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第二章孟德尔遗传定律第一节分离定律第二节自由组合定律（独立分配定律）第三节遗传学数据的统计处理孟德尔(GregorJohannMendel，1822–1884)从1856年起在修道院的花圆里种植豌豆，开始了他的“豌豆杂交试验”，到1864年共进行了8年。人类很早就从整体上认识了遗传现象亲子性状相似在直观上认为子代所表现的性状是父、母本性状的混合遗传，在以后的世代中不再分离。孟德尔认为父母本性状遗传不是混合，而是相对独立地传给后代后代还会分离出父母本性状。从而孟德尔提出:①分离规律；②独立分配规律。2.1分离规律一、孟德尔的豌豆杂交试验二、分离现象的解释三、表现型和基因型四、分离规律的验证五、分离比例实现的条件六、分离规律的应用一、孟德尔的豌豆杂交试验性状(character)是生物体所表现的形态特征和生理特性的总称单位性状(unitcharacter)植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象，这些被区分开的每一个具体性状称为单位性状。如：豌豆的花色等。1.概念相对性状同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异，称为相对性状(contrastingcharacter)。如：豌豆花色有红花和白花等。例如：(图)孟德尔在前人实践的基础上，有以下几方面特点：(1).以严格自花授粉植物豌豆为材料(遗传纯)；(2).选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验(稳定性状)；(3).采用各对性状上相对不同的品种为亲本(相对性状)；(4).进行系统的遗传杂交试验(杂交)；(5).系统记载各世代中各性状个体数，并应用统计方法处理数据，进而获得各种结果，否定了长期流行的混合遗传观念(统计分析)。孟德尔为什么会成功？P红花(♀)×白花(♂)F1红花株数705224比例3.15:12.豌豆杂交试验（1）正交F2红花白花（自交）注：P表示亲本，♀表示母本，♂表示父本，×表示杂交。F1红花比例3:1（1）反交F2红花白花（自交）P白花(♀)×红花(♂)以上说明了：F1和F2的性状表现不受亲本组合方式的影响。在杂交时，必须先将母本花蕾的雄蕊完全摘除，这称为去雄，然后将父本的花粉授到已去雄的母本柱头上，这称为人工授粉。去了雄和授了粉的母本花朵还必须套袋隔离，防止其它花粉授粉。但必须注意孟德尔在豌豆的其它6对相对性状的杂交试验中，都获得同样的试验结果。现将他的豌豆杂交试验资料汇总列于表4－1。3.特点：(1).F1性状表现一致，只表现一个亲本性状，另一个亲本性状隐藏。显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交,F1未表现，而在F2重新出现的性状。(2).F2分离：一部分植株表现这一亲本性状，另一部分植株表现为另一亲本性状，说明隐性性状未消失。(3).以上F2群体中显隐性分离比例大致总为3:1。二、分离现象的解释这7对相对性状在F2为什么都出现3：1的分离比呢？孟德尔提出以下假说：①在生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子控制着性状发育；②遗传因子在体细胞内成对：如F1植株内存在一个控制红花显性性状和一个控制白花隐性性状的遗传因子；③每对遗传因子在形成配子时可均等地分配到配子中每一配子（花粉或卵细胞）中只含其中一个；④遗传因子在受精过程中能保持其独立性表现为随机性。现以豌豆红花×白花的杂交试验为例，加以具体说明：以遗传因子解释三、表现型和基因型1.基因型(genotype)：个体的基因组合即遗传组成；如花色基因型CC、Cc、cc2.表现型(phenotype)：生物体所表现的性状，是可以观测的。如红花，白花在基础环境内、外在表现基因型------表现型(根据表现型决定)3.基因型、表现型与环境的关系：基因型+环境表现型。孟德尔提出的遗传因子基因(gene)4.基因型类型：(1).纯合基因型（homozygousgenotype）：成对的基因型相同。如CC、cc或称纯合体，纯质结合。(2).杂合基因型（heterozygousgenotype）：成对的基因不同。如Cc或称杂合体，为杂质结合。虽然Cc与CC的表现型一致，但其遗传行为不同。可用自交鉴定：CC纯合体稳定遗传；Cc杂合体不稳定遗传；cc纯合体稳定遗传。四、分离规律的验证分离规律是完全建立在一种假设的基础上的，这个假设的实质就是成对的基因(等位基因)在配子形成过程中彼此分离，互不干扰，因而配子中只具有成对基因的一个。为了证明这一假设的真实性，可以采用以下几种方法进行验证。（一）、测交法测交法(testcross)：也称回交法，即把被测验的个体与隐性纯合基因的亲本杂交，根据测交子代（Ft）出现的表现型和比例来测知该个体的基因型。供测个体×隐性纯合亲本Ft测交子代。P红花×白花CC↓ccF1红花Cc↓(自交)F2红花红花白花CCCccc↓↓↓F3红花分离白花1:2:1（二）、自交法F2植株个体通过自交生成F3株系，根据F3株系的性状表现，推论F2个体的基因型。p13豌豆试验结果：7对相对性状的试验结果相同2:1CcCC在F3完全表现隐形性状的株系数？(三)、F1花粉鉴定法(直观的证据)F1花粉鉴定法的原理：杂种细胞进行减数分裂形成配子时，由于各对同源染色体分别分配到两个配子中，位于同源染色体上的等位基因也随之分离分配到不同的配子之中。这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植物中可以通过花粉粒鉴定进行观察。糯性×非糯wxwx↓WxWxF1Wxwx↓观察花粉颜色（稀碘液）红棕色(wx):兰黑色(Wx)1:1例如：玉米、水稻等的子粒有糯性、非糯两种。糯性的为支链淀粉，以稀碘液处理糯性的花粉或籽粒的胚乳，呈红棕色反应；非糯性的为直链淀粉，以稀碘液处理非糯性的花粉或籽粒，则呈蓝黑色反应。五、分离比例实现的条件根据分离规律，由具有一对相对性状的个体杂交产生的F1，其自交后代分离比为3：1，测交后代分离比为1：1。但是这些分离比的出现必须满足以下的条件：1．研究的生物体是二倍体。2．F1个体形成的两种配子的数目是相等的或接近相等的，并且两种配子的生活力是一样的；受精时各雌雄配子都能以均等的机会相互自由结合。3．不同基因型的合子及由合子发育的个体具有同样或大致同样的存活率。4．研究的相对性状差异明显，显性表现是完全的。5．杂种后代都处于相对一致的条件下，而且试验分析的群体比较大。这些条件在一般情况下是具备的，所以大量试验结果都能符合这个基本遗传规律。六、分离规律的应用分离规律是遗传学中基本的一个规律，这一规律从理论上说明了生物由于杂交和分离所出现的变异的普遍性。1.根据分离规律，必须重视表现型之间的联系和区别。例如：选用纯合基因型的两个亲本，F2才会出现分离。(图)如果双亲不是纯合体，F1即可能出现分离现象。(图2.通过性状遗传研究，可以预期后代分离的类型和频率，进行有计划种植，以提高育种效果，加速育种进程。·如水稻抗稻瘟病F2抗性分离一些抗病株在F3还会分离3.根据分离规律的启示，杂种产生的配子在基因型上是纯粹的，良种生产中要防止天然杂交而发生分离退化，去杂去劣及适当隔离繁殖。4.利用花粉培育纯合体杂种(2n)↓配子(n)↓加倍纯合二倍体植株(2n)↓品种作业P42：习题1、2、3