基因的分離和自由組合定律

1、 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律孟德爾孟德爾是現(xiàn)代遺傳學(xué)之是現(xiàn)代遺傳學(xué)之父，是遺傳學(xué)的奠基人。父，是遺傳學(xué)的奠基人。 1822年年7月月22日，孟德日，孟德爾出生在奧地利的一個(gè)爾出生在奧地利的一個(gè)貧寒的農(nóng)民家庭里，從貧寒的農(nóng)民家庭里，從小很喜愛植物。小很喜愛植物。 當(dāng)時(shí)在當(dāng)時(shí)在歐洲，學(xué)校都是教會(huì)辦歐洲，學(xué)校都是教會(huì)辦的。當(dāng)?shù)氐慕虝?huì)看到孟的。當(dāng)?shù)氐慕虝?huì)看到孟德爾勤奮好學(xué)，就派他德爾勤奮好學(xué)，就派他到首都維也納大學(xué)去念到首都維也納大學(xué)去念書。書。從從1851年到年到1853年，年，孟德爾在維也納大學(xué)主孟德爾在維也納大學(xué)主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué)。要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和

2、物理學(xué)。因?yàn)閷?duì)生物很感興趣，因?yàn)閷?duì)生物很感興趣，他同時(shí)也學(xué)習(xí)了植物學(xué)。他同時(shí)也學(xué)習(xí)了植物學(xué)。 大學(xué)畢業(yè)以后，孟德爾大學(xué)畢業(yè)以后，孟德爾就在當(dāng)?shù)亟虝?huì)辦的一所就在當(dāng)?shù)亟虝?huì)辦的一所中學(xué)教書。中學(xué)教書。教堂周圍有一片園地。教堂周圍有一片園地。孟德爾不僅自己種花，孟德爾不僅自己種花，還養(yǎng)了蜜蜂。還養(yǎng)了蜜蜂。 他讀了不他讀了不少書，也認(rèn)識(shí)了不少植少書，也認(rèn)識(shí)了不少植物和動(dòng)物。通過書本，物和動(dòng)物。通過書本，他了解了當(dāng)時(shí)一些植物他了解了當(dāng)時(shí)一些植物學(xué)家的工作，并且跟他學(xué)家的工作，并且跟他們有書信往來。們有書信往來。當(dāng)時(shí)植物學(xué)家進(jìn)行的植當(dāng)時(shí)植物學(xué)家進(jìn)行的植物雜交實(shí)驗(yàn)，引起了他物雜交實(shí)驗(yàn)，引起了他濃厚的興趣濃厚的

3、興趣: 他們想用他們想用這種辦法改良品種，也這種辦法改良品種，也想了解一些生物遺傳的想了解一些生物遺傳的道理。在品種改良方面，道理。在品種改良方面，他們?nèi)〉昧艘恍┏煽?，他們?nèi)〉昧艘恍┏煽儯谔接戇z傳的道理方面，在探討遺傳的道理方面，可以說他們卻一無所得?？梢哉f他們卻一無所得。 這引起了孟德爾的深思。這引起了孟德爾的深思。 問題出在哪里呢？問題出在哪里呢？ 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律 順順德一

4、中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律山柳菊豌 豆兩性花兩性花單性花單性花自花傳粉自花傳粉（閉花受粉）（閉花受粉）異花傳粉異花傳粉雌雄同株雌雄同株雌雄異株雌雄異株概念回顧概念回顧 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律父本父本（）母本母本（）（）概念回顧概念回顧自交自交雜交雜交 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律孟德爾選用豌豆作試驗(yàn)材料的另一個(gè)原因，孟德爾選用豌豆作試驗(yàn)材料的另一個(gè)原因，是因?yàn)樗谠耘嗤愣沟倪^

