[农学]孟德尔遗传--分离规律

[农学]孟德尔遗传--分离规律

孟德尔遗传分离规律2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n分离规律一、分离现象二、分离现象的解释三、表现型和基因型四、分离现象的验证五、分离比例实现的条件六、分离规律的应用2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n一、孟德尔豌豆杂交实验性状:生物体或其组成部分所表现的形态特征和生理特性的总称称为性状。如豌豆的花色。单位性状:在观察和研究分析各种生物时，需要把生物的性状区分为许多小的单位，这些被区分开的各个性状称为单位性状。如种子形状。相对性状:同一单位性状在不同个体间所表现的相对差异称为相对性状。如豌豆花色（红花与白花）2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n杂交组合2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n植物杂交试验的符号表示P：亲本，杂交亲本；♀：母本，提供胚囊的亲本；♂：父本，提供花粉粒的杂交亲本；×：表示杂交；F1：表示杂种第一代；：表示自交（自花授粉或自体授精）。F2：杂种二代，F1自交得到的种子及其所发育形成的生物个体。F3、F4等Ft:表示测交。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n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3:1P红花（♀）X白花(♂)F1红花F2红花白花株数705224比例3.15：12021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n反交试验及其结果孟德尔后来用白花作母本、红花作父本。白花（♀）×红花（♂）通常将这两种杂交组合方式之一称为正交，另一种则是反交。反交试验结果：F1：全部红色；F2：红花：白花接近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。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n七对相对性状杂交试验结果2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n显性、隐性性状►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，而在F1中未表现出来的相对性状称为隐性性状。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n二、分离现象的解释遗传因子假说豌豆花色分离现象解释分离规律的细胞学基础2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n遗传因子假说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（遗传因子控制性状）；显性性状受显性因子控制，而隐性性状由隐性因子控制；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；配子的结合是随机的。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n豌豆花色分离现象解释2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n豌豆花色分离现象解释（测交）2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n分离规律的细胞学基础等位基因：位于同源染色体的相同位点上，控制相对性状的基因——等位基因。等位基因位于同一对同源染色体上。等位基因分离的细胞学基础：同源染色体在减数分裂后期I发生分离，分别进入两个二分体细胞中（C-c)；杂合体的性母细胞产生两个不同的二分体细胞，分别进行减数第二分裂，每个杂种性母细胞产生含显性基因和隐性基因的四分体细胞各两个，其比例为1:1。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n分离规律的细胞学基础2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n分离规律的细胞学基础2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n三、基因型和表现型根据遗传因子假说，生物世代间所传递的是遗传因子，而不是性状本身；生物个体的性状由细胞内遗传因子组成决定；1909年约翰生提出用基因代替遗传因子。并提出了基因型和表现型两个概念。基因型：指生物性状表现的内在遗传基础，是生物个体的基因组合。如红花的基因型为CC和Cc.表现型：指生物个体的性状表现，简称表型。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n基因型和表现型的关系基因型是生物性状表现的内在决定因素，基因型决定表现型。例如，一株豌豆的基因型是CC或Cc，则该植株会开红花，而基因型为cc的植株才会开白花。表现型是基因型与环境条件共同作用下的外在表现，往往可以直接观察、测定；而基因型往往只能根据生物性状表现来进行推断。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n纯合体与杂合体具有一对相同基因的基因型称为纯合基因型，如CC和cc；含有纯合基因型的个体称为纯合体。显性纯合体，如：CC.隐性纯合体，如：cc.