第一章 遗传因子的发现
孟德尔，现代遗传学之父，是这一门重要生物学科的奠基人。1865年发现遗传定率。

（Mendel,1822-1884）
1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、孟德尔的生平简介
孟德尔
孟德尔于1822年出生在奥地利海因珍多弗镇（现为捷克）。
1843年他进入奥地利布鲁恩一家修道院。
1847年他被任命为牧师。
1843年他参加一次获得教师证书的考试，但未能如愿，他的生物和地质的分数最低！他所在修道院的院长却送他上了维也纳大学。1851－1853年他在那里学习数学和自然科学。
与此同时，孟德尔从1856年起开始利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等植物，进行杂交实验。其中豌豆的杂交实验非常成功。
一、孟德尔的生平简介
（2）孟德尔选择豌豆、山柳菊、玉米等多种植物进行杂交实验，为什么豌豆的杂交实验非常成功？
思考：
（1）孟德尔在维也纳大学进修自然科学和数学，这对他后来的科学研究有没有影响？
二、豌豆适于杂交实验的生物学特征
1. 豌豆是自花传粉、闭花受粉,自然状态下是纯种。
自花传粉
异花传粉
父本
提供花粉
接受花粉
母本
闭花受粉
人工异花传粉
花未成熟时去雄
套袋-避免外界干扰
2. 豌豆的花大，便于人工授粉。
1. 豌豆是自花传粉、闭花受粉,自然状态下是纯种。
3. 豌豆的子代数量多，便于统计。
4. 豌豆植株还具有易于区分的性状。
从研究一对性状入手
孟德尔选择了豌豆作为遗传实验材料，找出了七对易于区分的相对性状，他还发现一棵植株或种子上有多对相对性状。
这么多对性状，该如何研究呢？你是如何思考的？
简单
复杂
假说——演绎法（P7）
现 象
假 说
（解 释）
验 证
规 律
高茎
矮茎
P
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
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？
三、一对相对性状的杂交实验（现象）
高茎
F1
(自交)
高茎
矮茎
F2
(子二代)
在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
三、一对相对性状的杂交实验（现象）
787 277
约为 2.84 ：1
高茎的花
矮茎的花
正交
三、一对相对性状的杂交实验（现象）
高茎的花
矮茎的花
反交
孟德尔所做豌豆杂交实验的结果
约为3：1
7对相对性状（重复实验）
杂交：遗传因子不同的生物间相互交配的过程
显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1代表现出的亲本性状
隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1代未表现出的亲本性状
自交：遗传因子相同的生物间相互交配，植物体中常指自花受粉和雌雄异花的同株受粉
三、一对相对性状的杂交实验（现象）
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。
787 277
约为 2.84 ： 1
（1）弄清以下几组概念的含义：
① 亲本、母本、父本
② 杂交、自交、正交、反交
③ 性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离
（2）在杂交实验中孟德尔选择的是什么样的亲本？他是如何设计杂交类型的？
（3）孟德尔在一对相对性状的遗传实验中观察到了哪些实验现象？
讨论：
亲本
子代
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
四、对分离现象的解释（假说）
杂交：遗传因子不同的生物间相互交配的过程
显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1代表现出的亲本性状
隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1代未表现出的亲本性状
自交：遗传因子相同的生物间相互交配，植物体中常指自花受粉和雌雄异花的同株受粉
三、一对相对性状的杂交实验（现象）
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。
787 277
约为 2.84 ： 1
显性遗传因子（大写字母） 显性性状
隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状
四、对分离现象的解释（假说）
（一）文字解释（P5）
1.生物的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子不
相融合、不会在传递中消失，是独立的遗传单位。
2.体细胞中的遗传因子是成对存在的。
纯合子：遗传因子组成相同（如DD, dd）
杂合子：遗传因子组成不同（如Dd）
3. 生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。
4. 受精时，雌雄配子随机结合。
决定
（二）图形解释
四、对分离现象的解释（假说）
P
DD
dd
×
F1
Dd
配子
D
d
高茎
F2
Dd
配子
DD
Dd
dd
高 高 高 矮
3 : 1
×
交叉法
DD
dd
Dd
Dd
棋盘法
♀
♂
F2
性状分离比的模拟实验
四、对分离现象的解释（假说）
甲乙两个小桶分别代表什么？彩球又分别代表了什么？

为什么一个桶内的两种彩球数量要相等，代表什么意义？

为什么每次抓取的小球要放回原来的小桶内？

彩球有几种组合？两种彩球的组合代表了什么？
四、对分离现象的解释
四、对分离现象的解释
结论：F1 F2，F2中会出现性状分离，其性状分离比为3：1。
模拟实验重复的次数越多，实验结果越准确。
五、验证实验
测交实验
杂种子一代
隐性纯合子
高茎
矮茎
×
测交
配子
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代
① 用来测定F1的遗传因子组成
② 证明了F1是杂合子
③ 证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中
30 34
六、分离定律
（1）在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；
（2）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；
（3）配子随机组合，遗传因子随配子遗传给后代。
七、一对相对性状的六种结合方式与子代基因型和表现型的比例
DD
DD：Dd=1:1
Dd
高茎
高茎
DD：Dd：dd=1:2:1
Dd：dd=1:1
dd
高茎
高茎:矮茎=3：1
高茎:矮茎=1：1
矮茎
八、讨论总结孟德尔成功的原因
八年耕耘源于对科学的痴迷——对科学的执着
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密——选择了正确的实验材料
实验设计开辟了研究的新路——单因子分析法
数学统计揭示出遗传的规律——运用了数学统计的方法
九、假说--演绎法
孟德尔在遗传规律的发现过程中使用的是“假设-演绎”法，“假设-演绎”法是现代科学研究中常用的一种科学方法，其程序可以概括为以下四个阶段：
【扩展1】环境对生物表现型的影响
表现型=基因型+环境条件
表现型相同，基因型不一定相同
基因型相同，表现型不一定相同
分离 定律
选择豌豆 作为实验材料
杂交实验
理论解释（假说）
测交验证
分离定律内容
自花传粉、闭花受粉
具有多个易于区分的性状
F2性状表现类型及其比例为
F2遗传因子组成及其比例
高茎∶矮茎 = 3∶1
DD∶Dd∶dd =1∶2∶1
子代性状表现类型及其比例为
子代遗传因子组成及其比例
高茎∶矮茎 = 1∶1
Dd∶dd =1∶1
基因类
表现型
基因型
纯合子
杂合子
是指生物个体所表现出来的性状 。是一定的基因在特定环境条件下的表现。
是指与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境。基因型相同，表现型一般相同。
指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。
指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。
个体类
基本概念