遗传因子的发现

遗传因子的发现第一章孟德尔的两大遗传规律第2页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔

孟德尔，奥国人，天主神父。1856年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验。1865年发表了题为《植物杂交实验》的划时代论文，但当时并未引起人们注意。直到1900年才引起遗传学家、育种家的高度重视，被誉为遗传学的奠基人。第3页,共64页，2024年2月25日，星期天一孟德尔成功的原因1.选取实验材料准确①豌豆许多易于区分的性状②豌豆:自花传粉,闭花授粉

自花传粉③豌豆花大，易于做人工杂交实验④豌豆繁殖期短，易于栽培等第4页,共64页，2024年2月25日，星期天性状及其相对性状性状（character）：生物的形态、结构和生理、生化等方面特征。相对性状(relativecharacter)：是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。？问题思考：1兔子的长毛和灰毛是一对相对性状吗？

2兔子的长毛和猴子的短毛是一对相对性状吗？第5页,共64页，2024年2月25日，星期天相对性状:同一种生物的同一性状的不同表现类型将下列性状中属于一对相对性状的连线第6页,共64页，2024年2月25日，星期天相对性状

相关概念

此概念的三个要点:

同种生物:豌豆同一性状:茎的高度不同表现类型:高茎1.5～2.0米,矮茎0.3米左右第7页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔的豌豆杂交试验的杂交过程如何做的？b.套袋:

在去雄的花上套上纸袋，防止外来花粉干扰c.人工传粉:另选父本，蘸上成熟花粉，涂抹在去雄花的柱头上d.套袋:

将人工授粉的花套袋，保证实验的可靠性（避免其它花粉的干扰）a.去雄:

选择亲本，在花蕾期（花粉成熟前）雄蕊没有成熟时，剪掉全部雄蕊花花去雄传粉♀♂第8页,共64页，2024年2月25日，星期天2.先分析一对相对性状,再分析两对或两对以上相对性状一孟德尔成功的原因简单复杂3.用统计学的方法对实验结果进行分析4.对假说演绎推理，再去实验检验第9页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验在观察和分析的基础上提出问题第10页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔实验中的概念和符号亲本（P）：实验中互相交配产生后代的植株或个体父本（♂）：提供雄配子的个体或植株母本（♀）：提供雌配子的个体或植株子一代（F1）子二代（F2）显性性状：在F1代中表现出来的亲本性状隐性性状：在F1代中没有表现出来的亲本性状第11页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔实验中的概念和符号杂交（×）：遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式自交（

）：自花传粉,同种类型相交测交：被测验的个体与隐性纯合个体间的杂交正交与反交：是相对而言的，若甲（♀）×乙（♂）为正交，则乙（♀）×甲（♂）为反交性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。第12页,共64页，2024年2月25日，星期天

●

一对相对性状的研究

高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)1.为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状？第13页,共64页，2024年2月25日，星期天●

一对相对性状的研究高茎F1×(自交)高茎矮茎F2(子二代)2.为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？第14页,共64页，2024年2月25日，星期天

●一对相对性状的研究高茎F1×(自交)高茎矮茎F2(子二代)3∶13.F2中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？第15页,共64页，2024年2月25日，星期天七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比另一种性状一种性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？第16页,共64页，2024年2月25日，星期天

1.生物体性状都是由遗传因子控制的。

孟德尔对分离现象的解释控制显性性状的遗传因子是显性遗传因子,用大写字母(如D)来表示控制隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示第17页,共64页，2024年2月25日，星期天DD２、体细胞中，遗传因子成对存在。高茎矮茎ddPF1(减数分裂)配子Dd３、配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子。(受精)Dd高茎４、受精时，遗传因子恢复成对。(随机结合)孟德尔对分离现象的解释(纯合子、杂合子)纯合子（纯合体）：遗传因子组成相同的个体。杂合子（杂合体）：遗传因子组成不同的个体。第18页,共64页，2024年2月25日，星期天２、体细胞中，遗传因子成对存在。F1３、配子形成时，成对遗传因子分离，分别进入不同的配子。Dd配子DdDdDdDDDdDddd高茎高茎高茎矮茎1∶2∶13∶1４、受精时，遗传因子恢复成对，F2对分离现象的解释且雌雄配子的结合是随机的。第19页,共64页，2024年2月25日，星期天假说1.生物的性状是由遗传因子决定的；2.体细胞中遗传因子是成对存在的；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4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。第20页,共64页，2024年2月25日，星期天演绎——推理第21页,共64页，2024年2月25日，星期天

