第二節(jié) 遺傳的基本

第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)遺傳和變異的概念遺傳：生物體在生殖過程中，將自身遺傳物質(zhì)傳遞給后代，使前后代保持相似性，保持物種穩(wěn)定。變異：生物體的前后代之間及子代的各個(gè)個(gè)體之間出現(xiàn)差異的現(xiàn)象，能使生物物種不斷進(jìn)化。狗生狗仔為遺傳；狗母與仔不同，仔與仔不同為變異。遺傳有哪些基本規(guī)律呢？對于遺傳問題的研究，是從對生物性狀的研究開始的。性狀的概念性狀：是指生物體所有特征的總和。任何生物都有許許多多性狀。有的是形態(tài)結(jié)構(gòu)特征（如豌豆種子的顏色，形狀），有的是生理特征（如人的ABO血型，植物的抗病性，耐寒性），有的是行為方式（如狗的攻擊性，服從性），等等。在諸多性狀中只著眼于一個(gè)性狀，即單位性狀進(jìn)行遺傳學(xué)分析已成為一種遺傳學(xué)研究中的常規(guī)手段。遺傳物質(zhì)決定生物性狀第一節(jié)

孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）

————基因的分離定律奧國人，天主神父。致力于植物雜交試驗(yàn)研究，從生物的性狀出發(fā)，最先揭示出了遺傳的兩個(gè)基本規(guī)律———基因的分離定律和基因的自由組合定律。遺傳學(xué)奠基人孟德爾（G.J.Mendel,1822-1884）遺傳學(xué)之父一基因的分離定律孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)1、豌豆是自花傳粉，且是閉花受粉的植物。

