1遺傳定律CONTENTS第12章現代生物學中心法則212.1課程標準

1.知識目標了解孟德爾、摩爾根的生平簡介。

識記同源染色體、等位基因、非同源染色體、非等位基因的概念。理解分離定律、自由組合定律、連鎖和交換定律的內涵。2.能力目標具備初步批判性思維能力。3.素質目標弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。

第一節遺傳定律

一、孟德爾定律奧地利生物學家孟德爾（1822—1884）是現代遺傳學的奠基人。1857年開始在修道院的花園里做豌豆遺傳試驗，并于1866年在布隆博物學會的會刊上發了題為“植物雜交實驗”的劃時代論文。他發現了遺傳學的分離定律和自由組合定律。

1900年，荷蘭的德弗里斯、德國的柯林斯和奧地利的丘歇馬克分別在各自的工作中發現了和孟德爾所見相同的現象。他們把分離定律稱為孟德爾第一定律；把自由組合定律稱為孟德爾第二定律。

（一）一對相對性狀的豌豆遺傳實驗

1.發現問題孟德爾選擇了純種紫花豌豆和白花豌豆作為親本，進行一對相對性狀的雜交試驗，子一代（用F1表示）全部是紫花的。然后將子一代種下，讓它自交（自花傳粉），得到的子二代（用F2表示）中，性狀出現了分離，種子有紫花、有白花，它們的比例是3：1。以后他對其他6種相對性狀的豌豆一一作了雜交試驗，都得到相同的結果。一對相對性狀的豌豆遺傳實驗2.原因假設孟德爾認為，性狀是由遺傳因子決定的。每個生物體細胞中的遺傳因子都是成對存在的，其中一個來自母本的雌配子，一個來自父本的雄配子。遺傳因子有顯性和隱性之分。

當形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離。純種只能產生一種配子，雜種可產生兩種配子。雌雄配子結合是隨機的。結合后形成合子，合子單獨發育成個體。

這樣就能夠解釋3:1的性狀比關系。理論解釋

在雜合體的狀態下，位于一對同源染色體上的等位基因，彼此互不影響，保持相對獨立性。在形成配子時，等位基因隨同源染色體的分離而分開，分別進入不同的配子中去，獨立地隨配子遺傳給后代。

如果將F1的雜種Rr反過來和隱性親本rr雜交（測交），按上述理論，Rr可產生兩種配子，即R和r；而隱性親本，只產生一種配子r，兩者交配應產生兩種后代，即Rr和rr，而且這兩種后代的株數之比應為1：1。

實驗結果完全證實了這樣的預測。

3.實踐檢驗

4.分離定律

（二）兩對相對性狀的豌豆遺傳實驗

1.發現問題

孟德爾把具有兩對性狀（例如一對是圓形和皺皮，另一對是黃色和綠色）的豌豆進行雜交，子一代F1都是黃色圓形的雜合子豌豆，因為黃色圓形是顯性基因。

但是，在子一代自交產生的子二代中F2

代出現了4種類型，即黃圓、黃皺、綠圓、綠皺。他得到的各類型植株的數目為：黃圓，315；黃皺，101；綠圓，108；綠皺，32。其比例趨近于一個簡單整數比。9：3：3：1。

2.原因假設用

Y代表黃色基因，y代表綠色基因；R代表圓基因，r代表皺基因。純種黃圓的親代基因型為YYRR，綠皺的基因型為yyrr，它們分別只能產生一種配子，即YR和yr。F1雜種基因型為YyRr，表現型為黃色圓粒的豌豆。F1形成配子時，Y與y要彼此分離，R與r也要彼此分離。

雌雄配子各有4種基因組合，之后它們兩兩結合形成16種子二代基因組合，再合并同類后分為4種性狀，即黃圓、黃皺、綠圓和綠皺，且比例為9：3：3：1。

具有兩對（或更多對）相對性狀的親本進行雜交，在子一代產生配子、等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因表現為自由組合。將F1植株和隱性個體（它只能產生一種配子（

yr）測交，所生后代應有4種表型，即黃圓（YyRr）、黃皺（Yyrr）、綠圓（yyRr）、綠皺（yyrr），比例應為1：1：1：1。試驗結果和預測相符。

3.實踐檢驗

4.自由組合定律在孟德爾以前，長期流傳著一種“混合”的遺傳概念。按照這種概念，不同的親本性狀在雜種后代中彼此“融合”或者“稀釋”。孟德爾證明了來自不同親本的等位基因在合子中和在合子發育而成的個體中并不融合，在個體產生配子時，它們彼此分離而分別進入配子中去。來自不同親本的非等位基因也沒有融合，而是可以獨立地自由組合。

二、摩爾根定律

摩爾根（1866—1945）

是美國進化生物學家，遺傳學家和胚胎學家。于1933年由于發現染色體在遺傳中的作用，贏得了諾貝爾醫學或生理學獎。摩爾根取得了性別決定和伴性遺傳的大量的論據，證實了基因位于染色體上，這些基因是怎樣遺傳的呢？摩爾根和他的學生發現了不同對的等位基因，在同一對同源染色體上的遺傳規律，并提出了基因的連鎖和交換規律。

1.雄果蠅的完全連鎖實驗

摩爾根選用了灰身長翅的雄果蠅與黑身殘翅的雌果蠅雜交，F1不論雌雄果蠅，都是灰身長翅。說明灰身（B）對黑身（b）是顯性，長翅（V）對殘翅（v）是顯性，這樣親本的純種灰身長翅的基因型為BBVV；純種黑身殘翅的基因型為bbvv。F1灰身長翅的基因型為BbVv。

按照自由組合定律，F1雄果蠅BbVv與雙隱性黑身殘翅基因型為bbvv的雌果蠅測交,F2應有4種后代。雄果蠅的兩對性狀測交思想實驗

實驗結果F2中只出現兩種親本的類型：

即灰身長翅（BbVv）和黑身殘翅（bbvv）；

它們的比例為1：1，沒有出現重組類型。

經多次實驗后，摩爾根認為B和V、b和v是聯系在一起的。而且B和V、b和v這兩對非等位基因是位于同一對同源染色體上，這種現象稱為完全連鎖。雄果蠅的完全連鎖實驗解釋雄果蠅的完全連鎖實驗結果

2.雌果蠅不完全連鎖實驗

用子一代的雌果蠅BbVv代替雄果蠅與雙隱性（bbvv）的雄果蠅進行測交，后代出現了4種類型。其比例不是1：1：1：1；而是和親本相同的2種類型多，新生的2種類型少。

即灰身殘翅和黑身長翅各占42％，灰身長翅和黑身殘翅只各占8％。這是因為灰身（B）與長翅（V）之間雖然是連在一起的，但是在減數分裂的聯會時，四分體之間發生了染色體片段的交換。雌果蠅不完全連鎖實驗染色體越長，發生基因交換的概率越大。因而雌果蠅X染色體上的基因發生了重組，出現了少數灰身長翅與黑身殘翅的配子，受精后產生了灰身長翅及黑身殘翅的新類型后代。3.連鎖和交換定律

位于同一條染色體上的基因一般將一起遺傳而不彼此分開，每條染色體都有一個