状。如，豌豆的花色、籽粒形状等。二、单位性状与相对性状（二）相对性状相对性状（contrastingcharacter）：同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异。如，豌豆红花与白花、圆粒与皱粒，小麦的无芒与有芒，人的单双眼皮等。三、显性性状与隐性性状孟德尔将性状分为显性性状与隐性性状。（一）显性性状把一对相对性状不同的2个亲本杂交后，在F1个体上表现出来的性状，叫显性性状（dominantcharacter），如豌豆的红花，小麦的无芒，人的双眼皮等。三、显性性状与隐性性状（二）隐性性状把一对相对性状不同的2个亲本杂交后，在F1个体上未表现出来的性状，叫隐性性状（recessivecharacter），如豌豆的白花，小麦的有芒，人的单眼皮等。豌豆的7对相对性状的显隐性四、质量性状与数量性状根据表现型变异的连续性和不连续性分为质量性状与数量性状。（一）质量性状质量性状（qualitativecharacter）：表现不连续变异的性状。如，豌豆的红花与白花，人的单双眼皮、有无酒窝等。四、质量性状与数量性状（二）数量性状数量性状（quantitativecharacter）：表现连续变异的性状。如，作物的株高与产量，人的身高与体重，牛的泌乳量等。《遗传学》一对相对性状的分离现象主要内容一二孟德尔发现分离现象红花与白花豌豆杂交试验二分离现象的表现特点一、孟德尔发现分离现象1856-1864年，孟德尔在进行豌豆杂交试验时，选用具有明显差别的7对相对性状的品种作为亲本，分别进行杂交，发现了生物界的一个普遍现象——杂种后代性状的分离现象。豌豆7对相对性状二、红花与白花豌豆杂交试验（一）杂交试验二、红