5、程中發(fā)現(xiàn)，豌豆的是因?yàn)樗谠耘嗤愣沟倪^程中發(fā)現(xiàn)，豌豆的一些品種之間具有易于區(qū)分的性狀，例如，一些品種之間具有易于區(qū)分的性狀，例如，豌豆中有高莖的（高度豌豆中有高莖的（高度1.51.52.0 m2.0 m），也有），也有矮莖的（高度矮莖的（高度0.3 m0.3 m左右）；有結(jié)圓粒種子左右）；有結(jié)圓粒種子的，也有結(jié)皺粒種子的。的，也有結(jié)皺粒種子的。像這樣，像這樣，一種生物的同一種一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型，叫做性狀的不同表現(xiàn)類型，叫做相對(duì)性狀。相對(duì)性狀。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律孟德爾經(jīng)過仔細(xì)的觀察，選擇了豌豆的孟德爾經(jīng)過仔細(xì)的觀察，選擇

6、了豌豆的7 7對(duì)對(duì)性狀做雜交試驗(yàn)。性狀做雜交試驗(yàn)。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律P（親代）（親代）: 高高矮矮F1 （子一代）（子一代） 高高F2 （子二代）（子二代）高高787 矮矮277比例約比例約 3 ：1F2中的中的3：1是不是巧合呢？是不是巧合呢？母本（母本（）父本（父本（）正交正交母本（母本（）父本（父本（）反交反交顯性性狀顯性性狀隱性性狀隱性性狀性狀分離性狀分離 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律2.84:1277（矮）（矮）787（高）（高）莖的高度莖的高度F2的比的比另一種性狀另一種性狀

7、一種性狀一種性狀性狀性狀2.82:1152（黃色）（黃色）428（綠色）（綠色）豆莢顏色豆莢顏色2.95:1299（不飽滿）（不飽滿）882（飽滿（飽滿）豆莢的形狀豆莢的形狀3.01:12001（綠色）（綠色）6022（黃色）（黃色）子葉的顏色子葉的顏色3.15:1224（白色）（白色）705（灰色）（灰色）種皮的顏色種皮的顏色3.14:1207（莖頂）（莖頂）651（葉腋（葉腋）花的位置花的位置2.96:11850（皺縮）（皺縮）5474（圓滑（圓滑）種子的形狀種子的形狀 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律1、生物的性狀是由、生物的性狀是由遺傳因子（

8、基遺傳因子（基因）因）決定的。決定的。2、體細(xì)胞的遺傳因子是、體細(xì)胞的遺傳因子是成對(duì)存在成對(duì)存在的的。 （純合子、雜合子；表現(xiàn)（純合子、雜合子；表現(xiàn)型、基因型）型、基因型）3、生物體在形成生殖細(xì)胞、生物體在形成生殖細(xì)胞配配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分開，子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分開，分別進(jìn)入不同的配子中。分別進(jìn)入不同的配子中。4、受精時(shí)，雌雄配子的、受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨結(jié)合是隨機(jī)機(jī)的。的。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律假說假說演繹法：演繹法： 觀察、分析觀察、分析提出假說提出假說演繹推理演繹推理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)測(cè)交：測(cè)交：與隱性純合體的雜交與

9、隱性純合體的雜交 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子因子成對(duì)存在，不相融合成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子傳遞給后代。隨配子傳遞給后代。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正

10、旺基因的分離定律和自由組合定律粒形粒形： 圓粒：圓粒：315+108=423 皺粒：皺粒：101+32=133 粒色粒色： 黃色：黃色：315+105=416 綠色：綠色：108+32=140 其中其中： 圓粒：皺粒接近圓粒：皺粒接近3：1 黃色：綠色接近黃色：綠色接近3：1 如果，對(duì)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)進(jìn)行分析：如果，對(duì)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)進(jìn)行分析： 以上數(shù)據(jù)表明以上數(shù)據(jù)表明：豌豆的粒形和粒色的遺傳分別：豌豆的粒形和粒色的遺傳分別由兩對(duì)遺傳因子的控制，每一對(duì)遺傳因子的傳遞由兩對(duì)遺傳因子的控制，每一對(duì)遺傳因子的傳遞仍然遵循著基因的分離定律。仍然遵循著基因的分離定律。 順順德一中生物科組：劉正旺德一

