第一章 遗传因子的发现,遗传学之父 孟德尔,第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,孟德尔 奥 （1822-1884）,8 years work32 breeds 28,000 garden peas 7 pairs of contrasting traits Re-introduced 35 years after his death,豌豆做材料并获得成功的原因：,生长期短，种子数量多,自花传粉且闭花受粉；,相对性状明显；,花大，容易进行人工杂交,豌豆(garden peas, Pisum sativum ),闭花传粉、自花受粉（纯种）,相对性状明显,豌豆7对相对性状,相对性状指同种生物的同一性状的不同表现形式。,找找看relative character of ourselves,同桌之间互查（observe each other ） 耳垂的有无(earlap) 舌头能否卷曲(tough) 大拇指弯曲度(thumb) 眼睑(eyelid) 酒窝(fossette),图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂,图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌,图3 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲,图4上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮,图 5 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝,下列性状中，属于相对性状的是,A 高鼻梁和塌鼻梁 B 狗的长毛和卷毛 C 玉米的高茎和小麦的矮茎 D 眼大与眼角上翘 E 人的褐眼和蓝眼 F 卷发与直发 G 五指与多指 H 猫的长腿和猫的短腿,相对性状：一种生物的同一性状的不同表现,A E F G H,相关概念,孟德尔的研究方法：杂交实验法。此方法是研究遗传规律的基本方法。,豌豆(garden pea),杂交过程(hybrid):,去雄,人工授粉,获得杂交种子,种植杂交种子,获得杂种植株,花蕾期,套袋,亲本： P,父本：,母本：,子一代： F1,子二代： F2,杂交,自交,亲子代 杂交符号 配子 分离比例 基因型 表现型,遗传图解六要素,P-亲代 parental generation,F-子代 filial generation,F2 Generation,Dominant traits,Recessive traits,一、一对相对性状的实验,Law of Segregation When Mendel performed cross-pollination between a true-breeding yellow pod plant and a true-breeding green pod plant, he noticed hat all of the resulting offspring, F1 generation, were green.,He then allowed all of the green F1 plants to self-pollinate. He referred to these offspring as the F2 generation. Mendel noticed a 3:1 ratio in pod color. About 3/4 of the F2 plants had green pods and about 1/4 had yellow pods.,提出问题：,1.为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？ 2.为什么子二代中矮茎又出现了呢？ 3.F2中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？,七对相对性状杂交试验结果：,子一代只表现出显性性状； 子二代出现性状分离，且性状分离比接近于3：1,二、孟德尔对分离现象的解释：,D,d,D,D,d,d,显性基因dominant gene（D）,隐性基因recessive gene（d）,Dd,F1,F2: DD：Dd：dd （基因型genotype） 比例 1 ：2 ：1,F2: 高茎/矮茎（表现型phenotype） 比例 3 ：1,F2,DD,Dd,Dd,dd,P,交配类,基因型不同的生物体间相互交配的过程,杂交,基本概念,自交,测交,基因型相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。自交是获得纯系的有效方法,就是让杂种第一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型,同步解析：P3,同源染色体相同位置上控制某一相对性状的基因 。用同一个英语字母的大小写表示,表现型,等位基因,个体类,基因类,基因型,纯合子,显性基因,隐性基因,杂合子,控制显性性状的基因。,控制隐性性状的基因。,是指生物个体所表现出来的性状 。是一定的基因在特定环境条件下的表现。,是指与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境。基因型相同，表现型一般相同。,指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。,指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。,等位基因(allele) - 位于一对同源染色体相同位置上，控制相对性状的基因。