【正文】 斷花粉粒的基因型 。 31 有一些基因在二倍孢子體水平和單倍配子體水平都會表現(xiàn) 。 28 (二 )、 自交法 F2植株個體通過自交生成 F3株系 ， 根據(jù) F3株系的性狀表現(xiàn) ， 推測 F2個體的基因型 。 26 四、分離規(guī)律的驗證 ㈠ 、 測交法 ㈡ 、 自交法 ㈢ 、 F1花粉鑒定法 27 (一 )、 測交法 測交法 (test cross)： 也稱回交法 ， 即把被測驗的個體與隱性純合基因的親本雜交 ， 根據(jù)測交子代 （ Ft） 出現(xiàn)的表現(xiàn)型和比例來測知該個體的基因型 。 例：有一株豌豆 A開紅花 ， 如何判斷它的基因型 ？ 25 例 : 紅花植株 基因型推斷 因為表型為紅花 ， 所以至少含有一個顯性基因 C； 判斷 A植株是純合體 (CC)還是雜合體 (Cc)， 要看它所產(chǎn)生配子的類型 、 比例或自交后代是否出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象 。 24 ㈢ 、 生物個體基因型的推斷 基因型和表現(xiàn)型的概念是建立在單位性狀上 ， 所以當(dāng)我們談到生物個體的基因型或表現(xiàn)型時 ， 往往都是 針對所研究的一個或幾個單位性狀 而言 ， 而 不考慮其它性狀和基因的差異 。 ① 顯性純合體 (dominant homozygote), 如： CC. ② 隱性純合體 (recessive homozygote), 如： cc. 具有一對不同基因的基因型稱為 雜 合 基 因 型(heterozygous genotype)， 如 Cc；這類生物個體稱為雜合體 (heterozygote)。 表現(xiàn)型是 基因型與環(huán)境條件共同作用 下的外在表現(xiàn) ， 往往 可以直接觀察 、 測定 ， 而基因型往往 只能根據(jù)生物性狀表現(xiàn)來進(jìn)行推斷 。 基本概念 21 ㈠ 、 基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系 基因型是生物性狀表現(xiàn)的 內(nèi)在決定因素 ， 基因型決定表現(xiàn)型 。 基因型 （ Genotype） 指代表個體不同遺傳組成的基因組合類型 。 19 三、基因型與表現(xiàn)型 ㈠ 、 基因型與表現(xiàn)型的相互關(guān)系 ㈡ 、 純合 (homozygous)與雜合 (heterozygous) ㈢ 、 生物個體基因型的推斷 20 表現(xiàn)型 （ Phenotype） 簡稱 表型 ， 指生物個體表現(xiàn)出來的可觀 、測的某一性狀 。 16 二、性狀分離現(xiàn)象的解釋 17 ㈠ 、 遺傳因子假說 孟德爾在對試驗結(jié)果進(jìn)行分析基礎(chǔ)上提出了 遺傳因子 (inherited factor)假說 ： ① 生物性狀是由遺傳因子決定的 ， 遺傳因子在 體細(xì)胞內(nèi)成對存在 ， 每對相對性狀由一對遺傳因子控制； ② 遺傳因子之間存在顯隱性關(guān)系 ， 只要 細(xì)胞中有一個顯性因子 ， 生物個體就表現(xiàn)顯性性狀 ； ③ 形成配子時 ， 兩個遺傳因子彼此分開 ， 分別隨機地進(jìn)入到不同配子中 ， 配子中只含有成對遺傳因子中的一個 。 F2代在 F1代的基礎(chǔ)上發(fā)生了性狀分離 ， 表現(xiàn)出了雙親的性狀 ， 這一現(xiàn)象叫 分離現(xiàn)象 （ character segregation） 。 親本性狀中 ， 在 F1代表現(xiàn)出來的相對性狀稱為 顯性性狀(dominant character)， 而 F1中未表現(xiàn)的相對性狀稱為 隱性性狀 (recessive character)。 Fn： 雜種 n代 ?： 自交 ， 指同一植株上的自花授粉或同株上的異花授粉 。 如 ， 豌豆花色的 紅花與 白花 。 如 ， 豌豆的花色 。 8 第一節(jié) 分離規(guī)律 The Principle of Segregation 一、一對相對性狀的雜交實驗 二、性狀分離現(xiàn)象的解釋 三、基因型與表現(xiàn)型 四、分離規(guī)律的驗證 五、分離規(guī)律的意義與應(yīng)用 9 基本名詞概念 性狀 （ Character） 生物表現(xiàn)出的形態(tài)特征和生理特征的統(tǒng)稱 。 嚴(yán)格的試驗方法 、 正確的試驗結(jié)果統(tǒng)計與分析方法 試驗方法： 有目的的試驗設(shè)計 、 足夠大的試驗群體等 統(tǒng)計分析方法： 按系譜進(jìn)行考察記載 、 進(jìn)行歸類統(tǒng)計并計算其類型間的比例 (堅實的數(shù)理科學(xué)基礎(chǔ) )。