也就是豌豆花在花未開時(shí)已經(jīng)完成了受粉。所以豌豆在自然狀態(tài)下，能避免外來花粉的干擾。豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種，用豌豆做人工雜交試驗(yàn)，結(jié)果既可靠又容易分析。2、豌豆具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的性狀。例如，豌豆中有高莖的（高度1.5～2.0m），也有矮莖的（高度0.3m左右）；有結(jié)圓粒種子的，也有結(jié)皺粒種子的選擇了豌豆作為遺傳試驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)3、豌豆豆莢成熟后籽粒都留在豆莢中，便于各種類型籽粒的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，這在以籽粒為研究對象很重要。4、豌豆生活周期短，繁殖力和生活力強(qiáng)。人工異花傳粉示意圖1、去雄2、套袋3、傳粉4、再套袋遺傳學(xué)概念和符號1、兩性花：一朵花上既有雌蕊，也有雄蕊的花。2、單性花：指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。又分“雌雄同株”和“雌雄異株”兩種情況。3、自花傳粉：兩性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程。4、異花傳粉：兩朵花之間的傳粉過程。雌雄同株同花。（兩性花）雌雄同株異花。（單性花）雌雄異株。（單性花）5、雜交：兩個(gè)基因型不同的個(gè)體相交，也指不同品種間的交配。植物可指不同品種間的異花傳粉。（X表示）6、父本：不同植株的花進(jìn)行異花傳粉時(shí)，供應(yīng)花粉的植株叫父本（♂表示）7、母本：不同植株的花進(jìn)行異花傳粉時(shí)，接受花粉的植株叫母本（♀表示）8、親本：用來雜交的兩個(gè)植株叫親本。（P表示）9、性狀：指生物的形態(tài)，結(jié)構(gòu)和生理特征的總和。10、相對性狀：同種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。例：①同種生物：豌豆②同一性狀：莖的高度③表現(xiàn)類型（不同）：高莖1.5m～2m矮莖0.3m結(jié)論：豌豆的高莖和矮莖是一對相對性狀。分析：羊的白毛和直毛是不是相對性狀？豌豆的7對相對性狀雜交試驗(yàn)法—孟德爾的實(shí)驗(yàn)方法選取兩種一個(gè)或幾個(gè)性狀方面具有穩(wěn)定差別的植物作為雜交親本進(jìn)行雜交，從中找出性狀遺傳的規(guī)律性，這種研究遺傳規(guī)律的方法叫雜交試驗(yàn)法。是研究遺傳規(guī)律最基本的方法。一、一對相對性狀的遺傳試驗(yàn)1、正交與反交：若甲作父本，乙作母本，即甲♂X乙♀作為正交試驗(yàn)，則乙作父本，甲作母本，即乙♂X甲♀就是反交試驗(yàn)。（實(shí)際上兩種試驗(yàn)是相對的，即把前者稱反交，后者就是正交）。2、親本用P表示3、子一代：雜種子一代簡稱子一代。（親本雜交后產(chǎn)生的第一代）用F1表示。4、子二代：雜種子二代簡稱子二代。（親本雜交后產(chǎn)生的第二代）用F2表示。5、自交：基因型相同的生物體間的相互交配，植物體中指自花傳粉和雌雄異花的同株受粉。用表示P高莖矮莖X高莖F1F2高莖矮莖787：277？1、為什么子一代只出現(xiàn)高莖植株,沒有出現(xiàn)矮莖植株？子二代怎么既有高莖也有矮莖了呢？分離比為什么又接近于3:1呢？6、顯性性狀：指具有相對性狀的親本雜交，在F1中表現(xiàn)出來的那個(gè)親本性狀。如豌豆高莖。7、隱性性狀：指具有相對性狀的親本雜交，在F1中沒有表現(xiàn)出來的那個(gè)親本性狀。如豌豆矮莖8、性狀分離：在雜種后代中，同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象，在遺傳學(xué)上叫做性狀分離。?孟德爾對豌豆的其他6對相對性狀（表6—2）也做了雜交試驗(yàn)，得出與上述試驗(yàn)相同的結(jié)果：子一代只表現(xiàn)出顯性性狀；子二代出現(xiàn)了形狀分離現(xiàn)象，并且顯性性狀與隱性性狀的數(shù)量比接近于3：1？二、對分離現(xiàn)象的解釋1、生物的性狀是由遺傳因子決定的。這些因子就像一個(gè)個(gè)獨(dú)立的顆粒，既不會相互融合，也不會在傳遞中消失。每個(gè)因子決定著特定的性狀，決定顯性性狀（如高莖）的為顯性遺傳因子，用大寫英文字母（如D）來表示，決定隱性性狀（如矮莖）的為隱性遺傳因子，用小寫英文字母（如d）來表示。2、體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。如純種高莖豌豆體細(xì)胞中含有成對的遺傳因子DD，純種矮莖豌豆的體細(xì)胞中含有成對遺傳因子dd3、在配子形成時(shí)，成對遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。因而配子中只含有每對遺傳因子中的一個(gè)。因此，純種高莖豌豆的配子只含有一個(gè)顯性遺傳因子D；純種矮莖豌豆的配子只含有一個(gè)隱性遺傳因子d。4、受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。合子中遺傳因子恢復(fù)成對，F(xiàn)1體細(xì)胞中遺傳因子組成就是Dd。由于遺傳因子D對遺傳因子d的顯性作用，F(xiàn)1（Dd）只表現(xiàn)為高莖。減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精作用F1自交產(chǎn)生配子時(shí)，遺傳因子D和遺傳因子d分離，這樣F1產(chǎn)生雄配子和雌配子就各有兩種：一種含有遺傳因子D，一種含有遺傳因子d，并且這兩種配子的數(shù)目相等。受精時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，F(xiàn)2便出現(xiàn)3種遺傳因子組合：DD、Dd、dd，且數(shù)量比接近于1：2：1。由于遺傳因子D對遺傳因子d的顯性作用，F(xiàn)2在形狀表現(xiàn)上只有兩種類型：高莖和矮莖，并且數(shù)量比接近3：1。1：11：1純合子：遺傳因子組成相同的個(gè)體。包括顯性純合子（如DD）和隱性純合子（如dd）。純合子能穩(wěn)定遺傳，它的自交后代不會發(fā)生性狀分離。雜合子：遺傳因子組成不同的個(gè)體。雜合子不能穩(wěn)定地遺傳，它的自交后代還會發(fā)生性狀分離。含有Dd遺傳因子的受精卵既不是純合子也不是雜合子。因?yàn)榧兒献雍碗s合子是相對于個(gè)體而言的，一個(gè)細(xì)胞，無論遺傳因子組成怎樣，都不能稱為純合子或雜合子。※注意：三、對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證一個(gè)正確的理論，不僅要能說明已經(jīng)得到的試驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能預(yù)測另一些試驗(yàn)的結(jié)果。孟德爾為了驗(yàn)證他對分離現(xiàn)象的解釋是否正確，又設(shè)計(jì)了另一個(gè)試驗(yàn)———測交試驗(yàn)。測交：就是讓F1與隱性純合子雜交。測交的運(yùn)用：可以用來測定F1的遺傳因子組合。理論分析實(shí)踐結(jié)果孟德爾用子一代高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，在得到的64株后代中，30株是高莖，34株是矮莖，即這兩種性狀的分離比接近1：11：1孟德爾所做的測交試驗(yàn)結(jié)果，符合預(yù)期的設(shè)想，從而證明了F1是雜合子（Dd），并且證明了F1在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生了分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入到不同的配子中。1、用顯性純合子代替隱性純合子與F1雜交可以嗎？為什么？2、若無隱性純合子，能驗(yàn)證F1是純合子還是雜合子嗎？能。自交3、馬的棕色對白色是顯性，一匹公馬棕色，怎樣判斷是純合子還是雜合子。公馬X多匹母馬交配看小馬駒毛色四分離定律分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。五、基因分離定律的實(shí)質(zhì)基因位于染色體上，并且成對的基因正好位于一對同源染色體上。1、等位基因：在遺傳學(xué)上，把位于