,相对性状,性状类,显性性状,隐性性状,性状分离,显性的相对性,性状,生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称,同种生物同一性状的不同表现类型,具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状,具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状,杂种自交后代中呈现不同性状的现象,具有相对性状的亲本杂交，F1中不分显性和隐性，同时表现出来。即中间性状,2 对分离现象的解释提出假说,1.生物的性状是由遗传因子决定的。 显性遗传因子 隐性遗传因子,配子,F1,高茎,4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。,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时，成对的遗传因子彼此分离,遗传图解,配子,F2,F1形成的配子种类、比值都相等，受精机会均等，所以F2性状分离，表现比为3:1，DD：Dd:dd比为1:2:1。,遗传图解,3、对分离现象解释的验证验证假说,配子,Dd:dd=1:1,测交：杂种子一代与隐性类型的交配,测交实验,4 分离定律-得出结论,在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。,假说演绎法,发现问题,提出假说,验证假说,得出结论,实验检验,1、一对等位基因6种交配类型 （设A对a为显性） 亲本组合 后代基因型 后代表现型 AAAA AA 全为显性 AAAa AA：Aa=1：1 全为显性 AAaa Aa 全为显性 AaAa AA:Aa:aa=1:2:1 显性：隐性=3：1 Aaaa Aa:aa=1:1 显性：隐性=1：1 aaaa aa 全为隐性,由因及果： 已知父母本基因型或表现型，推断子代。 例：一只白色公羊和一只白色母羊生下一只黑色公羊。假如再生一只小羊，该羊是黑色的概率为（ ） A、1/8 B、1/6 C、1/4 D、1/2 由果及因：根据后代推断亲代基因型 例：牛的毛色有黑色和棕色，如果两头黑牛交配，产下了一头棕色子牛。则这两头黑牛生一只黑色子牛的几率是 ，判断其所生子牛为杂合子还是纯合子的最好办法是,3/4,与棕色牛交配,C,解题思路为先判断显隐性状，“无中生有”为隐性；再继续 （1）隐性纯合突破法 （2）根据后代分离比 若后代性状分离比为显性：隐性=3：1， 则双亲一定为杂合子； 若后代性状分离比=1：1，则双亲一定是测交类型；,豚鼠的黑毛是对白毛的显性，如果一对杂合子的黑毛豚鼠交配，产生子代4仔，它们的表现型（ ）,A 全部黑毛 B 三黑一白 C 一黑三白 D 以上任何一种,D,如何确定显性性状的遗传因子组成,1 测交法：动物主要以此法进行确定,2 自交法：雌雄同花或同株植物多用此法进行确定,一如何用最简单的方法鉴定高杆小麦是纯种还是杂种？如果需要留种呢？在一个配种季节里完成粟色雄马是否基因纯种的鉴定，如何进行？,自交,该马与多匹白色雌马交配,3、花粉鉴定法：杂合子植物鉴定，见教材P8第3题,2、遗传病判断： 无中生有为隐性，有中生无为显性。（致病基因） 符号：男性女性男患者女患者 人类白化病隐性基因遗传病 并指、先天性软骨发育不全显性基因遗传病,人类的显性遗传性状多指,一个患先天性软骨发育不全症(侏儒症)的男孩,显性遗传病,一个患有白化病的印第安霍皮人女孩(中),概率在遗传学中的应用：加法定理和乘法定理,(1)加法原理：一步做,做一件事，完成它可以有n类办法，在第一类办法中有m1种不同的方法，在第二类办法中有m2种不同的方法，在第n类办法中有mn种不同的方法，那么完成这件事共有Nm1m2m3mn种不同方法 (2)乘法原理：几步做,做一件事，完成它需要分成n个步骤，做第一步有m1种不同的方法，做第二步有m2种不同的方法，做第n步有mn种不同的方法，那么完成这件事共有Nm1m2m3mn种不同的方法,例：一对正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方父母性状都正常，这对夫妇生出白化病孩子的概率是（ ） A 2/3 B 1/2 C 1/3 D 1/6,D,注意比例范围 性状正常计算概率时则不包含患病基因型在内,（1）杂合子Aa（定位第0代）连续自交至第n代,将具有一对等位基因的杂合子，逐代自交3次，F3代中纯合子比例为,7/8,3、连续自交的概率,显性纯合子=隐性纯合子占（1-1/2n）/2 显性性状个体占1/2+1/2n+1 隐性性状个体占（1-1/2n）/2,其中杂合子占1/2n，纯合子占1-1/2n,子房,子房壁,胚珠,珠被,受精卵,受精极核,果皮,种皮,胚,胚乳,种子,果实,4、植物不同结构基因型判断,母本 AA 父本 aa，判断下列基因型 则种皮 胚 子叶 胚乳 果皮 果肉,Aa,AA,AAa,AA,AA,即种皮、果皮取决于母本。 胚、胚乳取决于亲本双方, 卵细胞与极核基因型一致,Aa,若母本为Aa,胚Aa 胚乳AAa,或胚aa胚乳aaa,嫁接不影响基因组成，与原来母本一致,番茄中红果（R）对黄果（r）是显性，如果把黄果植株的花粉受到红果植株的柱头上，所结果实的颜色和果实中种子胚的遗传因子分别是（ ）,A 红、Rr或rr B 黄或红、rr C 红、Rr D 橙黄、Rr,把黄玉米和白玉米隔行相间种植在一块试验田里，让它们在自然条件下授粉，结果黄玉米接出的果穗上籽粒全是黄色，白玉米果穗上的籽粒有黄有白。 下列说法正确的是（） 黄色对白色显性，仅黄玉米为纯合子 黄色对白色显性，二者都是纯合子 白色对黄色显性，仅白玉米为纯合子 白色对黄色显性，二者都是纯合子,B,一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒种子生成的植株开红花，第10粒种子长成植株开红花的可能性为（ ）,A 9/10 B 3/4 C 1/2 D 1/4,B,5、人类ABO血型的表型和基因型及其凝集反应,已知人类的血型是由3个复等位基因控制：IA, IB, i 则A型血与B型血人结婚，孩子血型的可能性为 ？,一个男孩的血型是O型，其父、母均为A型。如其父母再生一个孩子与男孩血型相同的概率为（ ）,A 1/8 B 1/4 C 1/2 D 3/4,