孟德尔分离定律
分离定律
1、有美人尖
2、无美人尖
人的不同性状
G.J.Mendel
阅读与思考
1:请用几句话简单介 绍孟德尔。 2:你从孟德尔身上受 到了什么启发?
遗传学的奠基人
孟德尔
八年耕耘源于对科学的痴迷 一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密
实验设计开辟了研究的新路
数学统计揭示出遗传的规律
是豌豆?还是蚕豆?
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功?
理 论
高茎 矮茎 787 277 3 ： 1
一对相对性状的遗传试验
七对相对性状的遗传试验数据
现 象
性状 茎的高度 种子的形状 一种性状 787（高） 5474（圆滑） 6022（黄色） 另一种性状 277（矮） 1850（皱缩） 2001（绿色） F2的比 2.84:1 2.96：1 3.01：1
第一章 孟德尔定律
§1.1 分离定律（一） 本节聚集: 1、孟德尔一对相对性状的杂交实验是怎 样设计的? 2、孟德尔为解释实验结果作了哪些假设?
第一章第一节
图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂
图2 1、有卷舌
卷
舌
2、无卷舌
图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖
图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
假 说
子叶的颜色
花的位置
651（叶腋）
705（灰色） 882（饱满）
207（茎顶）
224（白色） 299（不饱满）
3.14：1
3.15：1 2.95：1
验 证
种皮的颜色 豆荚的形状
豆荚颜色
428（绿色）
152（黄色）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2.82：1
理 论
面对这些实验数据，你信服了吗？ 那又如何解释实验现象呢？
第一讲分离定律
对分离现象解释的验证
4、分离定律的实质
控制相对性状的等位基因彼此独立，在减数 分裂形成配子时，随着同源染色体的分开而分离， 分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有 一种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基 因。
谁和谁分离？ 什么时候分离？ 它们怎样分离？ 等位基因分离 在减数第一次分裂时分离 等位基因随着同源染色体的分开而分离
闭花授粉
就是花在花未开时已经完成 了授粉。
异花传粉
两朵花之间的传粉过程叫做异 花传粉。 孟德尔在做杂交试验时，先除去未成熟花的全部雄蕊， 这叫做去雄。然后，套上纸袋，待花成熟时，再采集另 一植株的花粉，撒在去雄花的柱头上。
相对性状
孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因， 是因为他在栽培豌豆的过程中发现，豌豆的一些 品种之间具有易于区分的性状，例如，豌豆中有 高茎的（高度1.5～2.0 m），也有矮茎的（高度 0.3 m左右）；有结圆粒种子的，也有结皱粒种 子的。像这样，一种生物的同一种性状的不同表 现类型，叫做相对性状。
遗传系谱图中①双亲正常→子代患病→隐性遗传病 (3) 显、隐性判断②双亲患病→子代正常→显性遗传病
2．纯合子、杂合子的判断 (1)测交法 待测个体×隐性纯合子 ↓
①若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 结果分析 ②若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
2．纯合子(显性纯合子)与杂合子的判定方
表现型：表现型是指生物个体所表现出来的性状。
例如，豌豆的高茎和矮茎。
能表现出来的叫显性基因，在 F1不能表现出来的叫隐 性基因。例如，高茎豌豆的基因型有DD和D d两种， 而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。
基因型： 基因是指与表现型有关系的基因组成。在F1
等位基因： 在一对同源染色体的同一位置上的，控
孟德尔定律 分离定律
2/3的植株在 F3代应再分离出3/4的红花植株和1/4的白花植 株，而后者1/3的植株在F3代不再分离，全部为红色植株。
F2基因型及其自交后代表现推测
三、分离现象的验证
• （三）花粉鉴定法
• P （非糯性）WxWx × wxwx（糯性）
• （含直链淀粉） ↓
↓（支链淀粉）
• 花粉
Wx
wx
• 碘液染色
的交配。 • 11.杂交:两个基因型个体之间的交配。 • 12.显性性状：两个具有相对性状的纯合体杂交，子一代 表现出来的亲
本之一的性状。 • 13.隐性性状：两个具有相对性状的纯合体杂交，子一代没有表现出来的
的性状。
一、分离现象
• （二）豌豆杂交后代的分离 • 1.孟德尔成功的原因 • （1）选择豌豆为材料
①选择质量性状 ②豌豆自花受粉 ③籽粒留在豆荚里，便于统计。 • （2）运用方法得当 ①统计学 ②测交:测交是指将杂种后代和隐性亲本进行杂交，回 交是指杂种后代和任一亲本杂交。③正反交：继承前人方法， 设对照实验。④遵从从简单到复杂的原则：先分析一对相对性 状，再分析两队以上的性状。
一、分离现象
• （二）豌豆杂交后代的分离 • 2.豌豆杂交试验： • (1)符号表示
呈蓝黑色 呈红棕色
• F1 •
Wxwx ↓
F1花粉 Wx
wx
• 碘液染色 呈蓝黑色 呈红棕色
四、分离规律分离比实现的条件
1、F1代个体形成的两种配子的数目是相等的，生活力是一 样的。
2、F1代的两种配子的结合机会是相等的。 3、3种基因型个体的存活率到观察时相等的。 4、显性是完全的。 5、观察的子代样本数足够多。
全部为红色；
↓
F1 ?
