02-第二章 孟德尔定律

第二章孟德尔定律

豌豆杂交试验

1856-1864年奥地利Brunn 城的修道士孟德尔(Gregor Mendel)在修道院的花园中进行豌豆杂交实验，发现了遗传定律。

1、分离定律

(1).分离现象

①显性和隐性：不论用红花植株作父本，白花植株作母本，还是反过来，正反交的子一代(F1)植株全部开红花，没有开白花的。红花性状掩盖了白花性状，红花为显性(dominant)，白花为隐性(recessive),白花与红花互为一对相对性状。

②分离现象：F2除了红花植株外，又出现了一定比例的白花植株，这种现象叫做分离(segregation),说明子一代虽然表现为红花，但是却含有白花的遗传因子，这些白花遗传因子显然是从白花亲本得来的。

(2).分离现象的孟德尔假设

①性状由遗传因子(基因)决定，每个性状在体内有一对遗传因子控制，每个植株有很多遗传因子，都是成对存在的。如白花亲本含有一对白花因子，红花亲本含有一对红花因子。

②每一个生殖细胞(花粉或卵细胞)，只含有一个遗传因子，在形成生殖细胞时，每一对遗传因子相互分开(即分离)，分别进入不同的生殖细胞中。

③F1代植株体内的一对遗传因子，一个来自父本花粉细胞，另一个来自母本卵细胞，因此含有两个不同的遗传因子，由于红花因子对白花因子为显性，因此F1植株表现为红花。

④F1代在形成配子时，一对遗传因子也相互分离，形成两种不同类型的花粉和两种不同类型的卵细胞，且各占一半。在形成F2代时，这两种类型的花粉和卵细胞的结合是随机的，因此子二代的红花与白花植株为3:1

⑤遗传因子是颗粒式的,而不是混合式的。红花因子和白花因子在F1体内同时存在，但互不沾染，互不融合，独立分离。

一对等位基因在杂合状态互不沾染，保持其独立性。在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中去。在一般情况下:

•配子分离比是：

A:a=1:1,

•F2基因型分离比是:

AA:Aa:aa=1:2:1

•F2表型分离比是:

显性:隐性=3:1

(3).分离定律—孟德尔第一定律

(4).孟德尔研究的七对豌豆性状

分离定律的普遍性

如水稻的糯性和非糯性也是一对相对性状，非糯性对糯性是显性：

非糯性糯性

(Wx/Wx) ×(wx/wx)

↓

非糯性(Wx/wx)

非糯性对糯性在花粉时期就已经表现出来，可用碘染色，在显微镜下进行检验，非糯性亲本花粉碘染色后呈蓝黑色，糯性亲本花粉碘染色后呈红褐色，子一代花粉碘染色后一半呈蓝黑色，另一半呈红褐色，这直接证明了孟德尔分离定律的正确性，且分离比为1:1。

人类的孟德尔遗传

(5).分离定律的测交验证

测交是孟德尔首创的遗传学试验方法，通过测交不仅证明了孟德尔分离假说的正确，而且证明了遗传因子是颗粒式的,而不是混合式的。

红花因子和白花因子在F1体内同时存在，但互不沾染，互不融合，独立分离。孟德尔的颗粒式遗传因子学说有力地驳斥了混合式遗传学说(blending inheritance)。

(6).基本概念

①基因(gene): 孟德尔认为生物的性状(如花的颜色、植株的高矮等)是由遗传因子决定的，1909年丹麦学者约翰逊(W.Johannsen)把孟德尔遗传因子改称为基因；基因的概念是不断发展变化的。

②等位基因(alleles): 决定生物同一性状的同一基因的不同形式相互称为等位基因，如红花基因A和白花基因a；

③基因型(genotype): 生物个体的基因组成或遗传组成，如红花亲本的基因型为AA,白花亲本的基因型为aa，子一代的基因型为Aa；

④表型(phenotype): 生物体某种特定的基因型所表现出来的性状，如花的颜色性状，AA和Aa 表现为红花、aa表现为白花；

⑤显性基因(dominant gene): 在杂合状态下能表现其表型效应的基因，一般用大写字母表示，如红花基因A ；

⑥隐性基因(recessive gene): 在杂合状态下不能表现其表型效应的基因，一般用小写字母表示，如白花基因a；

⑦纯合体(homozygote): 个体同一性状的两个基因是相同的，同为显性或同为隐性，如AA, aa

⑧杂合体(heterozygote): 个体同一性状的两个基因是不同的，一个为显性，另一个为隐性，如Aa

⑨回交(backcross): 杂交的子一代个体与亲本交配的方式。

⑩测交(testcross): 杂交的子一代个体与隐性亲本交配的方式。

2、自由组合定律

(1).自由组合实验

P: 黄圆（YYRR) ×绿皱(yyrr)

↓↓

配子: YR yr

↘↙

F1: 黄圆(YyRr)

↓

F2

卵细胞¼ YR ¼ Yr ¼ yR ¼ yr ¼ YR 1/16 YYRR 黄圆1/16 YYRr 黄圆1/16 YyRR 黄圆1/16 YyRr 黄圆

花¼ Yr 1/16 YYRr 黄圆1/16 YYrr 黄皱1/16 YyRr 黄圆1/16 Yyrr 黄皱粉¼ yR 1/16 YyRR 黄圆1/16 YyRr 黄圆1/16 yyRR 绿圆1/16 yyRr 绿圆¼ yr 1/16 YyRr 黄圆1/16 Yyrr 黄皱1/16 yyRr 绿圆1/16 yyrr 绿皱

总计：9/16 黄圆：3/16黄皱：3/16绿圆：1/16绿皱

实际观察数：315：101：108：32 (2).自由组合定律

两对基因在杂合状态时，独立遗传，互不混合，形成配子时，同一对基因各自独立分离，不同对基因则自由组合，一般: