第二章 孟德尔定律
	第一节 分离定律	一、豌豆杂交实试验
		二、分离定律
		三、相关概念
	第二节 自由组合定律	一、两对性状的自由组合
		二、自由组合的解释
		三、自由组合的验证
	第三节 遗传学数据的统计处理	一、遗传数据的波动现象
		二、推算遗传概率的两个法则
		三、根据概率定律推算遗传比例
		四、适合度

第一节 分离定律

    1856-1864年奥地利Brunn 城的修道士孟德尔(Gregor Mendel)在修道院的花园中进行豌豆杂交实验，发现了遗传定律。这并非偶然，而是因为他：

具有严谨的科学精神和卓越的洞察力

选材得当：豌豆是闭花授粉植物，性状差异明显，易于区分且能够稳定地真实遗传。

设计科学：先简单后复杂，先单因子后双因子。

定量分析：统计方法的运用。

首创了测交方法。

一、豌豆杂交实试验

二、分离定律

分离现象

①显性和隐性：正反交的子一代(F1)植株全部开红花，没有开白花的。红花性状掩盖了白花性状，红花为显性(dominant)，白花为隐性(recessive),白花与红花互为一对相对性状。

②分离现象：F2除了红花植株外，又出现了一定比例的白花植株，这种现象叫做分离(segregation),说明子一代虽然表现为红花，但是却含有白花的遗传因子，这些白花遗传因子显然是从白花亲本得来的。

分离比例: 3:1

分离现象的孟德尔假设：

①性状由遗传因子(基因)决定，每个性状在体内有一对遗传因子控制，每个植株有很多遗传因子，都是成对存在的。

②每一个生殖细胞(花粉或卵细胞)，只含有一个遗传因子，在形成生殖细胞使，每一对遗传因子相互分开(即分离)，分别进入不同的生殖细胞中。

③F1代植株体内的一对遗传因子，一个来自父本花粉细胞，另一个来自母本卵细胞，因此含有两个不同的遗传因子，由于红花因子对白花因子为显性，因此F1植株表现为红花

④F1代在形成配子时，一对遗传因子也相互分离，形成两种不同类型的花粉和两种不同类型的卵细胞，且各占一半。在形成F2代时，这两种类型的花粉和卵细胞的结合是随机的，因此子二代的红花与白花植株为3:1。

⑤遗传因子是颗粒式的,而不是混合式的。红花因子和白花因子在F1体内同时存在，但互补沾染，互不融合，独立分离。

第二节 自由组合定律

分离定律—孟德尔第一定律

    一对等位基因在杂合状态互不沾染，保持其独立性。在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中去。在一般情况下: 配子分离比是1:1, F2基因型分离比是1:2:1,F2表型分离比是3:1

孟德尔研究的七对豌豆性状

配子形成时发生分离的证明

    水稻的糯性和非糯性也是一对相对性状，非糯性Wx对糯性wx是显性,，非糯性对糯性在花粉时期就已经表现出来。

非糯 直链淀粉 碘液反应 蓝褐色
糯性 枝链淀粉 碘液反应 红褐色

非糯性亲本WxWx的花粉被碘液染成蓝黑色，糯性亲本wxwx的花粉被碘液染成红褐色，两个品系杂交形成的子一代Wxwx其花粉有半数Wx染成蓝黑色，半数wx染成红褐色。这证明子二代分离的原因是子一代配子的分离，配子分离的比数是1：1

分离定律的测交验证

测交是孟德尔首创的遗传学试验方法，通过测交不仅证明了孟德尔分离假说的正确，而且证明了遗传因子是颗粒式的,而不是混合式的。红花因子和白花因子在F1体内同时存在，但互不沾染，互不融合，独立分离。

孟德尔的颗粒式遗传因子学说有力地驳斥了混合式遗传学说(blending inheritance)。

注：颗粒性，而非颗粒状

分离比实现的条件

1 子一代形成的两种配子数目相等，它们的生活力一样。
2 子一代两种配子结合的机会相等。
3 三种基因型个体的存活率到观察时为止时相等的。
4 显性是完全的。

③ 基因型(genotype):生物个体的基因组成或遗传组成 （所有基因的总和） 或是所研究性状的遗传基础或遗传组成。如红花亲本的基因型为AA,白花亲本的基因型为aa，子一代的基因型为Aa。

④ 表型(phenotype): 就是可以识别的个体的性状，是一定的基因型在一定环境条件下的表现，是基因型和环境相互作用的结果。或生物体某种特定的基因型所表现出来的性状，如花的颜色性状，AA和Aa表现为红花、aa表现为白花。

