第三章孟德爾遺傳

1、制作：王洪剛 李斯深1第4章 孟德爾遺傳從1856-1871年進行了大量植物雜交試驗研究；1865年2月8日和3月8日先后兩次在布爾諾自然科學會例會上宣讀發(fā)表；1866年整理成長達45頁的植物雜交試驗一文，發(fā)表在布隆自然科學會志第4卷上。其中對豌豆(嚴格自花授粉/閉花授粉)差別明顯的7對簡單性狀進行了長達8年研究，提出遺傳因子假說及其分離與自由組合規(guī)律(后稱mendels laws)制作：王洪剛 李斯深2第4章 孟德爾遺傳第1節(jié) 分離規(guī)律第2節(jié) 獨立分配規(guī)律第3節(jié) 遺傳學數據的統計問題第4節(jié) 孟德爾規(guī)律的補充和發(fā)展制作：王洪剛 李斯深3第1節(jié) 分離規(guī)律一、孟德爾豌豆雜交實驗二、分離現象的解釋和

2、細胞學基礎三、表現型和基因型四、分離規(guī)律的驗證五、分離比例的實現條件六、分離規(guī)律的應用制作：王洪剛 李斯深4一、孟德爾豌豆雜交實驗%生物體或其組成部分所表現的形態(tài)特征和生理特征稱為性狀(character/trait)。%最初人們在研究生物遺傳時往往把所觀察到的生物所有特征或某一類特征作為一個整體看待。制作：王洪剛 李斯深5一、孟德爾豌豆雜交實驗性狀性狀雜交組合雜交組合花色紅花 x 白花種子形狀圓粒 x 皺粒子葉顏色黃色 x 綠色豆莢形狀飽滿 x 不飽滿未熟豆莢色綠色 x 黃色制作：王洪剛 李斯深6%孟德爾把植株性狀總體區(qū)分為各個單位，稱為單位性狀(unit character)，即：生物某一

3、方面的特征特性。%不同生物個體在單位性狀上存在不同的表現，這種同一單位性狀的相對差異稱為相對性狀(contrasting character)。一、孟德爾豌豆雜交實驗制作：王洪剛 李斯深7一、孟德爾豌豆雜交實驗p 紅花() 白花()f1 紅花 f2 紅花 白花 3 1制作：王洪剛 李斯深8植物雜交試驗的符號表示 p：親本(parent)，雜交親本；：母本，提供胚囊的親本；：父本，提供花粉粒的雜交親本；：表示雜交； f1：表示雜種第一代(first filial generation)； ：表示自交（自花授粉或自體授精）。 f2：雜種二代，f1自交得到的種子及其所發(fā)育形成的的生物 個體。 f3

4、、f4 。制作：王洪剛 李斯深9試驗結果%f1(雜種一代)的花色全部為紅色；%f2(雜種二代)有兩種類型的植株，一種開紅花，一種開白花；并且紅花植株與白花植株的比例接近3:1。p 紅花（）x 白花()f1 紅花 f2 紅花 白花株數 705 224比例 3.15 ： 1 制作：王洪剛 李斯深10%孟德爾后來用白花親本作為母本、紅花親本作為父本進行雜交試驗，即：白花()紅花()。通常人們將這兩種雜交組合方式之一稱為正交，另一種則是反交。%反交試驗結果：f1植株的花色仍然全部為紅色；f2紅花植株與白花植株的比例也接近3:1。%反交試驗結果與正交完全一致，表明：f1、f2的性狀表現不受親本組合方式的

5、影響，與哪一個親本作母本無關。反交試驗及其結果制作：王洪剛 李斯深11七對相對性狀雜交試驗結果性狀性狀雜交組合雜交組合f1f1表現表現f2f2表現表現顯性顯性隱性隱性比例比例花色紅花x白花紅花705紅花224白花3.15：1種子形狀圓粒x皺粒圓粒5474圓粒1850皺粒2.96：1子葉顏色黃色x綠色黃色6022黃色2001綠色3.01：1豆莢形狀飽滿x不飽滿飽滿882飽滿299不飽滿2.95：1未熟豆莢色綠色x黃色綠色428綠色152黃色2.82：1花著生位置腋生x頂生腋生651腋生207頂生3.14：1植株高度高x矮高787高277矮2.84：1制作：王洪剛 李斯深12顯性、隱性性狀顯性、隱

