1、遗传的基本规律,遗传学的奠基人提出基因的分离定律和基因的自由组合定律,孟德尔,用豌豆做杂交实验,孟德尔成功的原因,1、选择豌豆作为实验材料,自花传粉、闭花受粉；各品种间有一些稳定的、容易区分的相对性状,2、一对相对性状,多对相对性状,3、应用统计学原理对实验结果进行分析,4、实验程序科学严谨：问题实验假设验证 结论,基因的分离定律和自由组合定律,进行有性生殖的真核生物,适用范围：,是减数分裂形成配子时的规律,基因的分离定律,一对相对性状一对等位基因,实验现象：,：高茎矮茎,理论解释：,：DDdd,测交,F1隐性纯合子,分析：,如解释正确，则Dddd,实验：,F1矮茎,结论：,实验的数据与理论分
2、析相符，即测得F1基因型为Dd，解释是正确的,（显性性状）,（性状分离）,一对相对性状的遗传试验,正交,反交,基因的分离定律的实质,1、等位基因位于一对同源染色体上,2、F1减数分裂形成配子时，等位基因随同源 染色体的分离而分离，随配子传递给后代,发生在减数第一次分裂后期,1和2，3和4,1和3，2和41和4，2和3,B和b，C和c，D和d,A和A,A和B，A和b，C和D，C和d等,几个重要的概念,测 交：让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1基因型,等位基因：位于一对同源染色体相同位置上的控制 相对性状的基因，如A与a；B与b等,性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状 的现象,相对
3、性状：同种生物同一性状的不同表现类型,关于基因、性状的概念及关系,等位基因,显性基因,隐性基因,显性性状,隐性性状,相对性状,基因型,表现型,等位基因分离,性状分离,+环境,表现型基因型环境,基因型是决定表现型的主要因素 基因型相同，表现型不一定相同 表现型相同，基因型不一定相同,表现型和基因型,基因的分离定律的意义,1、指导育种,2、遗传病预防,连续自交，直到不出现性状分离,后代出现此性状就是纯合体,禁止近亲结婚,尽量控制患者生育,1、判断显隐性状,2）两个性状相同的亲本杂交，子代出现不同的性状，则 新出现的性状为隐性,1）具有相对性状的亲本杂交，子代只表现一个亲本的性状，则 子代显现的性状
4、为显性，未显现的为隐性,2、个体基因型的确定,1）显性性状：,至少有一个显性基因，,2）隐性性状：,肯定是隐性纯合子，,A_,aa,3）由亲代或子代的表现型推测，若子代或亲代中有隐性纯合子，则亲代基因组成中至少含有一个隐性基因,基因的自由组合定律,两对相对性状的遗传实验,实验现象：,：黄圆绿皱,理论解释：,：YYRRyyrr,1：YyRr,F2配子：1YR：1Yr ：1yR：1yr,测交,F1隐性纯合子,分析：,如解释正确，则YyRryyrr,实验：,F1绿皱,结论：,实验的数据与理论分析相符，即测得F1基因型为YyRr，解释是正确的,基因的自由组合定律实质,1、两对等位基因分别位于两对同源染
5、色体上，,2、F1减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合,Y,R,r,y,R,r,具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，,控制两对相对性状的两对等位基因，分别位于不同的同源染色体上。 在减数分裂形成配子时，同源染色体上相互分离，而非同源染色体(非等位基因)自由组合到配子中。,基因自由组合定律在实践中的应用,1 水稻育种：有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。有两个不同品种的水稻，一个是无芒、不抗病，另一个是有芒抗病，将这两个水稻进行杂交，根据自由组合定律在F2中分离出无芒、抗病品种。再进行自交选育，得到纯合类型2 医学上
6、，为遗传病的预测和诊断提供理论依据,摩尔根（Morgan）：美国胚胎学家、海洋生物学家、遗传学家,基因的连锁与交换定律,18661945,背景,1906年，科学家贝特森在研究豌豆杂交试验时发现，并非所有性状在遗传时都遵循孟德尔自由组合定律中的比例。这让他感到十分困惑，甚至一度怀疑孟德尔定律的准确性。两年后，摩尔根开始利用果蝇试验进行类似研究。在1910年，摩尔根提出了“连锁”这一全新概念，不仅合理解释了疑问，证实了孟德尔定律的准确性，并且丰富了遗传的基本规律连锁互换定律。,果蝇，双翅目昆虫，在有水果的地方常常可以见到，体长34 mm，繁殖快（每1014 d 繁殖一代），又容易饲养，称为遗传学研
7、究的试验材料。,P,F1,灰身长翅,BbVv,雄,雌,测交后代,BBVV,bbvv,灰身长翅,黑身残翅,灰身长翅,黑身残翅,bbvv,黑身残翅,BbVv,bbvv,1 : 1,若按照自由组合定律遗传，测交后代的分离比将会是多少？,（1 : 1 : 1 : 1）,B,B,V,V,b,b,v,v,P,F1,测交后代,灰身长翅,灰身长翅,灰身长翅,黑身残翅,黑身残翅,黑身残翅,连锁：一对同源染色体上，有两对（或两对以上）等位基因，这些基因向下一代传递时，同一条染色体上的不同基因连在一起不分离的现象，就叫做连锁一条染色体上的不同基因连在一起不相分离的现象。,特点：后代只表现出亲本类型。,完全连锁现象非
