第二章 孟德尔定律
Chapter 2,Mendelian Laws
遗传因子假说、遗传因子分离
与自由组合规律及其发展
2/55
孟德尔 (Gregor J,Mendel,1822-1884)及其杂交试验
? 从 1856-1871年进行了大量植物杂交试验研究;
? 其中对豌豆 (严格自花授粉 /闭花授粉 )差别明显的 7对简单性状
进行了长达 8年研究,提出 遗传因子假说及其分离与自由组合
规律 (后称 Mendel’s Laws);
? 1865年 2月 8日和 3月 8日先后两次在布尔诺自然科学会例会上宣
读发表;
? 1866年整理成长达 45页的, 植物杂交试验, 一文,发表在, 布
隆自然科学会志, 第 4卷上。
奥地利布隆 (Brünn):
现捷克布尔诺 (Bruo)
第一节 分离规律
Section 2.1 The Law of Segregation
一、一对相对性状的分离现象
二,分离现象的解释
三、基因型与表现型
四,分离规律的验证
五、基因 分离的细胞学基础
六,分离规律的意义与应用
一、一对相对性状的分离现象
?相关背景知识
?单位性状与相对性状
?豌豆的 7个单位性状及其相对性状
?孟德尔的豌豆杂交试验
?(一 )、豌豆花色 杂交 试验
?(二 ),七对相对性状杂交试验结果
?(三 )、性状 分离现象
5/55
单位性状与相对性状
?生物体或其组成部分
所表现的形态特征和
生理特征称为 性状
(character/trait)。
?最初人们在研究生物
遗传时往往把所观察
到的生物所有特征或
某一类特征作为一个
整体看待。
?孟德尔把植株性状总体区分
为各个单位,称为 单位性状
(unit character),即:生物某
一方面的特征特性。
?不同生物个体在单位性状上
存在不同的表现,这种同一
单位性状的相对差异称为 相
对性状 (contrasting character)。
6/55
豌豆的 7个单位性状及其相对性状
7/55
豌豆的 7个单位性状及其相对性状
8/55
孟德尔的豌豆杂交试验
? 所选择的七个单位性状的相
对性状间都存在明显差异,
后代个体间表现明显的类别
差异;
? 按杂交后代的 系谱 进行的记
载和分析,对杂交后代性状
表现进行归类统计、并分析
了各种类型之间的比例关系。
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(一 )、豌豆花色 杂交 试验
?1,试验方法
?
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植物杂交试验的符号表示
P,亲本 (parent),杂交亲本;
♀:作为母本,提供胚囊的亲本;
♂:作为父本,提供花粉粒的杂交亲本。
×,表示人工杂交过程;
F1,表示杂种 第 一代 (first filial generation);
?,表示自交,采用自花授粉方式传粉受精产生后代。
F2,F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个
体称为杂种二代,即 F2。 由于 F2总是由 F1自交得到
的所以在类似的过程中 ?符号往往可以不标明。 ?
11/14
豌豆杂交操作方法
12/55
2,试验结果
?F1(杂种一代 )的花色全部
为红色;
?F2(杂种二代 )有两种类型
的植株,一种开红花,
一种开白花;并且红花
植株与白花植株的比例
接近 3:1。
P 红花 (♀ ) × 白花 (♂ )
↓
F1 红花
↓?