6、性性狀1、f1代個體(植株)均只表現親本之一的性狀，而另一個親本的性狀隱藏不表現。相對性狀中，在f1代表現出來的相對性狀稱為顯性性狀(dominant character)，而在f1中未表現出來的相對性狀稱為隱性性狀(recessive character)。制作：王洪剛 李斯深13 f2有兩種性狀表現類型的植株，一種表現為顯性性狀，另種表現為隱性性狀；并且表現顯性性狀的植株數與隱性性狀個體數之比接近3:1。隱性性狀在f1中并沒有消失，只是被掩蓋了，在f2代顯性性狀和隱性性狀都會表現出來，這就是性狀分離(character segregation)現象。性狀分離現象性狀分離現象制作：王洪剛 李

7、斯深14二、分離現象的解釋和細胞學基礎遺傳因子假說豌豆花色分離現象解釋分離規(guī)律的細胞學基礎豌豆子葉顏色遺傳因子的分離與組合制作：王洪剛 李斯深15遺傳因子假說孟德爾提出了遺傳因子(inherited factor) ，認為：%生物性狀是由遺傳因子決定，且每對相對性狀由一對遺傳因子控制；%顯性性狀受顯性因子(dominant )控制，而隱性性狀由隱性因子(recessive )控制；只要成對遺傳因子中有一個顯性因子，生物個體就表現顯性性狀；%遺傳因子在體細胞內成對存在，而在配子中成單存在。體細胞中成對遺傳因子分別來自父本和母本。%配子的結合是隨機的。制作：王洪剛 李斯深16豌豆花色分離現象解釋制

8、作：王洪剛 李斯深17豌豆花色分離現象解釋制作：王洪剛 李斯深18分離規(guī)律的細胞學基礎%成對基因位于同一對同源染色體上。同源染色體上位點相同、控制著同類性狀的基因等位基因（allele）%等位基因分離的細胞學基礎就是：同源染色體對在減數分裂后期 i 發(fā)生分離，分別進入兩個二分體細胞中；雜合體的性母細胞產生兩個不同的二分體細胞，分別再進行減數第二分裂，每個雜種性母細胞產生含顯性基因和隱性基因的四分體細胞各兩個，其比例為1:1。制作：王洪剛 李斯深19分離規(guī)律的細胞學基礎制作：王洪剛 李斯深20分離規(guī)律的細胞學基礎制作：王洪剛 李斯深21豌豆子葉顏色遺傳因子的分離與組合制作：王洪剛 李斯深22三、

9、基因型和表現型%根據遺傳因子假說，生物世代間所傳遞的是遺傳因子，而不是性狀本身；生物個體的性狀由細胞內遺傳因子組成決定；因此，對生物個體而言就存在遺傳因子組成和性狀表現兩方面特征。%1909年約翰生提出用基因(gene)代替遺傳因子。并提出了基因型和表現型兩個概念。%基因型(genotype)：指生物個體基因組合，表示生物個體的遺傳組成，又稱遺傳型；表現型(phenotype)：指生物個體的性狀表現，簡稱表型。制作：王洪剛 李斯深23基因型和表現型的相互關系基因型和表現型的相互關系%基因型是生物性狀表現的內在決定因素，基因型決定表現型。如一株豌豆的基因型是cc或cc，則該植株會開紅花，而基因型

10、為cc的植株才會開白花。%表現型是基因型與環(huán)境條件共同作用下的外在表現，往往可以直接觀察、測定，而基因型往往只能根據生物性狀表現來進行推斷。制作：王洪剛 李斯深24純合體與雜合體%具有一對相同基因的基因型稱為純合基因型(homozygous genotype)，如cc和cc；這類生物個體稱為純合體(homozygote)。顯性純合體(dominant homozygote), 如：cc.隱性純合體(recessive homozygote), 如：cc.%具有一對不同基因的基因型稱為雜合基因型(heterozygous genotype)，如cc；這類生物個體稱為雜合體(heterozygot

