1 浙江大学 遗传学第三章 1 第三章 孟德尔遗传 浙江大学 遗传学第三章 2 1. 孟德尔分离规律、验证、应用； 2. 显性性状的表现及与环境的关系； 3. 二对相对性状的遗传； 4. 多对相对性状的遗传； 5. 基因互作； 6. 基因的作用和性状的表现： 一因多效、多因一效。 本章重点 浙江大学 遗传学第三章 3 人类很早就从整体上认识了遗传现象Î亲子 性状相似Î直观上认为子代所表现的性状是父、 母本性状的混合遗传Î以后世代不再分离。 浙江大学 遗传学第三章 4 第一节 分离规律 浙江大学 遗传学第三章 5 一、孟德尔的豌豆杂交试验: 浙江大学 遗传学第三章 6 孟德尔试验的特点： (1). 遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料； (2). 稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验； (3). 相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲本； (4). 杂交：进行系统的遗传杂交试验； (5). 统计分析：系统记载各世代中不同性状个体数，应用统计 方法处理数据Î获得结果，否定了混合遗传观念
1 浙江大学 遗传学第三章 1 第三章 孟德尔遗传 浙江大学 遗传学第三章 2 1. 孟德尔分离规律、验证、应用； 2. 显性性状的表现及与环境的关系； 3. 二对相对性状的遗传； 4. 多对相对性状的遗传； 5. 基因互作； 6. 基因的作用和性状的表现： 一因多效、多因一效。 本章重点 浙江大学 遗传学第三章 3 人类很早就从整体上认识了遗传现象Î亲子 性状相似Î直观上认为子代所表现的性状是父、 母本性状的混合遗传Î以后世代不再分离。 浙江大学 遗传学第三章 4 第一节 分离规律 浙江大学 遗传学第三章 5 一、孟德尔的豌豆杂交试验: 浙江大学 遗传学第三章 6 孟德尔试验的特点： (1). 遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料； (2). 稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验； (3). 相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲本； (4). 杂交：进行系统的遗传杂交试验； (5). 统计分析：系统记载各世代中不同性状个体数，应用统计 方法处理数据Î获得结果，否定了混合遗传观念
2 浙江大学 遗传学第三章 7 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 Î 后代还会分离出父母本性状。 提出: ①.分离规律； ②.独立分配规律。 浙江大学 遗传学第三章 8 生物体所表现的形态特征和生理 特性，能从亲代遗传给子代。 ①.单位性状（unit trait）: 个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。 例如：豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色、豆荚 形状及豆荚颜色（未成熟）。 1. 1. 性状（ 性状（trait trait）：）： 浙江大学 遗传学第三章 9 ②.相对性状(contrasting trait): 指同一单位性状的相对差异。 如红花与白花、高秆与矮秆等。 利用具有相对性状的个体杂交后 ¨可以对其后代的遗传表现进行对比 分析和研究，分析其遗传规律。 浙江大学 遗传学第三章 10 2.2.材料： 材料： 曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊 为材料进行试验。 豌豆（Pisum sativum）杂交试验 用时8年（1856~1864），选用7对相对 性状。 浙江大学 遗传学第三章 11 浙江大学 遗传学第三章 12 (1).正交 P 红花（雌）r 白花（雄） ↓ F1 红花 ↓（自交） F2 红花 白花 株数 705 224 T=929株 比例 3.15 : 1 3.3.方法方法（（如如红花与白花亲本杂交 红花与白花亲本杂交）） (2).反交 白花（雌）r 红花（雄） ↓ 3 : 1 以上说明F1和F2的性状表现不因亲本而异
2 浙江大学 遗传学第三章 7 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 Î 后代还会分离出父母本性状。 提出: ①.分离规律； ②.独立分配规律。 浙江大学 遗传学第三章 8 生物体所表现的形态特征和生理 特性，能从亲代遗传给子代。 ①.单位性状（unit trait）: 个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。 例如：豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色、豆荚 形状及豆荚颜色（未成熟）。 1. 1. 性状（ 性状（trait trait）：）： 浙江大学 遗传学第三章 9 ②.相对性状(contrasting trait): 指同一单位性状的相对差异。 如红花与白花、高秆与矮秆等。 利用具有相对性状的个体杂交后 ¨可以对其后代的遗传表现进行对比 分析和研究，分析其遗传规律。 浙江大学 遗传学第三章 10 2.2.材料： 材料： 曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊 为材料进行试验。 豌豆（Pisum sativum）杂交试验 用时8年（1856~1864），选用7对相对 性状。 浙江大学 遗传学第三章 11 浙江大学 遗传学第三章 12 (1).正交 P 红花（雌）r 白花（雄） ↓ F1 红花 ↓（自交） F2 红花 白花 株数 705 224 T=929株 比例 3.15 : 1 3.3.方法方法（（如如红花与白花亲本杂交 红花与白花亲本杂交）） (2).反交 白花（雌）r 红花（雄） ↓ 3 : 1 以上说明F1和F2的性状表现不因亲本而异