的

上，控制著

的基因，叫做等位基因。一對同源染色體相同位置相對性狀2、非等位基因：非等位基因就是位于同源染色體的不同位置上或非同源染色體上的基因，如：高莖基因D與紅花基因C。3、基因分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，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(shí)，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(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。4、基因分離定律發(fā)生的時(shí)間：減數(shù)第一次分裂的后期

六、基因型和表現(xiàn)型1、表現(xiàn)型：在遺傳學(xué)上，把生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀叫做表現(xiàn)型。如豌豆的高莖和矮莖。2、基因型：把與形狀表現(xiàn)有關(guān)的基因組成叫做基因型。如高莖豌豆的基因型是DD或Dd，矮莖豌豆的基因型是dd。①生物個(gè)體的基因型在很大程度上決定了生物個(gè)體的表現(xiàn)型。②基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式?！⒁猓孩墼诓煌沫h(huán)境條件下，同一種基因型個(gè)體，可以有不同的表現(xiàn)型。因此，表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果。

基因型相同，表現(xiàn)型不一定相同。表現(xiàn)型相同，基因型也不一定相同。表現(xiàn)型=基因型（內(nèi)因）+環(huán)境條件（外因）※推論：七、基因分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用解釋某些遺傳現(xiàn)象，預(yù)測雜交后代的類型和各種類型出現(xiàn)的概率，這對于動(dòng)植物育種實(shí)踐和醫(yī)學(xué)實(shí)踐都具有重要意義。㈠、雜交育種

首先按照育種的目標(biāo)，選配親本進(jìn)行雜交，然后選擇所需的雜種后代，再經(jīng)過有目的的選育，最終培育出具有穩(wěn)定遺傳性狀的品種。①、對顯性性狀的選育。

F1代開始不斷自交，F(xiàn)2代開始選育，直至確定后代不再發(fā)生性狀分離為止。

雜合子Aa連續(xù)自交，第n代的比例分析Fn雜合子純合子所占比例②、對隱性性狀的選育