11、e)。%由于純合體與雜合體的基因組成不同：(1).產生配子上的差異；(2).自交后代的遺傳穩(wěn)定性。制作：王洪剛 李斯深25生物個體基因型的推斷%基因型和表現型的概念是建立在單位性狀上，所以當我們談到生物個體的基因型或表現型時，往往都是針對所研究的一個或幾個單位性狀而言，而不考慮其它性狀和基因的差異。%通?？梢愿鶕锿ǔ？梢愿鶕锏谋憩F型來對一個生的表現型來對一個生物的基因型作出推斷，物的基因型作出推斷，尤其是推斷表現為尤其是推斷表現為顯顯性性狀性性狀的生物個體的的生物個體的基因型是純合的，還基因型是純合的，還是雜合的。是雜合的。制作：王洪剛 李斯深26例: 紅花植株基因型推斷%例：有一株豌

12、豆a開紅花，如何判斷它的基因型？%因為表現型為紅花，所以至少含有一個顯性基因c；%判斷a植株是純合體(cc)還是雜合體(cc)，要看它所產生配子的類型、比例或者自交后代是否出現性狀分離現象。用a植株進行自交，如果自交后代都開紅花，則a植株是純合體，其基因型是cc；如果自交后代有紅花和白花兩種：且兩種個體的比例為3:1，則a植株是雜合體cc。制作：王洪剛 李斯深27四、分離規(guī)律的驗證%遺傳因子僅是一個理論的、抽象的概念。當時孟德爾不知道遺傳因子的物質實體是什么，如何實現分離。%遺傳因子分離行為僅僅是孟德爾基于豌豆7對相對性狀雜交試驗中所觀察到的f1 、f2個體表現型及f2性狀分離現象作出的一種假

13、設。%正因為如此，從孟德爾雜交試驗到遺傳因子假說是一個高度理論抽象過程。所以當時幾乎沒有人能夠理解。如何對這一假說進行驗證呢？制作：王洪剛 李斯深28分離規(guī)律的驗證方法(一)、測交法(二)、自交法(三)、f1花粉鑒定法(四)、紅色面包霉雜交法制作：王洪剛 李斯深29%為了測驗個體的基因型，用被測個體與隱性個體交配的雜交方式稱為測交(test cross)，其后代稱為測交后代(ft)。%被測個體不僅僅是f1，可以是任一需要確定基因型的生物個體。(一)、測交法%如果用f1與隱性個體(隱性純合體)雜交，后代的表現型類型和比例就反映了雜種f1配子的種類和比例，事實上也反映(測驗)了f1的基因型。制作：

14、王洪剛 李斯深30測交試驗結果mendel用雜種f1與白花親本測交，結果表明：%在166株測交后代中：85株開紅花，81株開白花；其比例接近1:1。%結論：分離規(guī)律對雜種f1基因型(cc)及其分離行為的推測是正確的。制作：王洪剛 李斯深31(二)、自交法%純合體(如cc)只產生一種類型的配子，其自交后代也都是純合體，不會發(fā)生性狀分離現象；%雜合體(如cc)產生兩種配子其自交后代會產生3:1的顯性:隱性性狀分離現象。1.f2基因型及其自交后代表現推測1)(1/4)表現隱性性狀f2個體基因型為隱性純合，如白花f2為cc；2)(3/4)表現顯性性狀f2個體中：1/3是純合體(cc)、2/3是雜合體(

15、cc)；推測：在顯性(紅花)f2中：1/3自交后代不發(fā)生性狀分離，其f3均開紅花；2/3自交后代將發(fā)生性狀制作：王洪剛 李斯深32f2 基因型及其自交后代表現推測制作：王洪剛 李斯深33f2自交試驗結果%孟德爾將f2代顯性(紅花)植株按單株收獲、分裝。由一個植株自交產生的所有后代群體稱為一個株系(line)。%將各株系分別種植，考察其性狀分離情況。發(fā)生性狀分離現象的株系數與沒有發(fā)生性狀分離現象的株系數之比總體上是趨向于2:1。表現出性狀分離現象的株系來自雜合(cc)f2個體；未表現性狀分離現象的株系來自純合(cc)f2個體。%結論：f2自交結果證明根據分離規(guī)律對f2代基因型的推測是正確的。制作

