【正文】 包鋼一中 王建國 一、 基因的分離定律 (一 )孟德爾及其豌豆雜交試驗 （ 1）從孟德爾生平簡介看孟德爾取得成功的社會背景和個人因素有哪些？ （ 2）孟德爾選用碗豆作實驗材料有哪些理由？ （ 3）孟德爾的碗豆雜交試驗的雜交過程如何做的？ 3 1 2 孟德爾取得成功的因素： 當(dāng)時的科學(xué)界已開展了對多種動植物雜交試驗。 ① 對自然科學(xué)的興趣和熱愛。 ② 在科學(xué)探究上持之以恒的精神。 （ 5）采用 統(tǒng)計學(xué) 的數(shù)學(xué)方法對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。 （ 2）個人因素有： （ 1）社會背景： （ 3）選用碗豆做試驗材料： （ 6）嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)態(tài)度。 …… （ 4）試驗時，先對 一對相對性狀進(jìn)行試驗 ， 然后再對多對相對性狀 在一起的傳遞進(jìn)行研究的由 簡單到復(fù)雜 的研究方法。 ① 碗豆是 自花授粉 和 閉花授粉 植物，可以避免外來花粉的干擾。 ② 豌豆各品種間具有易于區(qū)分的性狀。 選用碗豆作實驗材料的理由： （ 1）碗豆是 自花授粉 和 閉花授粉 植物，可以避免外來花粉的干擾。 （ 2）豌豆各品種間具有易于區(qū)分的性狀。 一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型叫 例：下列各組生物性狀中屬于相對性狀的是 A、番茄的 紅 果和 圓 果 B、水稻的 早 熟和 晚 熟 C、 綿羊 的長毛和 狗 的短毛 D、家鴿的 長 腿與 毛 腿 √ 相對性狀。 兩朵花之間的傳粉過程叫做 異花傳粉 。 不同植株的花進(jìn)行異花傳粉時，供應(yīng)花粉的植株叫父本（♂） , 接受花粉的植株叫 母本（♀）。 人工異花傳粉（雜交）示意圖 去雄 ♀ 高莖（或矮莖）的花 ♂ 矮莖（或高莖）的花 高莖 豆莢（果皮） 種子 高莖 787高莖 277矮莖 P F1 F2 高莖 矮莖 3 ∶ 1 （雜交） （自交） 一對相對性狀的親本雜交，雜種 子一 代顯現(xiàn) 出來的性狀 一對相對性狀的親本雜交，雜種 子一 代未顯現(xiàn) 出來的性狀 在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出顯性性狀 和隱性性狀的現(xiàn)象 性狀分離 顯性性狀 隱性性狀 （二）一對相對性狀的遺傳學(xué)實驗 性 狀 F2 的 表 現(xiàn) 顯 性 隱 性 顯性 ∶ 隱性 種子的形狀 圓粒 5474 皺粒 1850 ∶1 莖的高度 高莖 787 矮莖 277 ∶1 子葉的顏色 高莖 6022 綠色 2022 ∶1 種皮的顏色 灰色 705 白色 224 ∶1 豆莢的形狀 飽滿 882 不飽滿 299 ∶1 豆莢的顏色 綠色 428 黃色 152 ∶1 花的位置 腋生 651 頂生 207 ∶1 孟德爾做的豌豆雜交實驗的結(jié)果 (7對相對性狀 ) 問題： 從孟德爾對試驗結(jié)果的統(tǒng)計及分析，又可以看出孟德 爾取得成功的原因有哪些？ 在生物的體細(xì)胞中，控制性狀的基因都是 成對存在的 。純種高莖體細(xì)胞中為 DD，純種矮莖體細(xì)胞中為 dd。 （假設(shè) 1） 生物體性狀都是由基因控制的，控制顯性性狀（如高莖）的基因是顯性基因 （如 D） ， 控制隱性性狀（如矮莖）的基因是 隱性基因 （如 d）。 （三）對分離現(xiàn)象的解釋 生物體在形成生殖細(xì)胞 ——配子時，成對的基因彼此分離進(jìn)入不同的配子。 DD dd P D d Dd 高莖 配子 F1 高莖 矮莖 受精時，雌雄配子結(jié)合，合 子中基因又恢復(fù)成對。 顯性基因?qū)﹄[性基因 有顯性作用 。 （假設(shè) 2） Dd Dd D d D d DD dd Dd Dd 高莖豌豆與矮莖豌豆雜交 試驗的分析圖解（二 ) 高莖 高莖 F1 配子 F2 基因組合為 DD和 dd的植株，是由 相同的配子結(jié)合成的合子 發(fā)育成的個體，叫做 純合子。 