4-1孟德尔遗传-分离定律
◆含Wx(非糯性)基因的花粉粒具有直链淀粉， 而含wx(糯性)基因的花粉粒具有支链淀粉：
1/2
1/2
Wx直链淀粉(稀碘液)
wx支链淀粉(稀碘液)
蓝黑色
红棕色
糯性 × 非糯 wxwx F1 WxWx
实验结论
非糯 Wxwx
观察花粉颜色（稀碘液）
分离规律对F1基因
型及基因分离行为 的推测是正确的.
糯性（wx） ：非糯（Wx） 红棕色 1 : 蓝黑色 1
稳定可区分性状:简单而区分明显的7对性状；(从22个初选性状中)
选择7个单位性状正好分别位于7对同源染色体上； 易于种植和进行人工授粉(杂交)操作
籽粒成熟后都留在豆荚中
（2）方法：遗传杂交；
有目的的试验设计、足够大的试验群体等
（3）结果分析：统计分析
统计分析方法：按系谱进行考察记载、进行归类统计并计算其类型 间的比例(坚实的数理科学基础)。
子代中继续表现各自的作用。
分离规律在育种中的应用
(1) 杂种通过自交将产生性状分离，同时导致基因纯合。 在育种中，常用通过自交来达到品种纯化的目的。 (2) 通过性状遗传研究，可以预期后代分离的类型和频率， 进行有计划种植，以提高育种效果，加速育种进程。 (3) 良种生产中要防止天然杂交而发生分离退化，去杂及 其适当隔离繁殖； (4) 利用花粉培育纯合体；
1. 遗传因子假说
2. 遗传因子的分离规律
3. 豌豆花色分离现象解释
1. 遗传因子假说
孟德尔在试验结果分析基础上提出了遗传因子(hereditary actor)的 概念，认为： 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； 显性性状（如：红花）受显性因子(dominant ) 控制，而隐性性状 （如：白花）由隐性因子(recessive ) 控制；
孟德尔分离定律讲解
温 度 20~25℃ 30℃以上
AA 基
因 Aa 型
aa
红花 红花 白花
白花 白花 白花
共显性
显性的相对性——等位基因之间的相互作用
类别
F1 表现型
F2 表现型比
完全显性 表现显性亲本性状
3:1
不完全显性 介于双亲性状之间 1:2:1
共 显 性 双亲性状同时出现 1:2:1
现象的思考
为什么子一代中 只表现一个亲本的性 状（高茎），而不表 现另一个亲本的性状 或不高不矮？
另一个亲本的性 状是永远消失了还是 暂时隐藏起来了呢？
实验结果:
1.F1都表现出显性性状 2.F2出现了性状分离 3.F2中出现3:1的性状分离比
F2中的3：1是不是巧合呢？
现象的观察与思考
七对相对性状的遗传试验数据
分离定律的适用范围：
（1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因 子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质 的遗传因子的遗传.