16、：王洪剛 李斯深34豌豆7對相對性狀顯性f2自交后代表現制作：王洪剛 李斯深35(三)、f1花粉鑒定法%性狀是在生物生長發(fā)育特定階段表現，大多數性狀不會在配子(體)上表現，因此無法通過配子(體)鑒定配子類型，如花色、籽粒形狀等。%有一些基因在二倍孢子體水平和配子體水平都會表現。例如玉米、水稻、高粱、谷子等禾谷類wx(非糯性)對wx(糯性)為顯性，它不僅控制籽粒淀粉粒性狀，而且控制花粉粒淀粉粒性狀。制作：王洪剛 李斯深36淀粉粒性狀的花粉鑒定法%wx基因的花粉粒具有直鏈淀粉，而含wx基因的花粉粒具有支鏈淀粉：1/2 wx直鏈淀粉(稀碘液) 藍黑色1/2 wx支鏈淀粉(稀碘液) 紅棕色%用稀碘液處

17、理玉米(糯性非糯性)f1(wxwx)植株花粉，在顯微鏡下觀察，結果表明：花粉粒呈兩種不同顏色的反應；藍黑色:紅棕色1:1。%結論：分離規(guī)律對f1基因型及基因分離行為的推測是正確的制作：王洪剛 李斯深37(四)、紅色面包霉雜交法紅色面包霉的生活周期.無性世代：單倍配子體世代(菌絲體，n=7). 菌絲體分生孢子菌絲體.有性世代：二倍孢子體世代(2n=14)。有性生殖有兩種方式 ： 不同接合型的菌絲融合接合； 一種接合型原子囊果與另一接合型分生孢子融合。接合子(減數分裂) 子囊果(四分孢子或八分孢子).制作：王洪剛 李斯深38紅色面包霉雜交法性狀分離結果推測與實際結果：%接合子(雜合體)減數分裂產生

18、的子囊中含兩種類型的子囊孢子，并且兩種類型的比例為1:1。%紅色面包霉減數分裂的特點：每次減數分裂結果(四分孢子，或其有絲分裂產生的八個子囊孢子)都保存在一個子囊中；四分孢子或八分孢子在子囊中呈直線排列直列四分子/八分子。這些特點在后面的連鎖遺傳分析中具有獨特的意義。制作：王洪剛 李斯深39紅色面包霉的性狀分離正常菌種：產生紅色菌絲正常菌種：產生紅色菌絲變變 種：產生白色菌絲種：產生白色菌絲制作：王洪剛 李斯深40五、分離比例實現的條件1.研究的生物體必須是二倍體(體內染色體成對存在)，并且所研究的相對性狀差異明顯。2.在減數分裂過程中，形成的各種配子數目相等，或接近相等；不同類型的配子具有同

19、等的生活力；受精時各種雌雄配子均能以均等的機會相互自由結合。3.受精后不同基因型的合子及由合子發(fā)育的個體具有同樣或大致同樣的存活率。4.雜種后代都處于相對一致的條件下，而且試驗分析的群體比較大。制作：王洪剛 李斯深41六、 分離規(guī)律的意義與應用分離規(guī)律的理論意義分離規(guī)律的理論意義從本質上闡明了控制生物性狀的遺傳物質是以自成單位的基因形式存在的從理論上說明了生物界由于雜交和分離出現變異的普遍性在遺傳育種工作中的應用在遺傳育種工作中的應用在良種繁育及遺傳材料繁殖保存工作中的應用在品種選育工作中的應制作：王洪剛 李斯深42第二節(jié) 獨立分配規(guī)律又稱又稱“自由組合規(guī)律自由組合規(guī)律”：兩對及兩以上相對性狀

20、：兩對及兩以上相對性狀(等位基因等位基因)在世代傳遞過程中表現出來的相互關在世代傳遞過程中表現出來的相互關系系 一、兩對相對性狀的遺傳一、兩對相對性狀的遺傳 二、獨立分配現象的解釋二、獨立分配現象的解釋 三、獨立分配規(guī)律的驗證三、獨立分配規(guī)律的驗證 四、多對相對性狀的遺傳四、多對相對性狀的遺傳 五、五、 獨立分配規(guī)律的應用獨立分配規(guī)律的應用制作：王洪剛 李斯深43一、兩對相對性狀的遺傳v(一)、兩對相對性狀雜交試驗(自由組合現象).v豌豆的兩對相對性狀：子葉顏色：黃色子葉(y)對綠色子葉(y)為顯性；種子形狀：圓粒(r)對皺粒(r)為顯性。制作：王洪剛 李斯深44一、兩對相對性狀的遺傳制作：王