“假说——演绎法”是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。

科学方法侧重点——假说—演绎法第22页,共64页，2024年2月25日，星期天天体都是有规律地运行的（大前提、已知的一般原理）月球是天体（小前提，个别事实与一般原理的关系）所以，月球是有规律地运行的（推理出个别事实）演绎推理的主要形式：三段论第23页,共64页，2024年2月25日，星期天演绎测交试验并推理（预测）测交结果测交实验测交：用F1与隐性纯合子杂交。常用来测定F1的基因组合。第24页,共64页，2024年2月25日，星期天对分离现象解释的验证测交实验表现型高茎矮茎数量（总数64）3034比例约为1：1思考：为什么这里的比例不是严格的1：1呢？如果能得到更多的杂交后代，那么高茎和矮茎的比例是否能够更接近1：1？第25页,共64页，2024年2月25日，星期天对分离现象解释的验证测交实验应用

有一株高茎豌豆，想知道它的基因型，请简要叙述程序设计思路？方法1：测交方法2：自交（对于一些特殊情况，此方法更简单）第26页,共64页，2024年2月25日，星期天分离定律

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子（基因）成对存在，不相融合；

在形成配子时，成对的遗传因子（基因）发生分离，分离后的遗传因子（基因）分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。要求：理解记忆第27页,共64页，2024年2月25日，星期天补充内容—显性的相对性第一种情况：豌豆为例亲本（P）高茎（DD）矮茎（dd）F1

高茎（Dd）F2

高茎（DD）高茎（Dd）矮茎（dd）比例121第一种情况：完全显性第28页,共64页，2024年2月25日，星期天补充内容—显性的相对性第二种情况：茉莉花的花色为例亲本（P）红色（RR）白色（rr）F1

粉色（Rr）F2

红色（RR）粉色（Rr）白色（rr）比例121第二种情况：不完全显性第29页,共64页，2024年2月25日，星期天补充内容—显性的相对性第三种情况：ABO血型为例第三种情况：IAIB为共显性、IAi和IBi为完全显性血型基因IAIBi血型（表现型）A型血B型血AB型O型血基因型IAIAIAiIBIBIBiIAIBii第30页,共64页，2024年2月25日，星期天补充内容—显性的相对性亲本（P）高茎（DD）矮茎（dd）F1

高茎（Dd）第一种情况：完全显性需要说明的是：在以后的作业或习题中，题干或信息材料中没有明确说明是，显性的相对性我们都认为是：完全显性。如上述事例中的：F1一定表现为显性性状。第31页,共64页，2024年2月25日，星期天在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代成对存在融合分离分离配子分离定律的内容第32页,共64页，2024年2月25日，星期天分离定律的应用分离规律的应用：

1杂交育种

2遗传疾病发生概率的预测第33页,共64页，2024年2月25日，星期天⑴杂交育种①隐性基因控制的优良性状例小麦、水稻矮杆性状的选育(aa)F1Aa×

AAAaaa②显性基因控制的优良性状例小麦抗杆锈病性状的选育(AA)F1Aa×AAAaaa1/42/41/4……..分离定律的应用第34页,共64页，2024年2月25日，星期天基因型为Aa的某植物此个体自交一次，杂合子占_____，显隐性个体比是_______此个体连续两代自交，杂合子占_____，显隐性个体比是______此个体连续n代自交，杂合子占_____，显隐性个体比是______1/21/41/2n3:15:3(2n+1)/(2n-1)第35页,共64页，2024年2月25日，星期天②用产生配子的概率计算（白化病为例）