基因組合為 Dd的植株，是由 不同的配子結(jié)合成的合子 發(fā)育成的個體，叫做 雜合子。 高莖 高莖 高莖 矮莖 3 ∶ 1 dd 一對相對性狀測交試驗的分析圖解 D d d Dd dd 測交 配子 測交 后代 高莖 矮莖 1 ： 1 F1設(shè)為未知 （四）對分離現(xiàn)象解釋的驗證 測交： 純隱性個體與未知基因型個體雜交 ,以測定未知基因型個體的基因型的雜交方法。 讓 F1與隱性純合子雜交，測定 F1的基因型。 先得到測交結(jié)果，再反向推導(dǎo)出 F1產(chǎn)配子類型，進(jìn)而推導(dǎo)出 F1基因型。 隱性純合子 （ 30） （ 34） 試驗結(jié)果 Dd （五）基因分離定律的實質(zhì) 核心內(nèi)容 ：雜合體內(nèi) 等位基因位在形成配子的過程中隨同 源染色體在減數(shù)分裂過程中分開而分離。 基因分離的實質(zhì) ：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色 體上的基因，具有一定的 獨(dú)立性 ； 生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時， 等位基因會隨著同源 染色體的分開而分離 ，分別進(jìn)入到兩個配子中，獨(dú)立地隨 配子遺傳給后代。 基因分離與性狀分離關(guān)系 ： 性狀分離 是基因分離是基因分 離的一種外在表現(xiàn)， 基因分離 導(dǎo)致性狀分離。 減數(shù) 分裂 配子 高莖 F1 F1配子 F2 高莖 高莖 高莖 矮莖 位于一對同源染色體的同一位置上 控制一對相對性狀的基因 。 d d D d D D D d d D D d D d 高莖 D D 矮莖 d d 減數(shù) 分裂 受精 減數(shù) 分裂 D d P D d 顯性基因 隱性基因 相同基因 等位基因 D D D D D D D D D D D D D D D d d d D D D D D D d d d d 染色體復(fù)制 著絲點(diǎn)分裂 染色體復(fù)制 同源染色體分離 減數(shù)分裂第一次分裂 減數(shù)分裂第二次分裂 減數(shù)分裂第一次分裂 減數(shù)分裂第二次分裂 （六）基因型和表現(xiàn)型 表現(xiàn)型： 基因型： 基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系： 與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。 生物個體表現(xiàn)出來的性狀。 （ 1）基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素， 表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式。 （ 2）表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果。 例題：下列關(guān)于基因型和表現(xiàn)型的敘述中錯誤的有： A、表現(xiàn)型不同，基因型一定不同 B、基因型相同，表現(xiàn)型一般相同 C、表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同 D、在相同環(huán)境中，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同 E、在相同環(huán)境中，表現(xiàn)型相同，基因型一定相同 √ √ （七）顯性的相對性 （ 1）完全顯性：一對相對性狀的兩個親本雜交， F1全部個體都表現(xiàn)出 顯性性狀，并且在表現(xiàn)程度和顯性親本完全一樣。 不完全顯性： F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的 親本之間。 共顯性： 兩個親本的性狀同時在 F1的個體上顯現(xiàn) 出來，而不只是單一的表現(xiàn)出中間性狀。 