21、洪剛 李斯深45(二)、 試驗結果與分析 2.雜種后代的表現：f1兩性狀均只表現顯性狀狀，f2出現四種表現型類型(兩種親本類型、兩種重新組合類型)，比例接近9:3:3:1。 對每對相對性狀分析發(fā)現：它們仍然符合3:1的性狀分離比；表明：子葉顏色和籽粒形狀彼此獨立地傳遞給子代，兩對相對性狀在從f1傳遞給f2時，是隨機組合的。 黃色 : 綠色 = (315+101) : (108+32) = 416 : 140 3:1. 圓粒 : 皺粒 = (315+108) : (101+32) = 423 : 133 3:1.制作：王洪剛 李斯深46兩對相對性狀的自由組合v如果兩相對性狀獨立遺傳，而兩獨立事件

22、同時發(fā)生的概率等于各個事件單獨發(fā)生概率的乘積(概率定律)；v因此在f2代中，黃圓、黃皺、綠圓、綠皺四種類型的概率(理論比例)應該如下圖所示；v實際試驗結果與理論比例的比較。161:163:163:16941:4341:43綠皺綠圓黃皺黃圓皺粒圓粒綠色黃色制作：王洪剛 李斯深47兩對相對性狀的自由組合制作：王洪剛 李斯深48二、獨立分配現象的解釋v1.獨立分配規(guī)律的基本要點：控制不同相對性狀的等位基因在配子形成過程中的分離與組合是互不干擾的，各自獨立分配到配子中去。v2.棋盤方格(punnett square)圖示兩對等位基因的分離與組合：本的基因型及配子基因型； 雜種f1配子的形成(種類、比例

23、)；f2可能的組合方式；f2的基因型和表現型(種類、比例)。制作：王洪剛 李斯深49棋盤方格圖，示：y/y與r/r兩對基因獨立分配p 黃、圓yyrr x 綠、皺yyrr g yr yrf1 黃、圓yyrrf2 yryryryryryyrr黃圓yyrr黃圓yyrr黃圓yyrr黃圓yryyrr黃圓yyrr黃皺yyrr黃圓yyrr黃皺yryyrr黃圓yyrr黃圓yyrr綠圓yyrr綠圓yryyrr黃圓yyrr黃皺yyrr綠圓yyrr綠皺制作：王洪剛 李斯深50雙雜合體f1(yyrr)四種類型配子形成示意圖制作：王洪剛 李斯深51f2的基因型、表現型類型與比例制作：王洪剛 李斯深523. 獨立分配規(guī)律

24、的細胞學基礎v兩對相對性狀的自由組合現象是由于兩對等位基因的獨立分配的結果；v而等位基因是位于同源染色體的對應位置上；v因此，獨立分配規(guī)律的實質(細胞學基礎)在于：控制兩對相對性狀的兩對等位基因，分別位于不同的同源染色體上。在減數分裂形成配子時，同源染色體上相互分離，而非同源染色體(非等位基因, non-allele)自由組合到配子中。制作：王洪剛 李斯深53注：y, y位于豌豆第1染色 體上；r, r位于豌豆第7染色體上。制作：王洪剛 李斯深54制作：王洪剛 李斯深55三、 獨立分配規(guī)律的驗證(一一)、 測交法測交法(二二)、 自交法自交法制作：王洪剛 李斯深56(一)、 測交法1. f1配

25、子類型、比例及與雙隱性親本測交結果預期配子類型、比例及與雙隱性親本測交結果預期 2. 實際測交試驗結果實際測交試驗結果 3. 結論結論制作：王洪剛 李斯深57(二)、自交法1. f2各類表現型、基因型及其自交結果推測.v4種表現型：只有1種的基因型唯一，所有后代無不發(fā)生性狀分離；v9種基因型：4種不會發(fā)生性狀分離，兩對基因均純合；4種會發(fā)生3:1的性狀分離，一對基因雜合；1種會發(fā)生9:3:3:1的性狀分離，雙雜合基因型。2. 實際自交試驗結果.3. 結論.制作：王洪剛 李斯深58四、多對相對性狀的遺傳(一)、多對相對性狀獨立分配的條件(二)、用分枝法分析多對相對性狀遺傳(三)、用二項式法分析多

