第一章遗传因子的发现第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）1、孟德尔的生平简介2、豌豆适于杂交实验的生物学特征1）豌豆是自花传粉，且闭花受粉的植物，在自然状态下一般是纯种。2）豌豆有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析。3）豌豆的花大，便于人工受粉。3、一对相对性状的杂交实验（1）过程：纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本，再让F1自交得到F2杂交类型设计： （正交）P 纯种高茎豌豆（）纯种矮茎豌豆（）F1高茎豌豆（反交）P 纯种矮茎豌豆（）纯种高茎豌豆（）F1高茎豌豆（2）特点： （孟德尔在一对相对性状的遗传实验中观察到哪些实验现象？）F1都是高茎。即F1只表现一个亲本的性状高茎。F2出现了性状分离。即出现了两个亲本性状：高茎和矮茎。且高茎与矮茎之比接近3：1 孟德尔在一对相对性状杂交实验遗传图解P 纯种高茎豌豆纯种矮茎豌豆F1高茎性状表现：高茎矮茎F2个体数： 787 277 比值： 3 ： 1 4、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。遗传因子的特点：独立的颗粒状， 互不融合，在传递中不会消失，每个遗传因子决定着对应的性状。遗传因子的类型：显性遗传因子（控制显性性状，用大写字母表示）隐性遗传因子（控制隐性性状，用小写字母表示）2）遗传因子在体细胞中成对存在。（在 F1细胞中遗传因子又是怎样的？）3）遗传因子在生殖细胞（配子）中成单存在。（原因：在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。）4）受精时，雌雄配子的结合是随机的，机会均等。杂交实验的分析图解表示方法：雌雄配子交叉线图解法和棋盘法雌雄配子交叉线图解法：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 棋盘法：5、性状分离比模拟实验1）模拟原理：进行有性生殖的生物，形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中，形成比例相等的两种配子。受精作用时，两种配子随机结合，机会均等。结果后代形成 1：2：1 的基因型和3：1 的表现型。2）步骤：甲桶（雌配子） ：两种彩球各10 个乙桶（雄配子） ：两种彩球各10 个摇动混合均匀随机抓取一个小球，组合，记录彩球字母组合放回小球，摇均，再抓取（重复做50100 次）统计分析3）模拟过程的含义：小桶：雌雄配子彩球：减数分裂形成的两种比例相等雌（或雄）配子左右手放在一起：受精作用十雌雄配子结合形成受精卵。6、对分离现象解释的验证测交让F1与隐性纯合子杂交， 并根据测交后代的表现型和比例推知F1产生的配子类型和比例，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 从而验证“解释”是否正确。7、分离定律（孟德尔第一定律）实质在生物的体细胞中，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。8、显性的相对性完全显性： 有一对相对性状的两个纯合体杂交，F1 的全部个体，都表现出显性性状，并且在表现程度上和显性亲本完全一样。即AA 和 Aa 都表现显性性状，aa表现隐性性状。不完全显性： 在生物的性状遗传中，如果的性状表现介于显性和隐性之间。即 AA 表现显性性状， Aa 介于显隐性之间的性状，aa表现隐性性状。注意弄清以下几组概念的含义：1）常用符号的含义符号P F1F2含义亲本子一代子二代杂交自交母本或雌配子父本或雄配子2）交配类：杂交：遗传因子组成不同的个体间相互交配的过程自交：植物体中自花受粉和雌雄异花的同株受粉。自交上获得纯合子的有效方法。测交：就是让杂种（F1）与隐性个体相交，来测F1的遗传因子组成。辨析：正交与反交； 对于雌雄同体的生物杂交，若甲乙为正交，则乙甲为反交。3）性状类：性状：生物体的形态特征和生理特性的总称。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的那个亲本的性状。隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本的性状。性状分离：杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。4）遗传因子类；成对的遗传因子（基因）：一对同源染色体的同一位置上控制相同性状的两个基因（遗传因子） 。等位基因：一对同源染色体的同一位置上控制一对相对性状的两个基因（遗传因子）。非等位基因：有良种情况，一是在一对同源染色体的不同位置上的两个基因；二是在非同源染色体上的基因。显性遗传因子（基因）：控制显性性状的遗传因子。用大写字母表示。隐性遗传因子（基因）：控制隐性性状的遗传因子。用小写字母表示。5）个体类：表现型：生物个体所表现出来的性状。遗传因子组成（基因型）：与表现型有关的遗传因子组成，表现型=基因型（内因）+环境条件（外因）提醒 ：基因型是表现型的内在因素。