雜合子表現(xiàn)出顯性基因控制的性狀。 雜合子表現(xiàn)型介于顯、隱性之間。 雜合子同時表現(xiàn)出顯、隱性基因控制的性狀。 (2)顯性的相對性 （八）基因分離定律在實踐中的應(yīng)用 雜交育種中，人們可按照育種目標(biāo)，經(jīng)過雜交和有目的的選育，最終 培育出具有 穩(wěn)定遺傳 性狀的品種 （純合子）。 一般采用逐代自交， 逐代淘汰不符合者的方法。 Aa 雜合體 純合體 1/4AA、 1/2Aa、 1/4aa 1/2 1/2 3/8AA、 1/4Aa、 3/8aa 1/4 3/4 n 代 1/2n 11/2n 如果每代 aa不能成活呢？ 如果每代個體間自由雜交呢？ 在醫(yī)學(xué)實踐上，利用基因分離定律對遺傳病的 基因型和發(fā)病概率 做出 科學(xué)的的推斷 。（遺傳系譜圖） Aa Aa Aa Aa A a AA aa A a 親代 配子 子代 正常（攜帶者） 正常（攜帶者） 正常 （攜帶者） 正常 （攜帶者） 正常 患者 1 ∶ 2 ∶ 1 白化病遺傳圖解 （九）解分離定律題時注意的幾個問題 顯、隱性性狀的確定： （ 1）根據(jù)基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系。 （ 2）根據(jù)顯、隱性性狀的概念。 （ 3）根據(jù)性狀分離的概念。 不同個體基因型的確定： （ 1） 表現(xiàn)型為隱性 ，基因型肯定是隱性純合子； 表現(xiàn)型為顯性 ，至少含有一個顯性基因。 （ 2） 測交（與隱性類型交配）后代 性狀不分離，被測個體為純合子，否則為雜合子。 （ 3） 自交后代 性狀不分離，親本為純合子，否則為雜合子。 （ 4）若雙親均表現(xiàn)顯性，且雜交后代仍表現(xiàn)顯性，則親本之一為顯性純合子，另一親本為顯性純合子或雜合子。若雙親后代有隱性類型出現(xiàn)，則雙親一定均為雜合子。 雙 無 生 有 是 隱 性， 隱 性疾病看 女 病， 女 病 父（子） 正非伴性。 植物各種性狀出現(xiàn)的時間： 重要名詞： 基 因 性 狀 等位基因 相對性狀 顯性基因 顯性性狀 隱性基因 隱性性狀 基因分離 性狀分離 基 因 型 表 現(xiàn) 型 純合子 雜合子 雜交 自交 測交 正交 反交 自由雜交 親 本 P 子一代 F1 子二代 F2 測交后代 閉花傳粉 自花傳粉 異花傳粉 人工授粉 去 雄 （十）基因分離定律的例題分析 例題 1： 番茄莖的有毛（ H）對無毛（ h）是顯性。現(xiàn)有基因型為 Hh和 Hh的兩個親本雜交，問它們的后代可以產(chǎn)生哪幾種表現(xiàn)型和基因型，這幾種表現(xiàn)型和基因型的概率各是多少？ 親代 Hh Hh 子代 配子 1/2H 1/2h 1/2H 1/4HH 有毛 1/4Hh 有毛 1/2h 1/4Hh 有毛 1/4hh 無毛 答：兩個親本的后代有 2種表現(xiàn)型： 3有毛： 1無毛。 3種基因型： HH、 Hh、 hh，它們的概率分別是 1/ 1/ 1/4。 例題 2 豚鼠的毛色由一對等位基因 B和 b控制。黑毛雌 鼠 甲 與白毛雄鼠 丙 交配，甲生殖 7窩共 8只黑毛豚鼠和 6只白 毛豚鼠。黑毛雌鼠 乙 與白毛雄鼠丙交配，乙生殖 7窩共 15 只黑毛豚鼠。 問甲、乙、丙 3只親鼠的基因型。 黑毛甲（ ♀ ） 白毛丙（ ♂） 黑毛乙（ ♀ ） 白毛丙（ ♂） 親代： 子代： 黑毛 白毛 1 ∶ 1 黑毛 B__ B__ B__ B__ bb bb bb b B b b 答：親鼠甲基因型為 Bb ，親鼠乙基因型為 BB ，親鼠丙的基因型為 bb。 例題 3 番茄中紅果、黃果是一對相對性狀， D控制顯性性狀， d控制隱性性狀。根據(jù)遺傳圖解回答下列問題： P 紅果 黃果 F1 紅果 黃果 F2 紅果 黃果 X （ 1）紅果、黃果中顯性性狀是 ______， 做出這一判斷是根據(jù)哪一過程？ ______ _________________________________。 （ 2） P中紅果基因型是 _______， F2紅果基因型是 __________。 （ 3） F1