⑤ 显性基因(dominant gene): 在杂合状态下能表现其表型效应的基因，一般用大写字母表示，如红花基因A 。

⑥ 隐性基因(recessive gene): 在杂合状态下不能表现其表型效应的基因，一般用大写字母表示，如白花基因a。

⑦ 纯合体(homozygote): 个体同一性状的两个基因是相同的，同为显性或同为隐性，如AA, aa。

⑧ 杂合体(heterozygote):个体同一性状的两个基因是不同的，一个为显性，另一个为隐性，如Aa。

⑨ 真实遗传(true breeding): 子代性状与亲代永远相同相同的遗传方式。

⑩ 测交(testcro ss): 杂交的子一代个体与隐性亲本交配的方式。
 回交(backcross): 杂交的子一代个体与亲本交配的方式。

三、相关概念

① 基因(gene): 细胞内有自体繁殖能力的遗传单位。即孟德尔遗传因子。 1909年丹麦学者约翰逊(W.Johannsen)把孟德尔遗传因子改称为基因；基因的概念是不断发展变化的。

② 等位基因(alleles): 决定生物同一性状的同一基因的不同形式相互称为等位基因，如红花基因A和白花基因a。

一、两对性状的自由组合

豌豆子粒颜色黄、绿，子粒形状圆形、皱缩

P 黄 圆 × 绿 皱

F1 ----黄圆

F2 --黄圆 绿圆 黄皱 绿皱

实得数：315 108 101 32

每对性状是否独立遗传？

如果是则黄绿之比为3：1，圆皱之比为3：1
黄绿：416/140 约为3：1
圆皱：423/133 约为3：1

两对性状是否自由组合？

如果是则四种表型之比为 9：3：3：1
黄圆：3/4× 1/4=9/16 绿圆：1/4× 3/4=3/16
黄皱：3/4 ×1/4=3/16 绿皱：1/4× 1/4=1/16
315 ：108：101：32 约为9：3：3：1

杂种子二代的自交检验
子二代表型	子二代基因型		子三代分离情况	子二代植株数目
9黄满	9Y—R—	1YYRR 2YYRr 2YyRR 4YyRr	1/9-不分离 2/9-满皱分离 2/9-黄绿分离 4/9-黄绿、满皱分离	38---1/9 65---2/9 60---2/9 138---4/9
3黄皱	3Y—rr	1YYrr 2Yyrr	1/3-不分离 2/3-黄绿分离	28---1/3 68---2/3
3绿满	3yyR—	1yyRR 2yyRr	1/3-不分离 2/3-满皱分离	35---1/3 67---2/3
1绿皱	1yyrr		不分离	30

自由组合定律

     两对基因在杂合状态时，独立遗传，互不混合，形成配子时，同一对基因各自独立分离，不同对基因则自由组合，一般：

F1配子分离比为1:1:1:1
F2基因型比为 (1:2:1)2 =1：2：1：2：4：2：1：2：1
F2表型比为 (3:1)2 =9:3:3:1

不同对基因在形成配子时自由组合，包含了独立分离。

总结：

    性状由遗传因子决定，这些因子独立地存在于生物体内，成对的因子发生分离，不同对的因子可以自由组合。分离是纵向而自由组合是横向显示了遗传因子的颗粒性。

思考：1.为什么说孟德尔遗传学说是颗粒式遗传说

2.杂交水稻会不会出现性状分离？

 

 

第三节 遗传学数据的统计处理

一、遗传学数据的波动现象

二、推算概率的两个基本法则

概率：预期某一事件出现次数的比例。

随机事件：随机现象的每一次表现或结果。

1.乘法定理：
    几个独立事件出现的概率是它们各自的概率的乘积。
2.加法定理：
    如果两个事件互相排斥（非此即彼），那么出现这一事件或另一事件的概率是两个各别事件的概率的和。

三、根据概率定理推算遗传比例

1.棋盘法

2.分枝法

四、适合度

1.适合度（好适度）：实测数据与理论数据符合的程度（差异程度）。

不适合原因：

a 实验方法的疏忽（工作中的错误），
b 人力不能控制的因素（机误、误差），
c 实验材料的变异或特殊性，可能遵循另有的理论或规律

2.考查差异的方法

二项式展开：

直接求概率（有着与实际数据一样大的偏差或更大偏差的概率）。
判断标准：P＜0.05 实际数据与理论比数有显著差异；P＜0.01 有极显著差异。

卡平方χ2检验(Chi-square test)：