26、對相對性狀遺傳(四)、n對相對性狀的遺傳制作：王洪剛 李斯深59(一)、多對相對性狀獨立分配的條件v根據獨立分配規(guī)律的細胞學基礎可知：非等位基因的自由組合實質是非同源染色體在減數分裂ai的自由組合；因此只要決定各對性狀的各對基因分別位于非同源染色體上，性狀間就必然符合獨立分配規(guī)律。不位于同一條染色體上的非等位基因間。制作：王洪剛 李斯深60(二)、用分枝法分析多對相對性狀遺傳v 1.分枝法：由于各對基因的分離是獨立的，所以可以依次分析各對基因/相對性狀的分離類型與比例(概率)。v2.兩對相對性狀遺傳分析：f2表現型類型與比例的推導；f2基因型類型與比例的推導。v3.三對相對性狀遺傳分析(pp7

27、5-76:表4-4)：f2表現型類型與比例的推導；f2基因型類型與比例的推導制作：王洪剛 李斯深61制作：王洪剛 李斯深622.兩對相對性狀遺傳分析：表現型yy yy3黃 色 子 葉1綠 色 子 葉3圓 粒1皺 粒3圓 粒1皺 粒rr rr9黃 圓 y_r_3黃 皺 y_rr3綠 圓 yyr_1綠 皺 yyrr3紅花1白花cccc3紅花1白花3紅花1白花3紅花1白花制作：王洪剛 李斯深632.兩對相對性狀遺傳分析：表現型制作：王洪剛 李斯深642.兩對相對性狀遺傳分析：基因型yy yy1yy2yy1yy1rr2rr1rrrr rr1yyrr2yyrr1yyrr2yyrr4yyrr2yyrr1y

28、yrr2yyrr1yyrr1rr2rr1rr1rr2rr1rr制作：王洪剛 李斯深65制作：王洪剛 李斯深66(三)、用二項式法分析多對相對性狀遺傳v1.一對基因f2的分離(完全顯性情況下)：表現型：種類：21=2，比例：顯性:隱性=(3:1)1;基因型：種類：31=3，比例：顯純:雜合:隱純=(1:2:1)1；v2.兩對基因f2的分離(完全顯性情況下)：表現型：種類：22=4，比例：(3:1)2=9:3:3:1；基因型：種類：32=9，比例：(1:2:1)2=1:2:1:2:4:2:1:2:1。v3.三對/n對相對性狀的遺傳(完全顯性情況下)(pp76:表4-5)制作：王洪剛 李斯深67制作

29、：王洪剛 李斯深68三對(n對)基因獨立遺傳豌豆：黃色圓粒紅花(yyrrcc)綠色皺粒白花(yyrrcc);雜種f1：黃色圓粒紅花(yyrrcc);f1產生的配子類型：8種 (2n)；f2可能組合數：64種 (22n)；f2基因型種類：27種 (3n)；f2表現型種類：8種 (2n, 完全顯性情況下)；制作：王洪剛 李斯深69五、獨立分配規(guī)律的意義與應用v獨立分配規(guī)律的理論意義：揭示了位于非同源染色體上基因間的遺傳關系；解釋了生物性狀變異產生的另一個重要原因非等位基因間的自由組合。完全顯性時，n對染色體的生物可能產生2n種組合。v在遺傳育種中的應用1.可以通過有目的地選擇、選配雜交親本，通過雜

30、交育種將多個親本的目標性狀集合到一個品種中；或者對受多對基因控制的性狀進行育種選擇；2.可以預測雜交后代分離群體的基因型、表現型結構，確定適當的雜種后代群體種植規(guī)模，提高育種效率。例：p77制作：王洪剛 李斯深70第3節(jié) 遺傳學數據的統計處理一、概率原理二、二項式展開三、 x2測驗制作：王洪剛 李斯深71一、概率原理與應用制作：王洪剛 李斯深72制作：王洪剛 李斯深73eeox22制作：王洪剛 李斯深74制作：王洪剛 李斯深75制作：王洪剛 李斯深76第4節(jié) 孟德爾規(guī)律的補充和發(fā)展一、顯隱性關系的相對性二、復等位基因和致死基因（基因突變）三、非等位基因的相互作用四、多因一效和一因多效制作：王洪