3 4.4.结果： 结果：7 7 对相对性状的试验结果相同 对相对性状的试验结果相同 孟德尔豌豆一对相对性状杂交试验的结果 F2的表现 性状 杂交组合 F1表现的 相对性状 显性性状 隐性性状 比例 花色 (种皮颜色) 红/白 (褐色/白色) 红 (褐色) 705 224 3.15:1 种子性状 圆/皱 圆 5474 1850 2.96:1 子叶颜色 黄/绿 黄 6022 2001 3.01:1 豆荚形状 饱满/不饱满 饱 822 299 2.95:1 未熟豆荚色 绿/黄 绿 408 152 2.82:1 花着生位置 腋生/顶生 腋生 651 207 3.64:1 株高 高/矮 高 187 277 2.84:1 浙江大学 遗传学第三章 14 5.5.特点： 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：F1表现出来的性状； 隐性性状：F1未表现出来的性状。 (2). F2分离：一些植株表现出这一亲本性状，另一些植株 表现为另一亲本性状Î说明隐性性状未消失。 (3). F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。 浙江大学 遗传学第三章 15 6. 6. 重复试验： 重复试验： 豌豆黄色子叶 r 绿色子叶 ↓ F1 黄色 ↓（自交） F2 黄色 绿色 粒数 134707 44692 百分率（%） 75.09 24.91 3.01 : 1 玉米非甜与甜分离 3:1 浙江大学 遗传学第三章 16 二、分离规律的解释: 浙江大学 遗传学第三章 17 孟德尔提出以下假说： ①.生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子Î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Î 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保持独立性Î表现为随机性。 以遗传因子解释 P 红花 r 白花 CC cc ↓ ↓ 配子G C c F1 红花 Cc F2 ↓ ⊗ 雌配子 雄配子(♂) (♀) C c C CC（红花） Cc（红花） c Cc（红花） cc（白花）
3 4.4.结果： 结果：7 7 对相对性状的试验结果相同 对相对性状的试验结果相同 孟德尔豌豆一对相对性状杂交试验的结果 F2的表现 性状 杂交组合 F1表现的 相对性状 显性性状 隐性性状 比例 花色 (种皮颜色) 红/白 (褐色/白色) 红 (褐色) 705 224 3.15:1 种子性状 圆/皱 圆 5474 1850 2.96:1 子叶颜色 黄/绿 黄 6022 2001 3.01:1 豆荚形状 饱满/不饱满 饱 822 299 2.95:1 未熟豆荚色 绿/黄 绿 408 152 2.82:1 花着生位置 腋生/顶生 腋生 651 207 3.64:1 株高 高/矮 高 187 277 2.84:1 浙江大学 遗传学第三章 14 5.5.特点： 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：F1表现出来的性状； 隐性性状：F1未表现出来的性状。 (2). F2分离：一些植株表现出这一亲本性状，另一些植株 表现为另一亲本性状Î说明隐性性状未消失。 (3). F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。 浙江大学 遗传学第三章 15 6. 6. 重复试验： 重复试验： 豌豆黄色子叶 r 绿色子叶 ↓ F1 黄色 ↓（自交） F2 黄色 绿色 粒数 134707 44692 百分率（%） 75.09 24.91 3.01 : 1 玉米非甜与甜分离 3:1 浙江大学 遗传学第三章 16 二、分离规律的解释: 浙江大学 遗传学第三章 17 孟德尔提出以下假说： ①.生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子Î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Î 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保持独立性Î表现为随机性。 以遗传因子解释 P 红花 r 白花 CC cc ↓ ↓ 配子G C c F1 红花 Cc F2 ↓ ⊗ 雌配子 雄配子(♂) (♀) C c C CC（红花） Cc（红花） c Cc（红花） cc（白花）
4 浙江大学 遗传学第三章 19 三、表现型和基因型: 浙江大学 遗传学第三章 20 孟德尔提出的遗传因子Î基因（gene gene） 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、cc 2. 表现型（phenotype）：生物体所表现的性状。 如红花、白花 内在基础 环境 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 Î 表现型。 浙江大学 遗传学第三章 21 4.基因型类型： (1). 纯合基因型（homozygous genotype）： 或称纯合体，成对基因相同。如CC、cc，纯质结合。 (2). 杂合基因型（heterozygous genotype）： 成对基因不同。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 Î 稳定遗传； Cc 杂合体 Î 不稳定遗传； cc 纯合体 Î 稳定遗传。 浙江大学 遗传学第三章 22 四、分离规律的验证: 浙江大学 遗传学第三章 23 分离规律假设： ♣ 体细胞中成对基因在配子形成时将随着减数分裂的 进行而互不干扰地分离； ♣ 配子中只含有成对基因中的一个。 茶叶 蚕豆 后期Ｉ 浙江大学 遗传学第三章 24 测交法（test cross）：也称回交法。 即把被测验的个体与隐性纯合基型的亲本杂交， 根据测交子代（Ft ）的表现型和比例测知该个体的 基因型。 ㈠㈠、测交法: 、测交法:
