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1、 v遺 傳 學 奠 基 人 孟 德 爾 簡 介( Mendel,1822-1884)奧 國 人 , 天 主 神 父 。 主要 工 作 : 1856-1864經(jīng) 過8年 的 雜 交 試 驗 , 1865年發(fā) 表 了 植 物 雜 交 試 驗 的 論 文 。 孟 德 爾 是 現(xiàn) 代 遺 傳 學 之 父 , 是 遺 傳 學 的 奠 基人 。 1822年 7月 22日 , 孟 德 爾 出 生 在 奧 地 利 的一 個 貧 寒 的 農(nóng) 民 家 庭 里 , 從 小 很 喜 愛 植 物 。 當 時 在 歐 洲 , 學 校 都 是 教 會 辦 的 。 當 地 的 教 會看 到 孟 德 爾 勤 奮 好 學 , 就
2、 派 他 到 首 都 維 也 納 大學 去 念 書 。 孟 德 爾 從 1856年 起 開 始 進 行 他 的 著名 的 植 物 育 種 實 驗 。 1865年 他 推 導 出 了 著 名 的遺 傳 學 定 律 , 他 將 定 律 用 一 篇 論 文 表 述 出 來 ,并 將 論 文 呈 交 給 布 魯 恩 自 然 歷 史 學 會 。 1866年他 的 成 果 被 發(fā) 表 在 該 學 會 學 報 上 , 題 目 是 “ 植物 雜 交 實 驗 ” 。 三 年 后 又 在 同 一 雜 志 上 發(fā) 表 了第 二 篇 論 文 。 雖 然 布 魯 恩 自 然 歷 史 學 會 學 報 不是 一 家 有 名
3、 望 的 雜 志 , 但 卻 為 主 要 的 圖 書 館 所收 藏 。 此 外 , 孟 德 爾 把 他 的 論 文 送 一 份 給 遺 傳學 的 主 要 權 威 卡 爾 納 基 里 。 納 基 里 讀 過 論 文 后 給 孟 德 爾 做 了 答 復 , 但 卻 未 能 理 解 該 論 文 的 重大 意 義 。 此 后 孟 德 爾 的 文 章 大 體 上 被 忽 視 了 ,實 際 上 幾 乎 被 遺 忘 了 三 十 多 年 。 孟 德 爾 豌 豆孟 德 爾 選 擇 了 豌 豆 作 為 遺 傳 試 驗 材 料1、 豌 豆 是 自 花 傳 粉 , 且 是 閉花 受 粉 的 植 物2、 豌 豆 有 易
4、 于 區(qū) 分 的 相 對 性 狀 孟 德 爾 在 做 雜 交 試 驗 時 , 先 除 去 未 成 熟 花 的 全 部 雄 蕊 ,這 叫 做 去 雄 。 然 后 , 套 上 紙 袋 , 待 花 成 熟 時 , 再 采 集 另一 植 株 的 花 粉 , 撒 在 去 雄 花 的 柱 頭 上 。 兩 朵 花 之 間 的 傳 粉 過 程 叫 做 異花 傳 粉 。異 花 傳 粉閉 花 受 粉就 是 花 在 花 未 開 時 已 經(jīng) 完 成了 受 粉 。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 叫 做 自 花 傳 粉 孟 德 爾 選 用 豌 豆 作 試
5、 驗 材 料 的 另 一 個 原 因 ,是 因 為 他 在 栽 培 豌 豆 的 過 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 , 豌 豆 中 有高 莖 的 ( 高 度 1.5 2.0 m) , 也 有 矮 莖 的 ( 高 度0.3 m左 右 ) ; 有 結 圓 粒 種 子 的 , 也 有 結 皺 粒 種子 的 。 像 這 樣 , 一 種 生 物 的 同 一 種 性 狀 的 不 同 表現(xiàn) 類 型 , 叫 做 相 對 性 狀 。相 對 性 狀 例 : 豌 豆 的 黃 色 子 葉 和 綠 色 子 葉 ; 羊 的 白 毛 和 黑 毛 ;人 的
6、 雙 眼 皮 和 單 眼 皮 等 。分析:羊的白毛和長毛是不是相對性狀? 孟 德 爾 經(jīng) 過 仔 細 的 觀 察 , 選 擇 了 豌 豆 的 7對 性 狀 做 雜 交 試驗 。 他 還 注 意 到 一 棵 植 株 或 種 子 上 同 時 有 多 對 相 對 性 狀 。 一 對 相 對 性 狀 的 遺 傳 試 驗這 么 多 的 性 狀 , 該 如 何 研 究 呢 ? 你 是 如 何 思 考 的 ?簡 單復 雜 一 對 相 對 性 狀 ( 莖 的 高 矮 ) 的 遺 傳 試 驗P: 高 矮F1 高F2 高 787 矮 277比 例 約 3 : 1 F 2中 的 3: 1是 不 是 巧 合 呢 ?
7、七 對 相 對 性 狀 的 遺 傳 試 驗 數(shù) 據(jù) 2.84:1277( 矮 )787( 高 )莖 的 高 度 F2的 比另 一 種 性 狀一 種 性 狀性 狀 2.82:1152( 黃 色 )428( 綠 色 )豆 莢 顏 色 2.95:1299( 不 飽 滿 )882( 飽 滿 )豆 莢 的 形 狀 3.01:12001( 綠 色 )6022( 黃 色 )子 葉 的 顏 色 3.15:1224( 白 色 )705( 灰 色 )種 皮 的 顏 色 3.14:1207( 莖 頂 )651( 葉 腋 )花 的 位 置 2.96:11850( 皺 縮 )5474( 圓 滑 )種 子 的 形 狀 面
8、 對 這 些 實 驗 數(shù) 據(jù) , 你 信 服 了 嗎 ? 那 又 如 何 解 釋 實 驗 現(xiàn) 象 呢 ? 孟 德 爾 對 相 對 性 狀 遺 傳 試 驗 的 解 釋 相 對 性 狀 是 由 遺 傳 因 子 ( 現(xiàn) 稱 基因 ) 決 定 的 。 顯 性 性 狀 由 顯 性 基 因控 制 , 用 大 寫 字 母 表 示 , 隱 性 性 狀由 隱 性 基 因 控 制 的 , 用 小 寫 字 母 表示 , 在 體 細 胞 中 是 成 雙 存 在 。 配 子 形 成 時 , 成 雙 的 基 因 分 開 ,分 別 進 入 不 同 的 配 子 。 當 雌 雄 配 子 結 合 完 成 受 精 后 , 又恢 復
9、 成 對 。 顯 性 基 因 (D)對 隱 性 基因 (d)有 顯 性 作 用 。 所 以 F 1表 現(xiàn) 顯性 性 狀 。 孟 德 爾 對 一 相 對 性 狀 遺 傳 試 驗 的 解 釋 F1形 成 配 子 時 , 成 對 的 基 因分 離 , 每 個 配 子 中 基 因 成 單 。 F1形 成 的 配 子 種 類 、 比 值 都相 等 , 受 精 機 會 均 等 , 所 以 F2性 狀 分 離 , 表 現(xiàn) 比 為 3:1, 基因 類 型 比 為 1:2:1。 以 上 解 釋 僅 僅 是 孟 德 爾 認為 的 , 到 底 正 確 與 否 , 還 要 通過 實 驗 驗 證 。 一 個 正 確 的
10、 理 論 ,不 僅 能 夠 解 釋 出 現(xiàn) 的 問 題 , 還應 能 預 測 另 一 些 實 驗 的 結 果 。 對分離現(xiàn)象解釋的驗證 分 離 定 律 : 在 生 物 的 體 細 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 ,成 對 的 遺 傳 因 子 發(fā) 生分 離 , 分 離 后 的 遺 傳因 子 分 別 進 入 不 同 的配 子 中 , 隨 配 子 遺 傳給 后 代 。 基 因 與 性 狀 的 概 念 系 統(tǒng) 圖基 因基 因 型 等 位 基 因 顯 性 基 因隱 性 基 因性 狀 相 對 性 狀 顯 性 性 狀隱 性 性
11、 狀性 狀 分 離純 合 子雜 合 子 表 現(xiàn) 型發(fā) 生 決 定 決 定 控 制 控 制 控 制 2、 基 因 型 分 別 為 bb、 Bb、 BB的 三 個 植 物 個 體 ,其 中 屬 于 雜 合 體 的 是 , 表 現(xiàn) 型 相 同 的 個 體有 。 3、 用 純 種 的 高 莖 豌 豆 與 矮 莖 豌 豆 進 行 雜 交 實 驗 ,F(xiàn)1產(chǎn) 生 種 不 同 類 型 的 雌 雄 配 子 , 其 比 為 。F2的 基 因 型 有 , 其 比 為 。 其 中 ,不 能 穩(wěn) 定 遺 傳 、 后 代 會 發(fā) 生 性 狀 分 離 的 基 因 型是 。4、 膚 色 正 常 的 夫 婦 生 了 一 個 白