Aa×AaaaAaAa1/21/21/2a×1/2a＝1/4aa遗传概率的常用计算方法①用分离比直接计算

事例：人类的白化病是由隐性基因（a）控制的遗传疾病。患者的基因型为：aa。现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，问他们再生一个孩子，患白化病和正常孩子的概率（事件发生的可能性）？第36页,共64页，2024年2月25日，星期天③亲本基因型在未肯定的情况下，如何求其后代某一性状发生的概率例、一对夫妇均正常，且他们的双亲也正常，但该夫妇均有一个白化病弟弟，求他们婚后生白化病孩子的概率？确定夫妇基因型及概率：均为2/3Aa，1/3AA分类讨论其余情况，后代均表现正常，患病概率为0若均为Aa，2/3Aa×2/3Aa1/9aa第37页,共64页，2024年2月25日，星期天幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病,它是有一个常染色体上的隐性基因(b)控制的病.试问:

(1)如果两个正常的双亲生了一个患有此病的女儿和一个正常的儿子,那么这个儿子携带此隐性基因的概率为_______.

(2)如果这个正常儿子与一正常女人结婚,他们的第一个孩子患有此病,那么第二个孩子也是此病的概率是_____.

(3)如果这个正常儿子与一正常女人结婚,而这女人的兄弟有此病且父母正常,那么他们的第一个孩子患有此病的概率为______.

(4)如果(3)婚配后,头两个孩子患有此病,那么第三个孩子是正常的概率为______.2/31/41/93/4遗传概率的常用计算方法第38页,共64页，2024年2月25日，星期天遗传图谱如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以A、a表示有关的基因）：12345678910ⅠⅡⅢ注：女正常男正常女患者男患者(1).该病致病基因是性的。(2)5号、9号的基因型分别是和。(3)8号的基因型是(概率为)或(概率为)；10号的基因型是(概率为)或(概率为)。(4)8号与10号属关系，两者不宜结婚，后代中白化病机率将是。(5)7号的致病基因直接来自哪些亲体？。隐AaaaAA1/3Aa2/3AA1/3Aa2/3近亲1/93号和4号第39页,共64页，2024年2月25日，星期天例：已知果蝇的体色由一对等位基因B（灰身）和b（黑身）控制，，基因位于常染色体上，让基因型为Bb的果蝇自交，得到F1。（1）取F1中全部灰身个体自由交配，则子代中灰身和黑身个体之比为多少？（2）取F1中全部灰身个体基因型相同个体杂交（自交），则子代中灰身和黑身个体之比为多少？（灰身个体：黑身个体＝5:1）（灰身个体：黑身个体＝8:1）

第40页,共64页，2024年2月25日，星期天1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；2、根据性状分离，判断显、隐性性状；3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状—dd，显性性状—Dd或DD→D_）4、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因子组成），判断双亲遗传因子组成；5、弄清有关配子的遗传因子及比例；6、利用配子比例求相应个体概率。遗传题解题步骤第41页,共64页，2024年2月25日，星期天

孟德尔的两对相对性状豌豆杂交实验第42页,共64页，2024年2月25日，星期天两对相对性状的遗传实验绿色皱粒Px黄色圆粒F1黄色圆粒F2个体数315101108329331：：：1.F2为什么出现新的性状组合呢?黄色皱粒绿色圆粒黄色圆粒绿色皱粒2.这与一对相对性状实验中的F2的3：1的数量比有联系吗？第43页,共64页，2024年2月25日，星期天形状颜色｛圆粒种子315+108=423皱粒种子101+32=133｛黄色种子315+101=416绿色种子108+32=140其中圆粒:皱粒接近3：1黄色：绿色接近3：1对每一对相对性状单独进行分析第44页,共64页，2024年2月25日，星期天

上述分析表明，无论是豌豆种子的粒形还是粒色，只看一对相对性状，依然遵循分离定律。如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现型的比:

黄圆：黄皱：绿圆：绿皱，接近于9：3：3：1.