4 浙江大学 遗传学第三章 19 三、表现型和基因型: 浙江大学 遗传学第三章 20 孟德尔提出的遗传因子Î基因（gene gene） 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、cc 2. 表现型（phenotype）：生物体所表现的性状。 如红花、白花 内在基础 环境 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 Î 表现型。 浙江大学 遗传学第三章 21 4.基因型类型： (1). 纯合基因型（homozygous genotype）： 或称纯合体，成对基因相同。如CC、cc，纯质结合。 (2). 杂合基因型（heterozygous genotype）： 成对基因不同。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 Î 稳定遗传； Cc 杂合体 Î 不稳定遗传； cc 纯合体 Î 稳定遗传。 浙江大学 遗传学第三章 22 四、分离规律的验证: 浙江大学 遗传学第三章 23 分离规律假设： ♣ 体细胞中成对基因在配子形成时将随着减数分裂的 进行而互不干扰地分离； ♣ 配子中只含有成对基因中的一个。 茶叶 蚕豆 后期Ｉ 浙江大学 遗传学第三章 24 测交法（test cross）：也称回交法。 即把被测验的个体与隐性纯合基型的亲本杂交， 根据测交子代（Ft ）的表现型和比例测知该个体的 基因型。 ㈠㈠、测交法: 、测交法:
5 浙江大学 遗传学第三章 25 供测个体 r 隐性纯合亲本 Î Ft 测交子代。例如 红花 r 白花 CC ↓ cc Ft 红花 Cc 比例 全部 红花 r 白花 Cc ↓ cc 红花 白花 Cc cc 1 : 1 浙江大学 遗传学第三章 26 F2植株个体通过自交产生F3株系，根据F3株系的 性状表现，推论F2个体的基因型。 ㈡、自交法： ㈡、自交法： P 红花 r 白花 CC ↓ cc F1 红花Cc ↓⊗ F2 红花 红花 白花 CC Cc cc ↓ ↓ ↓ F3 红花 分离 白花 1 : 2 : 1 试验结果： 100株 F2红花株 ↓⊗ F3株系 全为红花株 3红:1白 株系数 1/3（36株） 2/3（64株） 1 : 1.8 浙江大学 遗传学第三章 28 豌豆F2表现显性性状的个体自交后的F3表现型种类及其比例 性状 显性 F3表现显性: 隐性=3:1株系数 F3完全表现显 性性状株系数 F3株系总数 花色 红 64 (1.80) 36 (1) 100 种子性状 圆 372 (1.93) 193 (1) 565 子叶性状 黄 353 (2.13) 166 (1) 519 豆荚形状 饱满 71 (2.45) 29 (1) 100 未熟豆荚色 绿 60 (1.50) 40 (1) 100 花着生位置 腋生 67 (2.03) 33 (1) 100 植株高度 高 72 (2.57) 28 (1) 100 浙江大学 遗传学第三章 29 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，位于同源染色体的等位 基因随之分离Î进入不同配子。 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。 ㈢㈢、FF11 花粉鉴定法 花粉鉴定法:: 浙江大学 遗传学第三章 30 糯性 r 非糯 wxwx ↓ WxWx F1 非糯 Wxwx ↓观察花粉颜色（稀碘液） 糯性(wx) : 非糯(Wx) 红棕色 兰黑色 1 : 1 如玉米、水稻等：
5 浙江大学 遗传学第三章 25 供测个体 r 隐性纯合亲本 Î Ft 测交子代。例如 红花 r 白花 CC ↓ cc Ft 红花 Cc 比例 全部 红花 r 白花 Cc ↓ cc 红花 白花 Cc cc 1 : 1 浙江大学 遗传学第三章 26 F2植株个体通过自交产生F3株系，根据F3株系的 性状表现，推论F2个体的基因型。 ㈡、自交法： ㈡、自交法： P 红花 r 白花 CC ↓ cc F1 红花Cc ↓⊗ F2 红花 红花 白花 CC Cc cc ↓ ↓ ↓ F3 红花 分离 白花 1 : 2 : 1 试验结果： 100株 F2红花株 ↓⊗ F3株系 全为红花株 3红:1白 株系数 1/3（36株） 2/3（64株） 1 : 1.8 浙江大学 遗传学第三章 28 豌豆F2表现显性性状的个体自交后的F3表现型种类及其比例 性状 显性 F3表现显性: 隐性=3:1株系数 F3完全表现显 性性状株系数 F3株系总数 花色 红 64 (1.80) 36 (1) 100 种子性状 圆 372 (1.93) 193 (1) 565 子叶性状 黄 353 (2.13) 166 (1) 519 豆荚形状 饱满 71 (2.45) 29 (1) 100 未熟豆荚色 绿 60 (1.50) 40 (1) 100 花着生位置 腋生 67 (2.03) 33 (1) 100 植株高度 高 72 (2.57) 28 (1) 100 浙江大学 遗传学第三章 29 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，位于同源染色体的等位 基因随之分离Î进入不同配子。 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。 ㈢㈢、FF11 花粉鉴定法 花粉鉴定法:: 浙江大学 遗传学第三章 30 糯性 r 非糯 wxwx ↓ WxWx F1 非糯 Wxwx ↓观察花粉颜色（稀碘液） 糯性(wx) : 非糯(Wx) 红棕色 兰黑色 1 : 1 如玉米、水稻等：