12、 化 病 的 孩 子 , 這對 夫 婦 的 基 因 型 是 , 這 對 夫 婦 再 生白 化 病 孩 子 的 可 能 性 是 。BbBb和 BB2 1:13種 1:2:1Dd Bb和 Bb1/4 1. 下 列 各 組 中 屬 于 相 對 性 狀 的 是 ( ) A.狗 的 長 毛 與 B.羊 的 白 毛 與 牛 的 黃 毛 C.桃 樹 的 紅 花 和 綠 葉 D.人 的 雙 眼 皮 和 單 眼 皮 D 5、 大 豆 的 花 色 是 由 一 對 等 位 基 因 Bb控 制 著 ,下 表 是 大 豆 的 花 色 三 個 組 合 的 遺 傳 實 驗 結 果 。組 合 親 本 表 現(xiàn) 型 F1的 表
13、現(xiàn) 型 和 植 株 數(shù) 目紫 花 白 花一 紫 花 X白 花 405 411二 紫 花 X白 花 807 0三 紫 花 X紫 花 1240 413(1)根 據(jù) 哪 個 組 合 能 夠 斷 顯 性 的 花 色 類 型 ? 試說 明 理 由 。(2)寫 出 各 個 親 本 組 合 中 兩 個 親 本 的 基 因 型 。(3)哪 一 組 為 測 交 實 驗 ? 給 出 其 遺 傳 圖 解 。 6、 如 圖 所 示 為 某 家 族 中 白 化 病 的 遺 傳 圖 譜 。 請 分 析 并 回答 ( 以 A、 a表 示 有 關 的 基 因 ) :1 23 4 5 67 8 9 10 注 : 女 正 常 男
14、 正 常 女 患 者 男 患 者(1).該 病 致 病 基 因 是 性 的 。 (2)5號 、 9號 的 基 因 型 分別 是 和 。 (3)8號 的 基 因 型 是 (概 率 為 )或 (概 率 為 ); 10號 的 基 因 型 是 (概 率 為 )或 (概 率 為 )。 (4)8號 與 10號 屬 關 系 ,兩 者 不 宜 結 婚 , 后 代 中 白 化 病 機 率 將 是 。 (5)7號 的致 病 基 因 直 接 來 自 哪 些 親 體 ? 。隱Aa aa AA 1/ 3Aa 2/3 AA 1/3Aa 2/3 近 親1/93號 和 4號 根 據(jù) 兩 個 顯 性 性 狀 親 本 可 以 產(chǎn)
15、 生 隱 性 性 狀 的 后 代 (如高 稈 X 高 稈 矮 稈 )或 兩 個 隱 性 親 本 產(chǎn) 生 的 后 代 全 為 隱性 , 不 應 該 出 現(xiàn) 顯 性 性 狀 的 后 代 (白 化 X 白 化 全 為 白化 )的 規(guī) 律 來 否 認 某 些 性 狀 是 隱 性 或 顯 性 , 從 而 判 斷 顯 性 、隱 性 的 性 狀 。常 用 的 幾 種 判 斷 顯 隱 性 的 方 法 有 :( 1) 反 證 法 :例 如 : 豌 豆 中 黃 色 子 葉 X黃 色 子 葉 綠 色 子 葉問 親 本 及 子 代 的 基 因 型 是 什 么 ? ( 用 Yy表 示 ) 這 首 先 判 斷 黃 色 、
16、 綠 色 的 顯 隱 性 關 系 。 假 設 黃 色 是隱 性 , 則 黃 色 X黃 色 全 為 黃 色 , 不 應 出 現(xiàn) 綠 色 , 與 事實 不 符 , 故 假 設 不 成 立 , 黃 色 應 為 顯 性 , 綠 色 應 為 隱 性 。由 此 推 知 親 本 的 黃 色 均 為 Yy, 子 代 的 綠 色 為 yy.。( 2) 推 理 法 : 規(guī) 律 性 比 值 在 解 決 遺 傳 性 問 題 的 應 用后 代 顯 性 :隱 性 為 1 : 1,則 親 本 基 因 型 為 : Aa X aa后 代 顯 性 : 隱 性 為 3 : 1, 則親 本 的 基 因 型 為 Aa X Aa后 代