具有一对不同基因的基因型称为杂合基因型，如Cc；含有杂合基因型的个体称为杂合体。由于纯合体与杂合体的基因组成不同，因此差异表现在：产生配子上的差异；自交后代的遗传稳定性。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n生物个体基因型的推断通常可以根据生物的表现型来对一个生物的基因型作出推断，尤其是推断表现为显性性状的生物个体的基因型是纯合的，还是杂合的。例：有一株豌豆A开红花，如何判断它的基因型？因为表现型为红花，所以至少含有一个显性基因C；判断A植株是纯合体（CC）还是杂合体（Cc），要看它所产生配子的类型、比例或者自交后代是否出现性状分离现象。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n生物个体基因型的推断2021/7/15天水农业学校生物技术教研组用A植株进行自交，如果自交后代都开红花，则A植株是纯合体，其基因型是CC；如果自交后代有红花和白花两种：且两种个体的比例为3:1，则A植株是杂合体Cc。\n四、分离规律的验证遗传因子仅是一个理论的、抽象的概念。当时孟德尔不知道遗传因子的物质实体是什么，如何实现分离。遗传因子分离行为仅仅是孟德尔基于豌豆7对相对性状杂交试验中所观察到的F1、F2个体表现型及F2性状分离现象作出的一种假设。正因为如此，从孟德尔杂交试验到遗传因子假说是一个高度理论抽象过程。所以当时几乎没有人能够理解。如何对这一假说进行验证呢？2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n分离规律的验证方法(一)、测交法(二)、自交法(三)、F1花粉鉴定法2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n(一)、测交法测交:为了测验个体的基因型，用被测个体（F1）与隐性个体交配的杂交方式称为测交，其后代称为测交后代(Ft)。被测个体不仅仅是F1，可以是任一需要确定基因型的生物个体。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n测交法遗传组合2021/7/15天水农业学校生物技术教研组用F1与隐性纯合体杂交，因为隐性纯合体只产生一种配子，测交后代的表现型的种类和比例就反映了杂种F1配子的种类和比例；也反映（测验）了F1的基因型。\n(二)、自交法纯合体（如CC）只产生一种类型的配子，其自交后代也都是纯合体，不会发生性状分离现象；杂合体（如Cc）产生两种配子其自交后代会产生3:1的显性:隐性性状分离现象2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\nF2基因型及其自交后代表现推测2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\nF2自交试验结果孟德尔将F2代红花植株按单株收获、分装。株系:由一个F2代单株自交产生的后代群体称为一个株系。将各株系分别种植，考察其性状分离情况。发生性状分离(红花F2个体)：没发生性状分离比例趋向于2:1。表现性状分离的株系来自杂合(Cc)F2个体；未表现性状分离的株系来自纯合(CC)F2个体。结论：F2自交结果证明根据分离规律对F2代基因型的推测是正确的。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n豌豆7对相对性状显性F2自交后代表现2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n(三)、F1花粉鉴定法性状是在生物生长发育特定阶段表现，大多数性状不会在配子（体）上表现，因此无法通过配子（体）鉴定配子类型，如花色等。有一些基因在二倍配子体水平都会表现。例如玉米、水稻、高粱、谷子等禾谷类Wx（非糯性）对wx（糯性）为显性，它不仅控制籽粒淀粉粒性状，而且控制花粉粒淀粉粒性状。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n淀粉粒性状的花粉鉴定法Wx基因：直链淀粉，(稀碘液)处理呈蓝黑色；wx基因：支链淀粉：(稀碘液)处理呈红棕色。用稀碘液处理玉米(糯性×非糯性)F1(Wxwx)植株花粉，在显微镜下观察：花粉粒蓝黑色:红棕色≈1:1。结论：分离规律对F1基因型及基因分离行为的推测是正确的。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n五、分离比例实现的条件1、研究的生物体必须是二倍体(体内染色体成对存在)，并且所研究的相对性状差异明显。2、减数分裂过程中，形成的各种配子数目相等，或接近相等；不同类型的配子具有同等的生活力；受精时各种雌雄配子均能以均等的机会相互自由结合。3、受精后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、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。2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n六、分离规律的意义与应用分离规律的理论意义◆从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因形式存在的。◆从理论上说明了生物界由于杂交和分离出现变异的普遍性。在遗传育种工作中的应用◆良种繁育及遗传材料繁殖保存。◆品种选育2021/7/15天水农业学校生物技术教研组\n总结回顾一、分离现象二、分离现象的解释三、表现型和基因型四、分离现象的验证五、分离比例实现的条件六、分离规律的意义和应用2021/7/15天水农业学校生物技术教研组