《现代生物学》PPT课件

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1、第3讲、现代生物学课件制作:白思胜授课人：白思胜第3讲、现代生物学1、孟德尔定律2、摩尔根定律3、遗传密码4、中心法则在现代科学发展过程中，生物学取得了引人瞩目的成就。化学、物理学、数学向生物学领域的广泛渗透为分子生物学的产生和发展奠定了基础。现代遗传学的发展，分子生物学的兴起，DNA双螺旋结构的建立，被视为20世纪自然科学的重大突破，也被看作是生物学发展的一个新的里程碑。分子生物学的建立使生物学的面貌发生了革命性的变化，不仅使人们对生命本质的认识飞跃到一个崭新的阶段，而且带动了整个生物学向分子水平的发展。1、孟德尔定律孟德尔（1822年一188

2、4年）是现代遗传学的奠基人。年轻时，在奥地利布隆（现在是捷克的布尔诺）的修道院当神甫。1857年开始在修道院的花园里做豌豆遗传试验。工作8年后他在布隆一次学术会议上公布了他的试验结果和他的理论解释，并于1866年在布隆博物学会的会刊上发了题为“植物杂交实验”的划时代论文。他发现了遗传学的两个基本规律，即分离律和自由组合。但是很遗憾，他的论文虽然十分重要，却没有引起人们注意。1900年，在孟德尔故去16年之后，荷兰的德弗里斯、德国的柯林斯和奥地利的丘歇马克分别在各自的工作中发现了和孟德尔所见相同的现象。从此，孟德尔的研究才引起遗传学家、育种家的高度

3、重视，成为现代遗传学发展的基础。1.1分离定律孟德尔定律是通过豌豆的杂交实验发现的。豌豆是严格的自花受粉物，其雌雄蕊被花瓣所包围，外来花粉不容易混杂进来，这样就使杂交实验的结果不致因有其他花粉进入而受到干扰。由于豌豆是严格的自花授粉植物，所以都是纯系，是一种很理想的实验材料。孟德尔从纯系豌豆中挑选出在植株高矮，花的颜色等7对相对性状上呈鲜明对比的植株。进行杂交（通过人工授粉）。他追踪观察这些性状在杂种后代的分离情况，并对观察结果进行仔细的统计分析。由于他是在考察单个性状的遗传，不是像他的前辈们那样笼统地观察植株全部性状的遗传，这就使他有可能从中得

4、出某些带规律的结论。⑴一对相对性状的豌豆遗传实验孟德尔选择了纯种圆粒豌豆和皱皮豌豆作为亲本，进行一对相对性状的杂交试验，子一代（用F1表示）全部是圆粒的。然后将子一代种下，让它自交（自花传粉），得到的子二代（用F2表示）中，性状出现了分离，种子有圆粒、有皱皮，它们的比例是3：1。以后他对其他6种相对性状的豌豆一一作了杂交试验，都得到相同的结果：第一，所有F1植株的性状表现一致，都只表现一个亲本的性状，而另一个亲本性状没有表现，他把一对性状中表现出来的称为显性性状，没表现出来的称为隐性性状。第二，在F2的群体中，既出现显性性状的个体，又出现了隐性性

5、状的个体，孟德尔把这现象称为性状分离，显性和隐性性状比为3：1（表12-1）。12-1孟德尔豌豆实验结果⑵假设他认为性状是由遗传因子（现在叫“基因”）决定的，一种特定的性状出现，受一对基因控制。每个生物体体细胞中的基因都是成对存在的，其中一个来自母本的雌配子，一个来自父本的雄配子。当形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入配子中，这样每个配子只含一个基因，或来自母本，或来自父本。因此纯种只能产生一种配子，杂种就可产生两种配子，但两种配子的数目相等，雌雄配子结合是随机的。杂种体细胞中成对的基因成员虽然不相同,但并不融合(图12-1）。按照孟德尔的假

6、说，合子和合子发育而成的个体，含有成对的基因，每一对基因可以是相同的，也可以是不同的。如果是相同的，如RR，这一对因子就是纯合子；如果不相同，如Rr，就是杂合子。在形成配子时，一对基因相互分离，各到不同配子中去，每个配子只有该等位基因中的一个基因。在受精时，不同配子间的两个等位基因又以同等的机会互相结合。正是这样一个简单的机制，给3：1这一实验结果做出了合理的解释。⑶验证为了证实这一假说，孟德尔设计了一种称为回交的实验来进行检验：如果将F1的杂种Rr反过来和隐性亲本rr杂交（测交），按上述理论，Rr可产生两种配子，即R和r；而隐性亲本，只产生一种

7、配子r，两者交配应产生两种后代，即Rr和rr，而且这两种后代的株数之比应为1：1。实验结果完全证实了这样的预测（图12-2）。⑷分离定律在杂合体的状态下,位于一对同源染色体上的等位基因,彼此互不影响,保持相对的独立性。在形成配子时，等位基因随同源染色体的分离而分开，分别进入到不同的配子中去，独立的随配子遗传给后代。1.2自由组合定律⑴两对相对性状豌豆的遗传实验孟德尔用豌豆进一步进行了两对相对性状杂交的遗传分析工作。孟德尔把具有两对性状的豌豆，如种子颜色是黄色而形状是圆滑的植株和种子颜色是绿色而形状皱缩的植株杂交。植株所结的种子F1都是黄色和圆滑的

8、，这是因为黄、圆两种性状是显性，在杂合子中都能表现出来，而绿皱两种性状是隐性。在杂合子中不能表现出来之故。但在F2中，隐性性状表现出来了