31、剛 李斯深77一、顯隱性關系的相對性（一）、顯性現象的表現 顯隱性關系的四種類型： 1. 完全顯性(complete dominance) 2. 不完全顯性(incomplete dominance) 3. 共顯性(codominance) 4. 鑲嵌顯性(mosaic dominance)制作：王洪剛 李斯深78孟德爾對豌豆七對相對性狀的研究表明：雜合體(f1)總是表現為親本之一的性狀(顯性性狀)；也就是說雜合體表現型由等位基因之一(顯性基因)決定完全顯性1. 完全顯性制作：王洪剛 李斯深79 2. 不完全顯性雜種f1表現：為兩個親本的中間類型或不同于兩個親本的新類型；f2則表現：父本類型、

32、中間類型(新類型)和母本三種類型，呈1:2:1的比例。表現型和基因型的種類和比例相對應，從表現型可推斷其基因型。制作：王洪剛 李斯深80例1 花色遺傳制作：王洪剛 李斯深81例2 安德魯西雞羽毛顏色遺傳制作：王洪剛 李斯深823. 共顯性 (codominance)兩個純合親本雜交：f1代同時出現兩個親本性狀；其f2代也表現為三種表現型，其比例為1:2:1。表現型和基因型的種類和比例也是對應的。制作：王洪剛 李斯深83例：人鐮刀形貧血病遺傳正常人紅細胞呈碟形，鐮(刀)形貧血癥患者的紅細胞呈鐮刀形；鐮形貧血癥患者和正常人結婚所生的子女(f1)紅細胞既有碟形，又有鐮刀形。所以從紅細胞的形狀來看，其

33、遺傳是屬于共顯性。制作：王洪剛 李斯深844.鑲嵌顯性(mosaic dominance)雙親的性狀在后代同一個體不同部位表現出來，形成鑲嵌圖式。與共顯性并沒有實質差異。例1：黃豆與黑豆雜交：f1的種皮顏色為黑黃鑲嵌(俗稱花臉豆)；f2表現型為1/4黃色種皮、2/4黑黃鑲嵌、1/4黑色種皮。例2：黑緣型鞘翅瓢蟲（sau sau，翅前緣黑色）與均色型瓢蟲sese，翅后緣黑色）雜交，f1（ sau se）前后緣均為黑色。制作：王洪剛 李斯深85（二）、顯隱性關系的相對性顯性作用類型之間往往沒有嚴格的界限，只是根據對性狀表現的觀察和分析進行的一種劃分，因而顯隱性關系是相對的。不同的觀察和分析的水平或

34、者不同的分析角度看，相對性狀間可能表現不同顯隱性關系。制作：王洪剛 李斯深86例1 豌豆種子形狀與淀粉粒孟德爾，圓粒對皺粒是完全顯性。用顯微鏡檢查豌豆種子淀粉粒發(fā)現：純合圓粒淀粉粒：持水力強，發(fā)育完善，結構飽滿；純合皺粒淀粉粒：“持水力較弱，發(fā)育不完善，表現皺縮；雜種f1淀粉粒：發(fā)育和結構是兩者中間型，而外形為圓粒。從種子外表觀察，圓粒對皺粒是完全顯性；但是深入研究淀粉粒的形態(tài)結構，則可發(fā)現它是不完全顯性。制作：王洪剛 李斯深87例2 鐮刀形貧血病的遺傳從紅細胞形狀上看，鐮刀形貧血病屬于共顯性遺傳。從病癥表現上來看，又可認為鐮刀形貧血病是不完全顯性(表現為兩種純合體的中間類型)。基因型純合的貧

35、血病人經常性表現為貧血；雜合體在一般情況下表現正常，而在缺氧的條件下會表現為貧血。制作：王洪剛 李斯深88（三）、基因作用的代謝基礎顯隱性關系實際就是等位基因間作用的結果。那么雜合狀態(tài)下等位基因間如何作用呢？等位基因間往往不是基因彼此直接作用，而是分別控制各自所決定的代謝過程，在代謝水平上相互作用從而控制性狀發(fā)育。制作：王洪剛 李斯深89兔子的皮下脂肪有白色和黃色。白脂肪的純種兔子(yy)和黃脂肪的純種兔子(yy)雜交f1(yy)脂肪為白色；f2群體中，3/4白脂肪，1/4黃脂肪。 （三）、基因作用的代謝基礎代謝水平分析發(fā)現，脂肪顏色由一系列代謝過程決定綠色植物(黃色素)脂肪中積累呈黃色(yy