現(xiàn) 代 遺 傳 學(xué) Modern Geics 長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 2 第三章 孟德爾遺傳規(guī)律及其擴展 第一節(jié) 分離規(guī)律 第二節(jié) 獨立分配規(guī)律 第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理 第四節(jié) Mendel定律的擴展 第五節(jié) 孟德爾遺傳規(guī)律的意義 第六節(jié) 人類系譜圖式 本章要點 復(fù)習(xí)思考題 Gregor Mendel, 18221884 3 從 18561871年進(jìn)行了大量植物雜交試驗研究； 其中對豌豆 差別明顯的 7對簡單性狀 進(jìn)行了長達(dá) 8年研究 ， 在 1865年首次提出 遺傳因子假說 及其分離 與 自由組合 規(guī)律(Mendel’s Laws) In 1866, published paper in German entitled ―Experiments On Plant Hybrids‖ amp。 distributed widely but not appreciated by contemporaries 4 5 GARDEN PEAS Why Mendel chose the pea plant? 6 1. Cheap and easy to obtain 2. A relatively short generation time 3. Produces many offspring 4. Reproduces by self/crossfertilization 5. Take up little space 7 孟德爾植物雜交試驗成功的因素 嚴(yán)格選材 從豆科植物中選擇了自花授粉且是閉花授粉的豌豆作為雜交試驗的材料 。 獨特的思維方式 由簡到繁 、 先易后難 ， 高度的抽象思維能力 ， “ 假設(shè) — 推理 — 論證 ” 科學(xué)思維方法的充分應(yīng)用 。 單位性狀 （ Unit Character） 指生物的某一形態(tài)特征或生理特征 。 相對性狀 （ Relative Character） 指同一單位性狀的相對差異 。 10 一、一對相對性狀的雜交實驗 11 豌豆雜交操作方法 12 植物雜交試驗的符號表示 P： 表示親本 (parent) ♀ ： 表示母本 (female parent) ♂ ： 表示父本 (male parent) ： 表示人工雜交過程 ， 在母本上授上外來的花粉 F1： 雜種一代 (first filial generation) F2： 雜種二代 ， 即 F1代自交得到的種子及其所發(fā)育形成的的生物個體 。 13 豌豆花色雜交試驗 正交 反交 14 七對相對性狀雜交試驗結(jié)果 15 一對相對性狀的雜交實驗結(jié)果：性狀分離 1. F1代個體 (植株 )只表現(xiàn)親本之一的性狀 ， 而另一個親本的性狀隱藏不表現(xiàn) 。 2. F1代自交的后代 (F2代 )出現(xiàn)性狀分離 ， 在 F1代未表現(xiàn)的親本性狀在 F2代出現(xiàn) 。 3. 不論正反交 ， F1代所表現(xiàn)的性狀一致 ， F2代顯隱性比例均為 3： 1。 18 ㈡ 、豌豆花色分離現(xiàn)象解釋 孟德爾利用其遺傳因子假說 、 分離規(guī)律對性狀分離現(xiàn)象進(jìn)行解釋 ， 認(rèn)為： F2產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象是由于遺傳因子的分離與組合 。 表型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果 ?；蛐筒荒苡萌庋圩R別 ， 只能通過基因的遺傳行為加以區(qū)別 。 如 一株豌豆的基因型是 CC或 Cc， 則該植株會開紅花 ， 而基因型為 cc的植株才會開白花 。 22 ㈡ 、 純合與雜合 具有一對相同基因的基因型稱為 純合基因型 (homozygous genotype)， 如 CC和 cc；這類生物個體稱為 純合體(homozygote)。 23 純合體與雜合體的基因組成不同 ， 所產(chǎn)生的配子及自交后代的遺傳穩(wěn)定性均有所不同： ① 產(chǎn)生配子上的差異； ② 自交后代的遺傳穩(wěn)定性 。 通?？梢愿鶕?jù)生物的表型來對一個其基因型作出推斷 ， 尤其是推斷顯性個體的基因型 (純合 ?雜合 ?)。 ① 用 A植株進(jìn)行自交 ， 如果自交后代都開紅花 ， 則 A植株是純合體 ， 其基因型是 CC； ② 如果自交后代有紅花和白花兩種：且兩種個體的比例為3:1， 則 A植株是雜合體 Cc。 回交 (Back cross)： 雜交產(chǎn)生的子一代 (F1)個體再與其親本進(jìn)行交配的方式 。 29 30 (三 )、 F1花粉鑒定法 雜種細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時 ， 由于各對同源染色體分別分配到兩個配子中 ， 位于同源染色體上的等位基因也隨之分離 ?分配到不同的配子之中 。 如玉米 、 水稻 、 高粱 、 谷子等禾谷類植物Wx(非糯性 )對 wx(糯性 )為顯性 ， 它不僅控制籽粒淀粉粒性狀 ， 而且控制花粉粒中淀粉粒的類型 。 推測 ， 如果 F1的基因型為雜合 (Wxwx)， 那么： ① 1/2 Wx 直 鏈淀粉 (稀碘液 ) 藍(lán)黑色 ② 1/2 wx 支 鏈淀粉 (稀碘液 ) 紅棕 色 32 用稀碘液處理玉米