为什么会出现这样的结果呢？

第45页,共64页，2024年2月25日，星期天假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。对自由组合现象的解释YYRR、yyrrYyRr则纯种黄色圆粒与纯种绿色皱粒的遗传因子组成分别是

；那么F1的遗传因子组成是

，表现为_________。黄色圆粒第46页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔的解释：F1（YyRr）在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。YrRrRyYyRr产生配子种类有：YRYryRyr各配子之间的比例为：1:1:1:1第47页,共64页，2024年2月25日，星期天黄圆绿皱豌豆杂交实验分析图解YRyrYyRrF1配子黄色圆粒YRyryRYr配子yyrrYYRR黄色圆粒绿色皱粒P×第48页,共64页，2024年2月25日，星期天YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrrF1配子YRyryRYrYRyryRYr遗传因子组成共___种：双杂合子_______,纯合子共______;单杂合子共_______比例:_______雌雄配子有__种结合方式，表现型:___4种9:3:3:194/164/168/1616♀♂棋盘法第49页,共64页，2024年2月25日，星期天分枝法YyRrX

YyRr¼YY½Yy¼yyYyxYyRrxRr¼RR½Rr¼rr¼RR½Rr¼rr¼RR½Rr¼rr

1/8YYRr1/16YYrr1/16YYRR1/4YyRr1/8Yyrr1/8YyRR1/8yyRr1/16yyrr1/16yyRR第50页,共64页，2024年2月25日，星期天对自由组合现象解释的验证

——测交实验YyRrYyrryyRryyrrYRyryRYryr配子测交后代1:1:1:1YyRr杂种子一代yyrr隐性纯合子测交×第51页,共64页，2024年2月25日，星期天种植实验孟德尔用F1与隐性纯合子类型测交，F1不论作母本，还是作父本，都得到了上述四种表现型，它们之间的比接近1：1：1：1。测交实验的结果符合预期的设想，因此可以证明，上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。第52页,共64页，2024年2月25日，星期天自由组合规律1.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；2.在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的的遗传因子自由组合。第53页,共64页，2024年2月25日，星期天①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同；②雌雄配子结合的机会相等；③后代不同基因型的个体存活率相同；④遗传因子间的显隐性关系为完全显性；⑤观察子代样本数目足够多。孟德尔定律适用条件：前提：进行有性生殖的真核生物产生后代的遗传规律第54页,共64页，2024年2月25日，星期天孟德尔遗传规律的再发现1909年丹麦生物学家W.L.Johannsen把遗传因子改名为基因（gene）；表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；基因型：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为DD或Dd，矮茎豌豆的基因型为dd；等位基因：控制相对性状的基因，如D与d。第55页,共64页，2024年2月25日，星期天题型分析与练习第56页,共64页，2024年2月25日，星期天八、题型分析（一）已知某个体的基因型，求其产生配子的种类例1：AaBb产生几种配子？

例2：AaBbCC产生几种配子？例3：AaBbCc产生哪几种配子？CAbBcCcabBCcCc→ABC→

ABc→

AbC→

Abc→aBC→aBc→abC→abcAa产生2种配子，Bb产生2种配子，AaBb产生配子2×2=4种Aa产生2种配子，Bb产生2种配子，CC产生1种配子，AaBbCC产生配子2×2×1=4种第57页,共64页，2024年2月25日，星期天（二）已知亲本的基因型，求子代基因型和表现型的种类例：AaBb×aaBb的后代基因型和表现型分别是几种？亲代：

Aa×aaBb×Bb

子代：

AaaaBBBbbb基因型：

2种3种表现型：

2种2种××=6种=4种第58页,共64页，2024年2月25日，星期天（三）已知亲本的基因型，求子代中某基因型个体所占的比例例：AaBb×aaBb，子代中Aabb所占的比例是多少？Aa×aaBb×Bb

½Aa¼bb×=1/8

Aabb第59页,共64页，2024年2月25日，星期天*例题．(2009·全国Ⅰ)已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为(

)A．1/8

B．3/8

C．1/16

D．3/16B

第60页,共64页，2024年2月25日，星期天（四）已知亲本的基因型，求子代中某表现型个体所占的比例例：AaBb×aaBb，子代中双显性个体所占的比例是多少？亲代Aa×aaBb×Bb

子代1Aa:1aa