11、中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律在兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中在兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中,F2為什么出為什么出現(xiàn)了性狀間自由組合的現(xiàn)象呢？現(xiàn)了性狀間自由組合的現(xiàn)象呢？但是，如果把兩對(duì)性狀聯(lián)系在一起分析，但是，如果把兩對(duì)性狀聯(lián)系在一起分析，F(xiàn)2出現(xiàn)出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，即：四種表現(xiàn)型，即：黃圓：黃圓：黃皺黃皺：綠圓綠圓：綠皺：綠皺 比例接近：比例接近： 9 ： 3 ： 3 ： 1 其中，其中，黃皺和綠圓黃皺和綠圓與親本性狀不同，是與親本性狀不同，是重組性狀重組性狀。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律豌豆的粒形豌豆的粒形圓滑和皺圓滑和皺縮，是由一對(duì)遺

12、傳因子縮，是由一對(duì)遺傳因子（用（用R和和r表示）控制的。表示）控制的。豌豆的粒色豌豆的粒色黃色和綠黃色和綠色，是由一對(duì)遺傳因子色，是由一對(duì)遺傳因子（用（用Y和和y表示）控制的；表示）控制的；兩個(gè)親本的基因型分別兩個(gè)親本的基因型分別是是YYRR和和yyrr，它們的，它們的配子分別是配子分別是YR和和yr。經(jīng)過雜交，經(jīng)過雜交，F(xiàn)1的基因型的基因型是是YyRr，表現(xiàn)型是黃色，表現(xiàn)型是黃色圓粒。圓粒。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律F1產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合。雌雄配子各因子自

13、由組合。雌雄配子各有有4種種： YR、Yr、yR、yr。比例接近于比例接近于1 1 1 1。 。配配子結(jié)合機(jī)會(huì)均等，因此結(jié)合子結(jié)合機(jī)會(huì)均等，因此結(jié)合的方式共有的方式共有16種，其中基因種，其中基因型型9種，它們是種，它們是YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr；表現(xiàn)型；表現(xiàn)型4種，它們是種，它們是黃色圓粒、黃色黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒，它們之間的比接近于它們之間的比接近于9 3 3 1。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律F1YyRr YR yr配子配子受精受精減數(shù)

14、分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂黃色圓粒黃色圓粒綠色皺粒綠色皺粒PYYRRyyrr（正交、反交）（正交、反交）減數(shù)分裂減數(shù)分裂YRyRYryr(1:1:1:1) 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律YRyRYryrF1配子配子F2YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr(1:1:1:1) 9 3 3 1黃圓黃圓 綠圓綠圓 黃皺黃皺 綠皺綠皺所以：所以：(1:1:1:1) 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律YRyRY

15、ryrF1配子配子F2YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律YRyRYryrF1配子配子F2YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律YRyRYryrF1配子配子F2YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyR

16、rYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律YRyRYryrF1配子配子F2YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律孟德爾為了檢驗(yàn)這種解釋是否孟德爾為了檢驗(yàn)這種解釋是否正確，也正確，也用用了了測(cè)交測(cè)交的方法檢驗(yàn)。的方法檢驗(yàn)。預(yù)期結(jié)果預(yù)期結(jié)果: :實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)與預(yù)期結(jié)果相符，果相符，說明孟德說明孟德

17、爾的解釋爾的解釋是正確的。是正確的。 順順德一中生物科組：劉正旺德一中生物科組：劉正旺基因的分離定律和自由組合定律控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同形狀的遺傳因傳因子彼此分離，決定不同形狀的遺傳因子自由組合。子自由組合。位于非同源染色體上的非等位基因的位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。源染色體上的非等位基因自由組合。