17、基 因 型 Aa比 aa為 1 : 1,則 親 本 的 基 因 型 為 Aa X aa后 代 基 因 型 Aa:Aa:aa為 1 : 2:1, 則親 本 的 基 因 型 為 Aa X Aa 基 因 的 分 離 規(guī) 律 在 實 踐 中 的 應 用 在 雜 交 育 種 過 程 中 如 何 選 用 顯 性 性狀 和 隱 性 性 狀 的 品 種 ? 培 育 顯 性 品 種 : 應 連 續(xù) 自 交 , 直 到 確 認 得 到不 再 發(fā) 生 分 離 的 顯 性 類 型 為 止 。為 什 么 婚 姻 法 禁 止 近 親 結 婚 ? 在 人 類 , 雖 然 由 隱 性 基 因 控 制 的 遺 傳 病 通 常
18、很少 出 現(xiàn) , 但 在 近 親 結 婚 ( 例 如 表 兄 妹 結 婚 ) 的 情 況下 , 他 們 有 可 能 從 共 同 的 祖 先 那 里 繼 承 相 同 的 基 因 ,而 使 其 后 代 出 現(xiàn) 病 癥 的 機 會 大 大 增 加 。想一想想一想培 育 隱 性 品 種 : 一 但 出 現(xiàn) 隱 性 性 狀 的 品 種 ,就 是 選 用 的 品 種 。 常 見 的 幾 個 符 號P: 親 本X: 雜 交 雌 性 個 體 (母 本 ) 雄 性 個 體 (父 本 ) F1: 子 一 代 F2: 子 二 代雜 交 : 自 交X基 因 型 不 同 的 個 體 進 行 的 交 配 。 測 交 就
19、是 讓 雜 種 一 代 與 隱 性 類 型 相 交 , 用 來 測定 F 1的 基 因 型 。自 交 : 基 因 型 相 同 的 個 體 進 行 的 交 配 。測 交 :正 交 :反 交 : 顯 性 類 型 個 體 做 母 本 的 雜 交 方 式顯 性 類 型 個 體 做 父 本 的 雜 交 方 式 在 F2中 , 一 部 分 個 體 顯 現(xiàn) 出 一 個 親 本 的性 狀 , 另 一 部 分 的 個 體 顯 現(xiàn) 出 另 一 個 親 本 的 性 狀 , 這種 在 后 代 中 顯 現(xiàn) 出 不 同 的 性 狀 ( 如 高 莖 和 矮 莖 ) 的 現(xiàn)象 , 叫 做 性 狀 分 離 。性 狀 分 離 :
20、 在 遺 傳 學 上 , 把 F1中 顯 現(xiàn) 出 來 的 那 個 親 本的 性 狀 叫 做 顯 性 性 狀 。 在 遺 傳 學 上 , 把 F1中 未 顯 現(xiàn) 出 來 的 那 個 親 本的 性 狀 叫 做 隱 性 性 狀顯 性 性 狀 :隱 性 性 狀 : 含 有 相 同 基 因 的 配 子 結 合 而 成 的 合 子 發(fā)育 而 成 的 個 體 , 這 樣 的 個 體 叫 做 純 合 子 。 例 如 DD和 dd。 含 有 不 同 基 因 的 配 子 結 合 而 成 的 合 子 發(fā)育 而 成 的 個 體 , 這 樣 的 個 體 叫 做 雜 合 子 。 例 如 Dd。雜 合 子 (雜 種 ):純
21、 合 子 (純 種 ): 表 現(xiàn) 型 是 指 生 物 個 體 所 表 現(xiàn) 出 來 的 性 狀 。例 如 , 豌 豆 的 高 莖 和 矮 莖 。 基 因 是 指 與 表 現(xiàn) 型 有 關 系 的 基 因 組 成 。 在 F1 能 表 現(xiàn) 出 來 的 叫 顯 性 基 因 , 在 F1不 能 表 現(xiàn) 出 來 的 叫 隱性 基 因 。 例 如 , 高 莖 豌 豆 的 基 因 型 有 DD和 D d兩 種 ,而 矮 莖 豌 豆 的 基 因 型 只 有 dd一 種 。 在 一 對 同 源 染 色 體 的 同 一 位 置 上 的 , 控制 相 對 性 狀 的 基 因 , 叫 做 等 位 基 因 。 例 如 Dd。 分 析 :DD和 dd是 不 是 等 位 基 因 ?等 位 基 因 :基 因 型 :表 現(xiàn) 型 :