表现型是遗传因子组成的表现形式。表现型相同，基因型不一定相同。基因型相同，在相同的环境条件下，表现型才相同；不同环境条件下，表现型不一定相同。纯合子：遗传因子组成相同（成对基因控制）的个体。包括：显性纯合子和隐性纯合子。杂合子：遗传因子组成不同（等位基因控制）的个体。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 知识拓展：一、显性纯合子与杂合子的实验鉴别方法：（对于动物常用测交）二、有关分离定律问题的解决思路：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 一对等位基因的6 种组合方式与后代性状比：亲代基因型组合后代表现型及比例自交： AA AA1A杂交： AA Aa1A杂交： AA aa1A自交： AaAa3A ：1a测交： Aaaa1A ：1a自交： aa aa1a三、分离定律在实践中的应用3.医学实践方面四、遗传规律中有关概率问题名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 五、杂合子连续自交若干代后，子代中杂合子与纯合子所占比例名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、两对相对性状的遗传实验1. 过程： P：黄色圆粒绿色皱粒 F1：黄圆 F2：黄圆：绿圆：黄皱：绿皱 9 ： 3 ： 3 ：1 2特点：1）F1均为黄色圆粒（双显性性状）2）F2产生两种新的性状组合类型：黄色皱粒和绿色圆粒（这是基因重新组合的结果）3黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验每一对相对性状的遗传都遵循分离定律圆粒种子 315+108=423 粒形皱粒种子 101+32=133 圆粒：皱粒接近 3：1 黄色种子 315+101=416 粒色绿色种子 108+32=140 黄色：绿色接近 3：1 二、对自由组合现象的解释1黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验分析图解2解释黄色和绿色是一对相对性状，圆粒和皱粒是另一对相对性状。且两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对等位基因分别控制。亲本基因型为YYRR 和 yyrr ，分别产生 YR 、yr 的配子。F1的基因型为 YyRr，Y对 y 呈显性， R对 r 呈显性， F1表现型为黄色圆粒。 F1产生配子时，等位基因（Y与 y，R与 r ）随同源染色体分离而分开，非等位基因（ Y与 R或 r，y 与 R或 r ）随非同源染色体的自由组合而组合，产生4种数目相等的雌雄配子，即YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1. 说明：等位基因：一对同源染色体的同一位置上控制一对相对性状的两个基因（遗传因子） 。非等位基因： 有两种情况，一是在一对同源染色体的不同位置上的两个基因；二是在非同源染色体上的基因。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - F2形成 16 种组合， 9 种基因型， 4 种表现性，即：黄圆黄皱绿圆绿皱1YYRR 1YYrr 1yyRR 1yyrr 2YyRR 2Yyrr 2yyRr 2YYRr 4yYrR 三对自由组合现象解释的验证测交1方法：让 F1与双隐性类型相交2作用：测定 F1配子的种类及比例测定 F1的基因型判断 F1在形成配子时基因的行为3结果：与预期的设想相符，证实了：F1是杂合子，基因型为YyRr F1产生了 YR 、Yr、yR、yr 四种类型比值相等的配子F1在形成配子时， 同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体的非等位基因之间进行自由组合。四自由组合定律即孟德尔第二定律（实质）控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的等位基因彼此分离，而决定不同性状的非等位基因自由组合。孟德尔获得成功的原因科学选择了实验材料：豌豆是自花闭花受粉植物，自然状态下为纯种豌豆具有许多不同稳定性状的品种，这些性状易于区分豌豆花冠各部分结构较大，便于操作，易于控制豌豆种子保留在豆荚内可防止脱粒试验周期短，豌豆为一年生植物，几个月可得出试验结果选用豌豆的 7 对相对性状恰好不连锁从简单事物中认识真理： 在弄清一对相对性状的传递后， 再研究两对或三对以上性状的传递应用了统计学方法对实验结果进行统计分析： 对不同亲代出现的不同性状的个体数目分别作了记载和分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 科学设计了实验程序：。