第一章 基因的分离定律与自由组合定律
计算←原理←依据←实验←材料←设计思路
可遗传变异：遗传物质发生改变（基因的种类和数目可以不变如：倒位，易位）
具备遗传的能力，未必遗传。
类型：基因突变，基因重组，染色体变异。
变异与进化的关系：变异为进化提供原材料。变异根本来源:基因突变
自然选择决定进化的方向
融合遗传：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。（能解释一些问题，不能解释一些问题。）
孟德尔研究的目的：研究亲子代性状是如何传递的。
研究方法：假说-演绎法
1.1 基因的分离定律
导入：孟德尔想干什么，干成这个是需要什么，得到了什么规律，如何解释，如何验证，如何应用。
一 豌豆做遗传学实验容易成功的原因
（山柳菊失败：有性，无性，花小，相对性状不明显）
1. 自花传粉，闭花受粉。（防止外来花粉干扰知（父）本，自然条件下都是纯种）
异花传粉，开花授粉，单性花（雌蕊，雄蕊分开，玉米）、两性花（雌雄蕊在一起）雌雄同株
2. 易于区分的相对性状。（相对形状：同一物种，同一性状的不同表现类型）
3. 易于栽培，生长周期短（实验周期短）
4. 种子较多（便于统计学分析）
5. 花较大（易于人工异花传粉）
二 人工杂交的基本操作
1. 去雄：防止自花传粉。（应在雄蕊未成熟时，豌豆则应在开花前）
2. 套袋：防止外来花粉的干扰
3. 人工异花授粉：提供花粉为父本，接受花粉为母本
4. 套袋：防止外来花粉的干扰
三 一对相对性状的杂交实验
（先看一对，再看两对，由简入繁）
1. 过程：正反交，每一步可推出的结果。步步推错，结果仅123
2. 观察分析提出问题：F1只有高，F2为何出现了矮,高比矮多,高：矮 ≈ 3：1 （划时代意义）
3. 概念
a) 性状：生物体所有特征的总和。（形态结构，生理特征，行为方式）
b) 相对形状：同一物种，同一性状的不同表现类型
c) 显性性状：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状
d) 隐性性状：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状
e) 性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
4. 判断显隐性
定义法：A×B→全A(子代足够多。动物多对) A为显性性状
A×B→全B(子代足够多。动物多对) B为显性性状
A×B→A、B 不知
自交法：A×→ A、B (子代足够多。动物多对) A为显性性状
B×→ A、B (子代足够多。动物多对) B为显性性状
特殊：B×→ B A×→ A 不知(若已知群体中AA Aa aa都有，子代足够多则为隐性)
四 对分离现象的解释
1. 生物的性状是由遗传因子决定的。（遗传因子：独立，不融合，不消失）
显性性状由显性遗传因子（D）决定，隐性性状由隐性遗传因子（d）决定。
2. 体细胞中遗传因子是成对存在的。
DD，dd 纯合子 Dd 杂合子（D与d同时存在时，D起作用完全显性，Dd都起作用不完全显性，d不抑制D发挥作用。不同基因之间可以相互抑制。） 多对基因是一对为杂合即为杂合子。
3. 生物体形成生殖细胞--配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。 （划时代意义：不知减数分裂，不知染色体存在，纯推理）
4. 受精时，雌雄配子的结合是随机的。（不挑，若挑会算。a看不上A，A无所谓。Aa自交后代1：1）
根据解释重现一对相对性状的杂交实验：遗传图解（符号，表现型，基因型，比例，配子可省）
五 对分离现象解释的验证
1. 验证什么？ Aa产生 A：a = 1 : 1
2. 如何验证？ 直接法：花粉鉴定法，间接法：自交，测交，单倍体育种。
1) 自交：狭义的为自花传粉，或同株异花传粉。广义的为基因型相同的个体杂交。
2) 测交：杂合子与隐性纯合子之间的杂交
3) 正交与反交：相对而言，正交中的父本、母本分别是反交中的母本父本。
4) 自由交配：也称随机交配，任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
六 假说-演绎法