36、)；黃色素(yy/yy:黃色素分解酶)脂肪中無黃色素積累白色(yy) 。制作：王洪剛 李斯深90（四）、性狀表現與環(huán)境本世紀初有一種傾向，認為那些明顯符合孟德爾式遺傳的性狀才是遺傳的，而那些受環(huán)境影響的性狀是由環(huán)境所決定，與遺傳無關。事實上，生物的絕大多數性狀是遺傳與環(huán)境共同作用的結果。影響性狀表現的環(huán)境分外環(huán)境和內環(huán)境(生理環(huán)境)兩方面。不同性狀受環(huán)境影響的程度不同：一些性狀通常不受環(huán)境條件影響而發(fā)生表現類型明顯改變，如cc個體開紅花，cc個體開白花。還有一些性狀的表現會受環(huán)境條件影響而表現不同。制作：王洪剛 李斯深91生理環(huán)境(內環(huán)境)對性狀表現的影響同一種基因型，處于不同的遺傳背景(其它

37、各對基因的組成)和生理環(huán)境下，可能會表現出不同的性狀，等位基因間的顯隱性關系也可能發(fā)生改變。例如，綿羊有角/無角性狀的遺傳。hh基因型的個體無論母羊還是公羊都有角，hh基因型的個體則無論是母羊還是公羊都無角。雜合體(hh)的公羊表現為有角，hh的母羊則表現為無角。雜合體(hh)處于公羊的生理環(huán)境下，h表現為顯性，表現出有角；而處于母羊的生理環(huán)境下，h表現為隱性，h表現為顯性。制作：王洪剛 李斯深92 外界環(huán)境條件對性狀表現的影響相同基因型個體處于不同外界環(huán)境中，可能產生不同的性狀表現。因此，顯性作用的相對性，還表現在外界條件的不同可能改變顯隱性關系。例：金魚草(antirhinum majus

38、)紅花品種與象牙色花品種雜交，其f1：如果培育在低溫、強光用的條件下，花為紅色；如果在高溫、遮光的條件下，花為象牙色。又如：鐮刀形貧血病雜合體通常情況不表現嚴重病癥，在缺氧條件下會表現為貧血；兔子的皮下脂肪制作：王洪剛 李斯深93基因互作(interaction of genes)：細胞內各基因在決定生物性狀表現時，所表現出來的相互作用?；蚧プ鞯膶哟危夯騼然プ?intragenic interaction)：等位基因間互作。一對等位基因在決定一個性狀時表現出來的相互關系：完全顯性、不完全顯性、共顯性等?；蜷g互作(intergenic interaction)：非等位基因間互作。在多因一效

39、情況下，決定一個單位性狀的多對非等位基因間表現出來的相互關系。制作：王洪剛 李斯深94 互補作用 積加作用 重疊作用 顯性上位性作用 隱性上位性作用 抑制作用制作：王洪剛 李斯深95xrrpp 玫瑰冠rrpp 豌豆冠rrpp 胡桃冠9r_p_ 3r_pp 3rrp_ 1rrpp制作：王洪剛 李斯深96兩對獨立遺傳基因分別處于顯性純合或雜合狀態(tài)時，共同決定一種性狀表現；當只有一對基因是顯性，或兩基因都是隱性純合時，則表現另一種性狀。發(fā)生互補作用的基因稱為互補基因(complementary gene)。香豌豆花色由兩對基因(c/c，p/p)控制：p 白花(ccpp) 白花(ccpp) f1 紫花(ccpp) f2 9 紫花(c_p_) : 7 白花(3c_pp + 3ccp_ + 1ccpp)制作：王洪剛 李斯深97當兩種顯性基因同時存在時產生一種性狀；單獨存在時，表現另一種相似的性狀；而兩對基因均為隱性純合時表現第三種性狀。南瓜果形受a/a、b/b兩對基因共同控制：p 圓球形 (aabb) 圓球形 (aabb) f1 扁盤形