F2 红花 白花
株数 705 224
比例 3.15 1
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3,反交 (reciprocal cross)试验及其结果
?孟德尔后来用白花亲本作为母本、红花亲本作为父本
进行杂交试验,即:白花 (♀ )× 红花 (♂ )。
通常人们将这两种杂交组合方式之一称为 正交,另一
种则是 反交 (reciprocal cross)。
?反交试验结果:
?F1植株的花色仍然全部为 红色 ;
?F2红花植株与白花植株的比例也接近 3:1。
?反交试验结果与正交完全一致,表明,F1,F2的性状
表现不受亲本组合方式的影响,与哪一个亲本作母本
无关。
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3,反交 (reciprocal cross)试验及其结果
15/55
(二 ),七对相对性状杂交试验结果
16/55
(二 ),七对相对性状杂交试验结果
17/55
(三 )、性状 分离现象
1,F1代个体 (植株 )均只表现亲本之一的性状,而另一个
亲本的性状隐藏不表现。
? 相对性状中,在 F1代表现出来的相对性状称为 显性性
状 (dominant character),而在 F1中未表现出来的相对性
状称为 隐性性状 (recessive character)。
2,F2有两种性状表现类型的植株,一种表现为显性性
状,另种表现为隐性性状;并且表现显性性状的植
株数与隐性性状个体数之比接近 3:1。
? 隐性性状在 F1中并没有消失,只是被掩盖了,在 F2代
显性性状和隐性性状都会表现出来,这就是 性状分离
(character segregation)现象 。
二,分离现象的解释
(一 ),遗传因子假说
(二 )、遗传因子的分离规律
(三 )、豌豆花色分离现象解释
(四 )、豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合
19/55
(一 ),遗传因子假说
孟德尔在试验结果分析基础上提出了 遗传因子 (inherited
factor /determinant,hereditary determinant/factor)的概念,
认为:
?生物性状是由遗传因子决定,且每对相对性状由一对
遗传因子控制;
?显性性状受 显性因子 (dominant ~)控制,而隐性性状由
隐性因子 (recessive ~)控制;只要成对遗传因子中有一
个显性因子,生物个体就表现显性性状;
?遗传因子在体细胞内成对存在,而在配子中成单存在。
体细胞中成对遗传因子 分别来自父本和母本 。
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(二 )、遗传因子的分离规律
遗传因子在世代间的传递遵循 分离规律 (the law of
segregation):
?(性母细胞中 )成对的遗传因子 在形成配子时彼此 分离,
分配 到配子中, 配子只含有成对因子中的一个 。
而杂种 体细胞中,分别来自父母本的 成对遗传因子 也
各自独立,互不混杂; 在形成配子时彼此分离、互不
影响。
?杂种产生含 两种 不同因子 (分别来自父母本 )的配子,
并且 数目相等 ;各种 雌雄配子 受精结合是 随机的,即
两种 遗传因子是随机 结合到子代中 。
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(三 )、豌豆花色分离现象解释
?孟德尔利用其遗传因子假说、分离规律对性状分离现
象进行解释,认为:
F2产生性状分离现象是由于 遗传因子的分离与组合 。
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(四 )、豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合
Chapter 2,Mendelian Laws
遗传因子假说、遗传因子分离
与自由组合规律及其发展
2/55
孟德尔 (Gregor J,Mendel,1822-1884)及其杂交试验
? 从 1856-1871年进行了大量植物杂交试验研究;
? 其中对豌豆 (严格自花授粉 /闭花授粉 )差别明显的 7对简单性状
进行了长达 8年研究,提出 遗传因子假说及其分离与自由组合
规律 (后称 Mendel’s Laws);
? 1865年 2月 8日和 3月 8日先后两次在布尔诺自然科学会例会上宣
读发表;
? 1866年整理成长达 45页的, 植物杂交试验, 一文,发表在, 布
隆自然科学会志, 第 4卷上。
奥地利布隆 (Brünn):
现捷克布尔诺 (Bruo)
第一节 分离规律
Section 2.1 The Law of Segregation
一、一对相对性状的分离现象
二,分离现象的解释
三、基因型与表现型
四,分离规律的验证
五、基因 分离的细胞学基础
六,分离规律的意义与应用
一、一对相对性状的分离现象
?相关背景知识
?单位性状与相对性状
?豌豆的 7个单位性状及其相对性状
?孟德尔的豌豆杂交试验
?(一 )、豌豆花色 杂交 试验
?(二 ),七对相对性状杂交试验结果
?(三 )、性状 分离现象
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单位性状与相对性状
?生物体或其组成部分
所表现的形态特征和
生理特征称为 性状
(character/trait)。
?最初人们在研究生物
遗传时往往把所观察
到的生物所有特征或
某一类特征作为一个
整体看待。
?孟德尔把植株性状总体区分
为各个单位,称为 单位性状
(unit character),即:生物某
一方面的特征特性。
?不同生物个体在单位性状上
存在不同的表现,这种同一
单位性状的相对差异称为 相
对性状 (contrasting character)。
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豌豆的 7个单位性状及其相对性状
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豌豆的 7个单位性状及其相对性状
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孟德尔的豌豆杂交试验
? 所选择的七个单位性状的相
对性状间都存在明显差异,
后代个体间表现明显的类别
差异;
? 按杂交后代的 系谱 进行的记
载和分析,对杂交后代性状
表现进行归类统计、并分析
了各种类型之间的比例关系。
9/55
(一 )、豌豆花色 杂交 试验
?1,试验方法
?