8、常罕见，代表生物：雄果蝇、雌家蚕,以上雄果蝇的遗传属于完全连锁。完全连锁：只有基因的连锁，没有基因之间的交换,P,F1,灰身长翅,BbVv,雄,雌,测交后代,BBVV,bbvv,灰身长翅,黑身残翅,灰身长翅,黑身残翅,bbvv,黑身残翅,BbVv,bbvv,42%,灰身残翅,黑身长翅,Bbvv,bbVv,42%,8%,8%,推断：F1代灰身长翅雌果蝇产生了几种配子？ 比例是多少？,BV Bv bV bv,B,V,B,V,b,v,b,v,交叉互换,BV和bv： 亲本型配子,Bv和bV： 重组型配子,交换值=,重组型配子数,总配子数,100%,重组型个体数,总个体数,100%,=,交换值(RF)(
9、也称重组值),以上雌果蝇的遗传称为：不完全连锁。,以上雌果蝇的遗传属于不完全连锁传。,不完全连锁遗传：在向下一代传送过程中，基因不仅有连锁，而且还出现交换，即达不到完全连锁的遗传关系，这种遗传被称为不完全连锁遗传。,基因连锁和交换定律的实质,在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因，常常连在一起进入配子。在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，因而产生基因的重组,基因连锁交换定律与基因自由组合定律矛盾吗？,不矛盾。位于非同源染色体上的两对（或多对）基因，是按照自由组合的定律向后代传递的。位于同源染色体上的两对（或多对）基因，则按
10、照连锁和交换定律向后代传递的,基因连锁和交换定律在实践中的应用,1 动植物育种：如果几个有利性状基因连锁在一起，这对育种工作很有利。如果有利性状与不利性状的基因连锁的在一起，就要采取措施打破基因连锁，促成基因交换。让有利的基因重组在一起，从而培育出优良品种来。2 医学实践：推测某种遗传病在胎儿中发生的概率。发病概率高的话，就要采取流产措施,四、性别决定与伴性遗传,1、性别的决定,（1）XY型： ：XX ：XY 人类、哺乳类、某些两栖类、某些鱼类、棕榈、菠菜等。,（2）ZW型： ：ZW ：ZZ 鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、某些两栖类、草莓等。,2、伴性遗传 有些性状的遗传常常与性别有关，这种现象就
11、是伴性遗传。例如：人类红绿色盲的遗传就属于伴性遗传。这种病是由位于X染色体上的隐性基因（b）控制的。 父亲的红绿盲基因会随着X染色体传给女儿，但是一定不会传给儿子。 儿子的红绿色盲基因一定是从他母亲那里传来的总之：男性的红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。可见，红绿色盲基因不是从男性传到男性。这种传递特点，在遗传学上称做交叉遗传。因此，在伴性遗传病家系中，常常可以看到男性患者的母亲表现正常，但是他的外祖父却是此病的患者。,第三节生物的变异,一、变异的现象,不同品种的玉米果穗,那么这些差别都是从哪里来的呢,？,来自变异,生物的变异现象在生物中 是普遍存在的。,各种相对性状就是通过变
12、异产生的。,有那些方法可以引起遗传物质改变呢？,基因重组：生物进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，导致新的类型产生,基因突变,染色体变异：缺失、重复 、倒位、易位,1、基因突变在生物界中普遍存在,2、基因突变是随机发生的,3、在自然条件下，一切生物的基因都可以发生自然突变,4、大多数基因突变对生物体是有害的,5、基因突变是不定向的,变异的遗传性,可遗传的变异：由遗传物质决定的，能够遗传给后代的变异。不遗传的变异：遗传物质没有发生变化，只是由外界环境的影响引起的变异。,人类应用遗传变异原理培育新品种,1.培养优良的动物品种,由于遗传物质的变异，不同品种或同一品种的奶牛控制产奶量的基
13、因组成可以不同，通过人工选择可以将产奶量高的奶牛选择出来（含有控制高产奶量的遗传物质），通过繁育，后代还会出现各种变异，再从中选择、繁育，数代后奶牛不但能够保持高产奶量，甚至会有不断增加的趋势。,2.选育优良的植物品种，如杂交小麦,通过杂交，低产抗倒伏小麦的基因和高产不抗倒伏小麦的基因重新组合，产生了高产抗倒伏的小麦。,袁隆平,1930年9月7日生，中国工程院院士，现任国家杂交水稻工作技术中心暨湖南杂交水稻研究中心主任、湖南省政协副主席。中国研究杂交水稻的创始人，世界上成功利用水稻杂交优势的第一人。他于1964年开始从事杂交水稻研究，用九年时间于1973年实现了三系配套，并选育了第一个在生产上大面积应用的强优高产杂交水稻组合-南优2号。亩产达到623公斤，单产一般比常规稻增产20%左右。被国际上誉为“杂交水稻之父”。,太空椒是在太空条件下（环境改变），引起基因发生改变而培育成的新品种。,一、引起变异的原因,环境遗传物质,不能遗传能够遗传,二、遗传物质改变的因素：,染色体改变基因重组基因突变,小结：,