(2)揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子 行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对 或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定 律。
分离 定律
选择豌豆 作为实验材料
自花传粉、闭花受粉
基本论点
解释问题
⑴
等位基因之 互不融合或混杂，显性基 F1为什么全部 间相互作用 因对隐性基因有显性作用 表现显性？
⑵
配子生成时等位基因分离 F2为什么出现
等位基因的 ，各进入一个配子
一定比例的相
⑶
遗传行为 受精时等位基因独立地随 对性状分离？ 配子传递
2.实质 ——F1生成配子时等位基因分离
高茎
矮茎
分离定律
→ →
论
现 象 → 问 题 假 说 → → → １、性状由遗传因子（基因）控制 性状由遗传因子（基因） 遗传因子 ２、体细胞中基因成对存在 ３、在形成配子时，成对的基因分离， 在形成配子时，成对的基因分离， 每个配子只含有成对基因中的一个 的体细胞内有两个不同的基因， ４、在Ｆ１的体细胞内有两个不同的基因， 各自独立、 各自独立、互不混杂 产生两种不同类型的配子， ５、Ｆ１产生两种不同类型的配子， 比例为１ 比例为１：１ ６、雌雄配子在受精时随机结合
紫花
P
CC
白花
×
cc c
配子 C F1
Cc
紫花
紫花 Ｃc
×
紫花 Cc
配子 F2
C
c
C
c
CC 紫花
Cc 紫花
Cc 紫花
cc 白花
1
：
2
：
1
论
现 象 → 问 题 假 说
配子
C
F1 紫花
Ｃc
× 白花
cc
测交
c
→ → →
c
Cc
cc
紫花 1 ：
白花 1
论
现 象 → 问 题 假 说 实 验 结 → → →
分离定律： 分离定律： 控制一对相对性状的两个不同的等位基因相 互独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分 互独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离， 别进入不同的配子中， 别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有一 种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。 种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。
紫 紫
论
现 象 → 问 题 假 说 隐性性状
P
紫
×
白
显性性状
第二章 孟德尔定律
二、自由组合规律
Hale Waihona Puke 1. 两对相对性状的遗传实验P 黄 满 (圆 ) × 绿 皱
(子叶) (籽粒) ↓ (子叶) (籽粒) F1 F2 实际种子数 分离比 黄满 ↓ 黄满 黄皱 绿满 绿皱 315 101 108 32 9 : 3 : 3 : 1
黄 : 绿=(315+101):(108+32) 满 : 皱=(315+108):(101+32)
成对基因不同，为杂质结合。如Cc或称杂合体。
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 稳定遗传； Cc 杂合体 不稳定遗传；
cc 纯合体 稳定遗传。
一、分离定律
1. 性状的显隐性和分离现象
P F1
P=Parent(亲本)
红花
× 白花 红花
G= Gamete(配子)
豌豆:
孟德尔选用豌豆作为实验材料的理由： (1).具有稳定的可以区分的形状；
(2).自花授粉植物，而且闭花授粉； (3).豌豆豆荚成熟后度留在豆荚，便于各种类型籽粒的准确计数
杂 交
亲本（代）P1
×
亲本（代）P2
如：正交: P1/P2; 反交P2/P1;
测交
自 交
F2
子二代(杂种二代)
测交一代
×
yr YyRr Yyrr yyRr yyrr 1 yyrr
基因型
1 YYRR 2 YYRr 2 YyRR 4 YyRr
表型
9黄满
: 3黄皱 : 3绿满 : 1绿皱
P
黄满 YYRR
×
绿皱 yyrr × 绿皱 yyrr
F1代测交
黄满
孟德尔基因遗传和分离定律
孟德尔基因遗传和分离定律孟德尔基因遗传和分离定律是遗传学中的经典理论，它由奥地利的修士格雷戈尔·约翰·孟德尔在19世纪中叶首次提出，并通过豌豆杂交实验进行了验证。
这些定律不仅为遗传学的发展奠定了基础，也为后来的分子生物学和基因工程的进展提供了重要的理论支持。
背景格雷戈尔·孟德尔在15年发表了他的《植物杂交实验》，首次系统地阐述了遗传单位的传递规律，被后世称为孟德尔遗传学。
他选用豌豆（Pisum sativum）作为研究对象，通过大量的杂交实验，揭示了基因在后代中的传递方式及其组合规律。
孟德尔的工作为后来的遗传学家们提供了重要的实验范本和理论支持。
第一定律：单因遗传定律孟德尔的第一定律说明了基因以及其对应表型的传递规律。
在孟德尔的实验中，他观察到某些性状表现为显性和隐性形式，并且在第一代杂交中显现出显性性状，但在后代中隐性性状可以重新表现出来。
这一定律形成了“基因不会相互融合，而是独立地遗传给后代”的基本观点。
第二定律：分离定律孟德尔的第二定律（也称为分离定律）阐明了基因的分离和重新组合。
在自交实验中，孟德尔观察到在F2代中，各种基因型的比例为1:2:1，而表型比例为3:1。
这表明了基因在受精过程中是独立分离的，并且随机组合形成后代的基因型和表现型。
遗传学的现代发展孟德尔的遗传学定律为后来的遗传学研究提供了坚实的理论基础。
20世纪初的孟德尔遗传学经过扩展和改进，融入了分子生物学和生物化学的知识。
DNA的发现和结构解析使得基因的物质基础得以明确，遗传信息的传递和表达机制也逐渐被揭示。
在当今的遗传学研究中，孟德尔的遗传定律仍然是基础课程中的重要内容。
虽然现代遗传学已经超越了孟德尔时代的限制，但其提出的遗传单位和基本遗传规律仍然适用于多种生物，为遗传学的发展和应用提供了稳固的基础。
伦理和应用随着遗传学研究的深入，孟德尔定律也引发了许多伦理和社会问题的讨论。
遗传工程和转基因技术的出现使得基因可以更加精确地操作和改变，这对农业生产和医学治疗带来了巨大的潜力，同时也带来了风险和争议。
孟德尔三定律
孟德尔三定律
孟德尔三大定律分别是：
①分离定律（孟德尔第一定律），是决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开，分别进入一个配子中。
该定律揭示了一个基因座上等位基因的遗传规律。
基因位于染色体上，细胞中的同源染色体对在减数分裂时经过复制后发生分离是分离定律的细胞学基。
②独立分配定律，这个定律是指当两对以上的等位基因进入一个配子时，它们相互之间是独立自由组合的，后代基因型是雌配子和雄性配子随机受精决定的.