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植物杂交试验的符号表示
P,亲本 (parent),杂交亲本;
♀:作为母本,提供胚囊的亲本;
♂:作为父本,提供花粉粒的杂交亲本。
×,表示人工杂交过程;
F1,表示杂种 第 一代 (first filial generation);
?,表示自交,采用自花授粉方式传粉受精产生后代。
F2,F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个
体称为杂种二代,即 F2。 由于 F2总是由 F1自交得到
的所以在类似的过程中 ?符号往往可以不标明。 ?
11/14
豌豆杂交操作方法
12/55
2,试验结果
?F1(杂种一代 )的花色全部
为红色;
?F2(杂种二代 )有两种类型
的植株,一种开红花,
一种开白花;并且红花
植株与白花植株的比例
接近 3:1。
P 红花 (♀ ) × 白花 (♂ )
↓
F1 红花
↓?
F2 红花 白花
株数 705 224
比例 3.15 1
13/55
3,反交 (reciprocal cross)试验及其结果
?孟德尔后来用白花亲本作为母本、红花亲本作为父本
进行杂交试验,即:白花 (♀ )× 红花 (♂ )。
通常人们将这两种杂交组合方式之一称为 正交,另一
种则是 反交 (reciprocal cross)。
?反交试验结果:
?F1植株的花色仍然全部为 红色 ;
?F2红花植株与白花植株的比例也接近 3:1。
?反交试验结果与正交完全一致,表明,F1,F2的性状
表现不受亲本组合方式的影响,与哪一个亲本作母本
无关。
14/55
3,反交 (reciprocal cross)试验及其结果
15/55
(二 ),七对相对性状杂交试验结果
16/55
(二 ),七对相对性状杂交试验结果
17/55
(三 )、性状 分离现象
1,F1代个体 (植株 )均只表现亲本之一的性状,而另一个
亲本的性状隐藏不表现。
? 相对性状中,在 F1代表现出来的相对性状称为 显性性
状 (dominant character),而在 F1中未表现出来的相对性
状称为 隐性性状 (recessive character)。
2,F2有两种性状表现类型的植株,一种表现为显性性
状,另种表现为隐性性状;并且表现显性性状的植
株数与隐性性状个体数之比接近 3:1。
? 隐性性状在 F1中并没有消失,只是被掩盖了,在 F2代
显性性状和隐性性状都会表现出来,这就是 性状分离
(character segregation)现象 。
二,分离现象的解释
(一 ),遗传因子假说
(二 )、遗传因子的分离规律
(三 )、豌豆花色分离现象解释
(四 )、豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合
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(一 ),遗传因子假说
孟德尔在试验结果分析基础上提出了 遗传因子 (inherited
factor /determinant,hereditary determinant/factor)的概念,
认为:
?生物性状是由遗传因子决定,且每对相对性状由一对
遗传因子控制;
?显性性状受 显性因子 (dominant ~)控制,而隐性性状由
隐性因子 (recessive ~)控制;只要成对遗传因子中有一
个显性因子,生物个体就表现显性性状;
?遗传因子在体细胞内成对存在,而在配子中成单存在。
体细胞中成对遗传因子 分别来自父本和母本 。
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(二 )、遗传因子的分离规律
遗传因子在世代间的传递遵循 分离规律 (the law of
segregation):
?(性母细胞中 )成对的遗传因子 在形成配子时彼此 分离,
分配 到配子中, 配子只含有成对因子中的一个 。
而杂种 体细胞中,分别来自父母本的 成对遗传因子 也
各自独立,互不混杂; 在形成配子时彼此分离、互不
影响。
?杂种产生含 两种 不同因子 (分别来自父母本 )的配子,
并且 数目相等 ;各种 雌雄配子 受精结合是 随机的,即
两种 遗传因子是随机 结合到子代中 。
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(三 )、豌豆花色分离现象解释
?孟德尔利用其遗传因子假说、分离规律对性状分离现
象进行解释,认为:
F2产生性状分离现象是由于 遗传因子的分离与组合 。
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(四 )、豌豆子叶颜色遗传因子的分离与组合