分析问题提出假说设计实验验证假说得出科学结论（实验观察现象提出假说（解释）再实验（验证）结果与假说相符，上升为规律，不相符则否定假说）五两大遗传定律的比较区别分离定律自由组合定律研究性状一对两对或两对以上控制性状的等位基因一对两对或两对以上等位基因与染色体关系一对等位基因位于一对同源染色体上两对（或两对以上） 等位基因位于两对（或两对以上）同源染色体上细胞学基础（染色体的活动）减数第一次分裂后期同源染色体分离减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非同源染色体上的非等位基因之间重组互不干扰F1基因对数12 或 n配子类型及其比例2 1:122或 2n数量相等配子组合数442或 4nF2基因型种数332或 3n表现型种数222或 2n表现型比3:1（3：1）2或（ 3：1）nF1测交子代基因型种数222或 2n表现型种数222或 2n表现型比1: 1（1：1）n联系(1)在形成配子时，两个基因定律同时起作用。在减数分裂时，同源染色体上等位基因都要分离；等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础说明： 遗传定律的适用范围：遗传学的两个基本定律都只适用于进行有性生殖的真核生物，两个定律所揭示的是亲代细胞核染色体上的基因通过有性生殖随配子遗传给子代的规律，所以，原核生物的遗传、细胞质遗传都不符合该规律。六知识拓展1F1（杂合子） YyRr产生配子情况名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 可能产生配子的种类实际产生配子种类一个精原细胞2 种2 种(YR 和 yr 或 Yr 和 yR)一个雄性个体4 种4 种 （YR 或 Yr 或 yR 或 yr）一个卵原细胞1 种1 种 （YR 或 Yr 或 yR 或 yr）一个雌性个体4 种4 种 （YR 或 Yr 或 yR 或 yr）2已知亲本求子代的基因型、表现型及其比例1）雌雄配子交叉线图解法：只适用于双亲中的一方只产生一种配子，最多两种配子的情况，若配子种类多，则会眼花缭乱易出错2）棋盘法 ：先写出父本母本各自产生的配子种类和比例，列出表格，然后依据雌雄配子相互结合的机会均等原则，进行自由组合，最后合并同类项3）分枝法 ：适用于多对相对性状的亲本杂交产生子代的基因型、表现型以及子代的各基因型、表现型比例3自由组合定律的应用1）理论上：解释生物界的多样性。生物减数分裂产生配子时，等位基因分离， 非同源染色体上的非等位基因自由组合，受精时配子之间随机结合，也导致基因的重组。基因控制性状， 基因的重组， 必然导致性状的重组，也就是出现了变异。等位基因对数产生配子类型自交时受精组合方式自交后代的表现型自交后代的基因型1 对如 Aa 21=2 4121312 对如 AaBb 22=4 4222323 对如 AaBbCc 23=8 432333n 对如 AaBbCc 2n4n2n3n2）实践上：选种： 选显性性状，要连续自交至后代不发生性状分离；选隐性性状，直接选取即可优生： 显性遗传病控制生育；隐性遗传病禁止近亲结婚杂交育种： 在育种工作中， 可以有目的地用具有不同优良性状的两个亲本杂交，通过基因重组，使两个亲本的优良性状整合到一个个体中，从而创造出对人类有益的新品种七应用分离定律解决自由组合问题1将自由组合问题转化为若干个分离定律问题常用“单独分析、彼此相乘”法来解决自由组合的复杂问题。所谓“单独分析、彼此相乘”法，就是将多对性状，分解为单一的相对性状然后按基因的分离定律来单独分析，最后将各对性状的分析结果相乘。其理论依据是概率理论中的乘法定理。乘法定理： 如某一事件的发生，不影响另一事件发生，则这两个事件同时发生的概率等于它们单独发生的概率的乘积。在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律，如AaBbAabb可分解为如下两个分离定律：AaAa；Bbbb。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 应用在基因型的推导和概率的计算。2用分离定律解决自由组合的不同类型的问题（1）配子类型的问题 AaBbCc产生的配子种类数解：Aa Bb Cc 222=8种 AaBbCc与 AaBbCC 杂交过程中，配子间结合方式有多少种？解：先求 AaBbCc 、AaBbCC 各自产生多少种配子。AaBbCc 8 种， AaBbCC 4 种。再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与 AaBbC配子间有84=32种组合方式。（2）基因型类型的问题AaBbCc与 AaBBcc杂交，其后代有种基因型。解：先分解为三个分离定律的组合：AaAa后代有3 种基因型（ 1AA ：2Aa：1aa）BbBB 后代有2 种基因型（ 1BB ：1 Bb ）Cccc后代有2 种基因型（ 1Cc：1cc）因而 AaBbCc AaBBcc后代有 322=12 种基因型。思考： AaBbCc与 AaBBcc杂交，其后代基因型与亲本不同的占多少？（3）表现型类型的问题AaBbCc AabbCc，其后代可能有种表现型。解：可分解为三个分离定律的组合：AaAa后代有2 种表现型Bbbb后代有2 种表现型CcCc后代有2 种表现型所以 AaBbCc AabbCc 后代有 222=8 种表现型。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -