孟德尔定律

豆、石竹等其它材料，发现了前人未认识到的规律，
这规律后来称为孟德尔定律（Mendel’s laws）。通 常分为分离定律和自由组合定律。
2013-8-6
孟德尔及其杂交试验

1856-1871年间进行大量植物杂交试验研究。 研究对象为：豌豆差别明显的7对简单性状。 提出遗传因子假说及其分离与自由组合规律。 1865年2月8日和3月8日先后2次在布尔诺自 然科学会例会上宣读发表。 1866年整理成长达45页的《植物杂交试验》 一文，发表在《布隆自然科学会志》第4卷 上。
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3、杂种F1体细胞内的遗传因子各自独立，互不
混杂，彼此保持纯粹的状态，但对性状的发育
却互有影响，从而表现显性和隐性之分（因子
作用的显隐性）。 4、杂种产生的不同类型的配子数目相等，雌雄 配子的结合是随机的（配子随机结合）。 有了上述假定，孟德尔圆满地解释了他所观察
到的遗传现象。
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三、孟德尔假设
1、性状是由遗传因子（genetic factor）控制的。 （即遗传因子控制性状）。 2、遗传因子在体细胞中是成对的，一个来自母 本，一个来自父本，在形成配子时，成对的遗 传因子彼此分离，并且各自分配到不同的配子 中去，每一个配子中只含有成对因子中的一个 （配子是精纯的）。

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孟德尔选用豌豆为主要材料的理由

1、豌豆品系间有少数明显可区别的稳定 性状。如种子的颜色（黄绿）；种子的形 状（园皱）；茎的长短；花的颜色（红白） 等。 2、豌豆是自花授粉而且是闭花授精的， 不容易发生天然杂交；容易进行人工授粉 杂交 3、豌豆豆荚成熟后籽粒都留在豆荚中， 便于各种类型籽粒的准确计数，这在以子 粒为研究对象时自然是很重要的
杂交试验，建立了颗粒遗传理论。孟德尔所
获得的这一巨大试验成果，主要取决于他实
验方法设计的巧妙以及实验材料选择的得当。
（他把普通豌豆作为主要的实验材料）
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一、孟德尔实验方法和特点

1、选用遗传背景清楚的能真实遗传的纯种为
材料进行研究

2、选择有明显区别的单位性状进行杂交观察 3、进行各世代的系谱记载，标明每棵植株的 父母、配偶及后代



P3 红花 ↓自花授粉 P2 红花 ↓自花授粉 P1 红花 ╳
白花
↓自花授粉
白花 ↓自花授粉 白花
（人工授粉）
F1 F2 红花 3/4


↓ 红花 ↓自花授粉 白花 1/4
3、实验结果
1、杂种一代（F1）植株全部产生圆形 的种子（或红花） 2、杂种二代（F2）的植株约3/4产生圆 形种子（或红花），1/4产生皱形种子 （或白花）。 3、在其他5对相对性状的杂交实验中都 分别得到相同的结果。
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孟德尔植物杂交试验成功的因素
选用适当的研究材料（豌豆：闭花受粉、相 对性状差异明显、7个单位性状正好分别位于 7对同源染色体上、易于种植和人工受粉。） 严格的试验方法与正确的试验结果统计分析 方法（试验方法：有目的的试验设计，足够 大的试验群体。统计分析方法：按系谱进行 考察记载、归类统计并计算类型间的比例） 独特的思维方式 “假设---推理---论证”科学思维方法的充分 应用
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4、杂种通过自交将产生性状分离，同时导 致基因纯合。
纯合亲本杂交---杂种自交---性状分离选择---纯合一致的品种（必须重视表现型和基因 型间的联系与区别，在遗传研究和杂交育 种中要严格选择材料）。
亲本要纯，鉴定F1去除假杂种，F2才会分离；
如果F1假杂种，F2才会分离；
如果父母本不纯---F1分离。
分离现象的因子分解： 用大写字母代表控制显性的遗传因子； 用小写字母代表控制隐性的遗传因子。
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P
Gm F1
RR（圆）╳
rr（皱）


↓
R
↓
r


↘
Rr ↓
↙


Gm F2
♀ R ♂ r
R RR 圆 Rr 圆
r Rr 圆 rr 皱
一 对 相 对 性 状 的 遗 传
分离定律的细胞学基础：
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七、几个名词：
显性基因：用来表示杂合体中表现出来的某一性
状的基因。
隐性基因：用来表示只有在纯合状态下表现出来 的基因。 基因型：生物体中决定性状表现的基因组合方式； 表型：是指生物体表现出来的性状； 位点：染色体上基因占据的位置。 分离：在子二代中又出现了隐性性状，这种现象
叫做分离现象。
1903年经Sutton和Boveri的研究发现，在细胞中，
只有染色体在世代传递中的方式恰好和孟德尔假
设的遗传因子传递方式是一致的。例如：基因在
体细胞中是成对的；染色体在体细胞中也是成对
的。 体细胞中成对的基因在形成配子时彼此
分离，各进入一个配子，所以每个配子中只含一
个基因；体细胞中成对的染色体通过减数分裂形
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4、孟德尔用豌豆所作的（F2）一对相对性 状杂交实验结果总结
性 状 显 性 隐性 1850 皱 2001 绿 224 白 299 不饱满 152 黄 207 顶生 277 矮 子二代比数 显性：隐性 2.96：1 3.01：1 3.15：1 2.95：1 2.82：1 3.14：1 2.84：1

4、利用统计分析对数据进行科学分析
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二、分离定律的遗传实验 1、一对相对性状（种子形状）的杂交实验
P
圆形
╳
皱形 圆形
╳：表示杂交； ：表示自交； P：表示亲本；
F1 F2
圆形 （5474）

皱形 （1850）
F1：表示杂种一代；
3/4
1/4
F2：表示杂种二代。
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2、一对相对性状（豌豆花色）的杂交实验
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5、通过性状遗传研究，可以预期后代分离 的类型和频率，进行有计划种植，以提高育 种效果，加速育种进程。 6、良种生产中要防止天然杂交而发生分离 退化，做到去杂去劣及适当隔离繁殖。 7、利用花粉培育纯合体 杂种（2n）---配子（n）----加倍----纯合二倍体 植株（2n）---品种。
第三章 孟德尔定律
第一节 分离定律 第二节 自由组合定律 第三节 遗传学的统计处理
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本章重点
1、孟德尔分离定律、验证、应用
2、孟德尔自由组合定律、验证、应用
3、遗传学的统计处理
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孟德尔

孟德尔（1822—1884年）是奥国布隆地方（现在是 捷克的布尔诺）的神甫，他利用部分时间进行生物 学实验。他看到当时杂交育种方法已在园艺方面广 泛应用，具有相当成就，但还未能总结出一种“杂 交形成与发展的普遍适用的规律”。 为了解决杂交中的遗传问题，他1858—1865年间进 行了大量的试验工作，以豌豆为主要材料，辅以菜
成配子时也是这样的。
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基因行为和染色体动态的一致性使人们认识到，基因 就在染色体上。根据这个理论，成对的基因就应该位
于一对同源染色体上。在遗传学上，把同源染色体上
位点相同，控制着同类相对性状的基因叫做等位基因。 例如：上例中的R和r就是一对等位基因。纯合体 （homozygote）：同源染色体相同位点上的基因的两个 成员完全一致（双显或双隐性），具有这种基因型的 个体。 杂合体（hoterozygote）：等位基因的两个成员不一致 （一显一隐）。
基因（allele）：位于同源染色体对等位点上的成对基
因。 3、分离比实现的必备条件 （1）研究的生物体必须是二倍体（ 2n ），研究的相对 性状有明显差异。
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（2）减数分裂时，各杂种体内同源染色体必须以均等的机 会分离，从而形成数目相等的配子；并且两类配子都能良 好发育，雌雄配子具有均等受精结合的机会。 （3） 受精之后，含有不同基因型的受精卵及其个体的成 活率到观察时为止是相等的。 （4）显性作用必须完全，不受其他基因影响而改变作用
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孟德尔规律的重新发现与证实（1990年后）
“自然选择学说”地位已基本确立。人们 在对其进行完善的同时必然将注意力放到 生物性状变异的产生和传递这一遗传学问 题上来。 细胞学对有性生殖的研究取得重要进展。 荷兰Devries用月见草、德国Tschermark 用玉米和豌豆为材料，重复孟德尔试验， 取得了相似的结果，表明孟德尔的杂交遗 传因子假说及其分离规律是绝大多数有性 生殖生物性状遗传的基础（普遍性）。
F1在不完全显性条件下----F2为1：2：1 测交时---F1为1：1 决定于成对基因的分离和组合。
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2、分离比实现的细胞学基础
（1）在减数分裂和受精时各成对同源染色体进行有规 律的分离和组合，而控制相对性状的成对基因分别位于 两条同源染色体的对等位点上。 （2）等位基因随同源染色体行为而分离、重组。等位
rr ↓ r 圆形 皱形
圆形：皱形=1：1
实验结果和理论分析基本相符。这样测 交后代的表型反映了F1配子类型和数目，
而且从其后代性状分离看，则完全证明
了F1代体细胞中Rr这一对基因，在形成 配子时的分离。
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五、孟德尔分离定律成立的条件
1、分离规律的表现（以一对相对性状为例）
F1在完全显性条件下---F2为3：1
成熟种子形状 子 花 豆 叶 颜 色 色 荚 形 状
5474 圆 6022 黄 705 红 822 饱满 428 绿 651 腋生 787 高
未熟豆荚颜色 荚（花）位置 茎
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的 长 度
5、7对相对性状杂交结果的共同性

F1只表现出一个亲本的某个性状。例如：圆形种子、 黄子叶等整齐一致。孟德尔把在F1表现出来的亲本性 状叫显性性状（dominant character）；反之，把在 F1没有表现出来的亲本性状叫隐性性状（recessive character）。 杂交亲本的相对性状在F2中又分别出现。例如：在F2 代，既结圆形种子，又结皱形种子，变得不一致了。 这种现象叫做性状分离。 F2具有显性性状的个体数和具隐性性状的个体数常成 一定比例，都很接近3：1。
方式，即简单的显隐性。
（5）杂种后代生活在相对一致的条件下，且试验群体较大。
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六、分离规律的应用

1、是遗传学中性状遗传的最基本的规律，在 理论上说明了生物界由于杂交的分离而出现 变异的普遍性。 2、从本质上说明控制性状的遗传物质是以基 因存在的。基因在细胞中成双，在配子中成 单，具有高度独立性。 3、在配子的形成过程（减数分裂）中，成对 的基因在杂种细胞中彼此互不干扰、独立分 离，并通过基因重组在子代中继续表现各自 的作用。

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孟德尔规律长期不被接受的原因



达尔文“自然选择学说”（1859）及其争论吸引了过 多的注意力。孟德尔在科学界是一个无名小辈，他的 研究表明遗传因子与性状在世代间的稳定传递，而当 时进化论强调的生物界广泛变异的思想也似乎不相吻 合。 孟德尔思想的超前性。颗粒遗传观念、统计分析方法、 严密的逻辑思维等都超出了同时代学者们思想和接受 能力。遗传因子是一个抽象概念，当时对生物有性生 殖过程及其机制知之甚少，连染色体也是1888年才命 名的。 孟德尔本人 对其理论普遍适用性的研究遇到了挫折。 尽管孟德尔对7对豌豆相对性状的试验是完全能够自 圆其说，但他的假说不能解释蜜蜂、山柳菊属植物等 的遗传现象。所以，可能连他自己也怀疑其理论的正 确性或适用范围。
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第一节 分离定律（Law of segregation）
一、孟德尔实验方法和特点 二、孟德尔分离定律的遗传实验
三、孟德尔假设
四、孟德尔假设的验证
五、孟德尔分离定律成立的条件
六、分离规律的应用
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七、几个基本名词
一、孟德尔实验方法和特点
1. 实验材料的选择：
1848—1865年孟德尔进行了8年的豌豆
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四、孟德尔假设的验证
如何用实践来验证呢？
我们可以通过测交的方法来进行验证。
测交是孟德尔设计的一种科学的实验方法， 即以F1代和隐性纯合的亲本杂交。
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分离定律测交验证实验



F1与隐性亲本测交 Rr ↙↘ 配子 R r
后代 R r r Rr rr
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* 性状（character）：是生物体形态、结构和生 理、生化等特性的统称。 *单位性状：把生物体所表现的性状总体分割 成各个单位作为研究对象，这些分割的性状，