观察分析→提出问题→提出假说→演绎推理→试验检验→得出结论。一对相对性状的杂交实验，F1只有高，F2为何出现了矮,高比矮多,高矮≈3：1，对分离现象的解释，测交计算，测交实验
七 分离定律
（一对相对性状，两对及两对以上为自由组合定律）
1. 概念：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融和。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配子中，随配子遗传给后代。（与受精作用无关）
2. 范围：有性生殖的生物
3. 不出现3：1 1:1正常比例的原因：配子生活力，雌雄随机，个体存活力，不完全显性，子代不够多，基因致死，基因的表达情况及机会相同，完全显性。 符合分离定律未必3：1 1：1
八 性状分离比的模拟
1. 选材（大小，质地）
2. D：d=1：1
3. 两桶中球数可不同（自然界一般 雄＞雌）
4. 随机抓取
5. 放回
6. 次数足够多（越多越接近）
九 相关计算
1.分离定律基本应用：
核心：计算亲本产生配子及其比例 AA Aa aa AA Aa aa
难点：双亲基因型及其比例 A a A a
易错点：找准分母，即什么在什么中的比例 AA Aa aa
Aa自交，Aa自交雄配子a死亡一半，雌配子A死一半，隐性纯合死一半。
经典爹妈找错型：1/3AA 2/3Aa自交 1/3[AA*AA] 2/3[Aa*Aa]
2.常见正推：9种
3.常见反推：3：1 1：1 1：2：1 1：0
现有两试管果蝇，它们呈亲子代关系，甲管中全部都是长翅果蝇，乙管中既有长翅（D）果蝇又有残翅（d）果蝇。若甲为亲代、若乙为亲代、通过鉴别 试管中果蝇性别，若两种果蝇都有雌雄，则 甲 试管果蝇为亲代。若两种果蝇各为雌雄一方，则 乙 试管果蝇为亲代。设计实验一次交配鉴定世代关系？
4.亲本不确定时：
Ø 1/3HH 2/3Hh *Hh
Ø 某植物Aa自由交配得F1，F1自由交配得F2。F2代显隐之比为3:1（如何计算，基因频率不变，基因型频率可变，遗传平衡定律指基因频率不变。利用分离定律先找爹妈计算）。
F1显性个体上的种子显隐之比。（5：1） F1隐性个体上的种子显隐之比。（1：1）
显性个体后代为隐形个体后代的三倍。设显性个体后代为6x 隐形后代为2x
即显性后代显隐为5x x 隐性后代显隐为x x 一共显隐为6x:2x=3:1
Ø AA、aa间行种植后代分离比。
5.不常见的分离：
Ø Aaa*Aa AAaa*AAaa后代基因型表现型 21三体*正常 Aaa如何分，先定A为左。AAaa如何分，先定A1为左。A1和空、空空。
Ø 上题令不正常配子死一半后基因型表现型。
6.多个显性个体随机交配，显：隐=15：1 为什么？各多少？
7.多个显性个体自交，显：隐=15：1 为什么？各多少？
8.Aa连续自交（AA Aa1/2n aa），Aa连续自交除去隐性纯合子，n代直接除去即可，长久了再割。
Aa：（1/2n）/（1-1/2 1/2n 1）= 2/（2n 1） AA：（2n-1）/（2n 1）
9.Aa连续自由交配 1/4AA 1/2Aa 1/4aa，Aa连续自由交配除去隐性纯合子 AA ：n/（n 2） Aa 2/(n 2)
10.Aa雌性为显性，雄性为隐性。
Ø Aa自交后代显隐之比
Ø Aa自交F1显性个体自由交配后代显隐之比
Ø Aa自交F1显性个体自交后代显隐之比
11.复等位基因ABO血型 IA IB i
十 分离定律的应用
1. 指导杂交育种
1) 若优良性状为隐性性状：一旦出现即可稳定遗传。P：Aa 一代即可获得留种。
2) 若优良性状为显性性状：可连续自交，直到不发生性状分离。P：Aa一代出现，二代获得留种。（动物一代可获得，需测交检验）
3) 若优良性状为杂合子：每年都需要育种。（杂种优势）
2. 预防遗传病 判断显隐性，计算患病概率。
3. 显性纯合子与显性杂合子的判断
1）测交法：（植物，动物）
待测×aa → 全显（子代足够多） 则AA 动物一胎生一个，待测×多个雌性aa个体
显：隐= 1：1 则Aa
2）自交法：（植物） 自花传粉的生物如豌豆优先采用自交
待测×→全显（子代足够多） 则AA
性状分离 则Aa
1.2 基因的自由组合定律
一 两对相对性状的杂交实验
二 对自由组合现象的解释
F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