③连锁遗传定律：一种生物的性状很多，控制这些性状的基因自然也很多，而各种生物的染色体数目有限，必然有许多基因位于同一染色体上，这就会引起连锁遗传的问题。
第二章(第一讲)： 孟德尔定律——分离定律
一个时期内的一对性状的差异，最大限度地 排除各种复杂因素的干扰。
如果他的杂交试验是对整个植株进行比较的
话，将会使他陷入复杂现象的困境。他先发 现了“分离规律”，在这个基础上，再把个 别性状综合起来，发现了“自由组合规 律” 。 G. L. ZHOU
16
七、孟德尔实验成功的原因
3、定量分析法：
G. L. ZHOU
36
反交试验结果：
3. 反交(reciprocal cross) 试验及其结果
F1植株的花色仍然全部为红色； F2红花植株与白花植株的比例也接近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。
G. L. ZHOU
孟德尔及其相关事情的介绍
遗传学研究的对象是遗传与变异，但 遗传与变异的规律，直到19世纪孟德 尔以前，人们对它的认识都是表面的， 肤浅的，包括达尔文（Darwin）和魏 斯曼（Wersmann）等当时的大生物学 家，而正是孟德尔的研究，开创了遗 传学研究。
G. L. ZHOU
4
一、孟德尔的生平
G. L. ZHOU
18
八、孟德尔定律的重新发现
1900年， 柯伦斯（德国土宾根） 、狄· 弗
里斯(荷兰何姆斯特丹） 和 柴马克（维也 纳农大）分别重新发现孟德尔规律，是遗 传学学科建立的标志。1906 年，贝特生提 出以Genetics作为该学科的学科名.
G. L. ZHOU
19
B-1：分离定律
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(二)、七对相对性状杂交试验结果
G. L. ZHOU
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(三)、性状分离现象
1. 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。
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分离定律的实质就是控制仪对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果一半的配子带有一种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。
那么按照孟德尔的假设，杂合子也就是F1代Cc在产生配子时，可以形成两种分别含有C、c的配子，其比例为1：1。
所以只要验证这一点就可以证实分离定律。
测交就是用这个杂合子和隐性的纯合子交配，因为隐性纯合子cc只会产生一种配子c，又因其为隐性配子，故它与任何配子结合形成等位基因都会表现出配子的基因型，所以F1测交表现出显性：隐性=1：1，证明了F1的基因型。
分离定律得以证实。
这个规律的决定点来自于分子生物学等方面，是由遗传物质的特点决定的，其实如果他选的性状不是不连锁的，他就会发现“规律”不那么准了。
简单地说，分离定律指的是控制一对相对性状的两个遗传因子要分离，自由组合定律指的是两对相对性状自由组合（比如说颜色有黄绿，形状有圆皱，那么就能得到黄圆黄皱绿圆绿皱）
分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
这是孟德尔通过一对相对性状的研究得到的，在他观察纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交后代全是高茎豌豆，再进行自交，结构发生了性状分离，分离比为黄：圆=3:1他于是做出了这样的假设，后来通过测交验证了分离定律的正确性
自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合
这是孟德尔在观察两对和两对以上的性状时发现的，他发现自然界中豌豆种子只有黄圆和绿皱这两种性状（因为豌豆为自花授粉，自然状态下均为纯种，后来也证明黄圆是双显性的纯种，绿皱是双隐形的纯种），但是黄圆和绿皱杂交后得到的全都是黄圆（无论从颜色还是形状上看这都符合分离定律的），再进行自交，结果不但出现了黄圆和绿皱，还出现了黄皱和绿圆，也就是说颜色和性状发生了重组，并且通过大量的实验得到数据，黄圆：黄皱：绿圆：绿皱为9:3:3:1，（从颜色上和形状上也符合分离定律中3:1的性状分离比）。