4种配子，16种组合，9种基因型，4种表现型，及其比例。数出来
如何计算：(先算一对，再算另一对。乘法定律，加法定律)
乘法定律：两个独立的事件同时出现的概率是它们各自的乘积。
加法定理：两个互不相容的事件A、B和的概率等于它们概率之和。
先算一对：1/4 YY 1/2 Yy 1/4 yy 1/4 RR 1/2 Rr 1/4 rr
（1/4 2/4）（加法定理）黄色 1/4绿色 （1/4 2/4）（加法定理）圆粒 1/4皱粒
再算两对： YYRR YYRr YYrr YyRR YyRr Yyrr yyRR yyRr yyrr
1/16 2/16 1/16 2/16 4/16 2/16 1/16 2/16 1/16
9/16黄圆 3/16黄皱 3/16绿圆 1/16绿皱
三 对自由组合现象的验证
1. 验证什么？ YyRr→ YR Yr yr yR 演绎
（Aa自交后代3：1不属于自由组合，Aabb*aaBb后代1111也不能说明自由组合？）
2. 如何验证？直接：花粉鉴定法。间接：测交，自交，单倍体育种
四 自由组合定律
1. 概念: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开，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2. 实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离与组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3. 范围：真核生物，有性生殖，核基因，
4. 时间：减数第一次分裂后期 （先分离还是先组合？？同时，体液免疫细胞免疫同时发生）
五 孟德尔试验方法的启示
1．选材（首要条件）
2．一对到多对（研究方法）
3．实验结果大量数据的深入统计学分析
4．假说-演绎的科学方法
5．扎实基础和对科学的态度（维也纳大学数学专业，实践8年）
6．严谨的科学态度（验证假说）
7．敢于挑战传统
六 孟德尔遗传定律的再发现
1．1866年：研究结果发表
2．1900年：重新发现
3．1909年：约翰逊基因
等位基因：控制相对性状的基因（不只两个a1 a2 a3…）
相同基因：控制相同性状的基因
精髓：生物体遗传不是性状本身，而是遗传因子，遗传因子成对，独立，不融，不消，有显隐之分。形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
七 相关计算
（先算一对，再算另一对然后相乘，特殊情况列表解答）
1. 正推：81
2. 反推：9331 3311 1111 31 11 1
3. k对杂合自交一代，配子种类，F1基因型种类，F1表现型种类，某种基因型频率，某种表现型频率。
4. 2对自交n代，k对自交n代
5. 特殊比（9：3：3：1变形）：12：3：1 10：3：3 9：3：4 9：6：1 9：7 13：3 15：1 1：4：6：4：1
9331来源于121242121的合并。
若1对基因控制若干性状，亲代自交，子代比例相加等于4且不能约分则亲本必为杂合Aa。
若2对基因控制若干性状，亲代自交，子代比例相加等于16且不能约分则亲本必为杂合AaBb。
若3对基因控制若干性状，亲代自交，子代比例相加等于64且不能约分则亲本必为杂合AaBbCc。
若n对基因控制若干性状，亲代自交，子代比例相加等于4n 且不能约分则亲本必为杂合AaBbCc...（n对）
特殊比（3：3：1：1变形）：3：3：2 6：1：1 3：4：1 7：1 5：3
6、致死：
某一种基因的配子或合子致死：先算一对，再算另一对
两种基因的配子致死 ：
AaBb自交，雄配子AB、Ab、aB、ab致死，5331、7311、7311、722（5331不能是AaBb死，原因亲本是AaBb）
AaBb自交，雌雄配子AB、Ab、aB、ab致死，3321、531、、531、711
AaBb测交，雄配子AB、Ab、aB、ab致死，111、111、111、111、
AaBb自交，合子中AA、Aa、aa致死，6231，3311，3311.
AaBb自交，合子中AA or BB、Aa or Bb、aa or bb致死，4221，1111，1.
（2：1）*（2：1）=4 2 2 1 （2：1）*（3：1）=6 2 3 1
