省競(jìng)賽輔導(dǎo)--遺傳和進(jìn)化2(分離和自由組合規(guī)律)

1、2022-4-181基因的分離規(guī)律基因的分離規(guī)律2022-4-182一、分離規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)一、分離規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)2022-4-183 二、分離規(guī)律的驗(yàn)證二、分離規(guī)律的驗(yàn)證1 1、測(cè)交法、測(cè)交法2 2、自交法、自交法3 3、F F1 1花粉鑒定法花粉鑒定法2022-4-184舉例舉例測(cè)交測(cè)交: 紅花紅花白花白花 P P C Cc ccc cc配子配子 C C c c c c 測(cè)交后代測(cè)交后代: : C Cc ccc cc 紅花紅花 白花白花比例：比例： 1 : 11 : 12022-4-1852、自交法驗(yàn)證、自交法驗(yàn)證 2022-4-1863、花粉鑒定法、花粉鑒定法理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ) 在減數(shù)分

2、裂期間，同源染色在減數(shù)分裂期間，同源染色 體分開并分配到兩個(gè)配子中去，雜種的體分開并分配到兩個(gè)配子中去，雜種的等位基因也就隨之分開而分配到不同的等位基因也就隨之分開而分配到不同的配子中去，如果這個(gè)基因在配子發(fā)育期配子中去，如果這個(gè)基因在配子發(fā)育期間就表達(dá)，那么就可用花粉粒進(jìn)行觀察間就表達(dá)，那么就可用花粉粒進(jìn)行觀察檢定。檢定。2022-4-187 舉例：糯性玉米與非糯性玉米雜交舉例：糯性玉米與非糯性玉米雜交 P （非糯性）（非糯性）WxWx wxwx wxwx（糯性）（糯性） （含直鏈淀粉）（含直鏈淀粉） （支鏈淀粉）（支鏈淀粉） WxWx wxwx碘液染色碘液染色 花粉呈藍(lán)黑色花粉呈藍(lán)黑色 花

3、粉呈紅棕色花粉呈紅棕色 F1 WxwxF1 Wxwx WxWx wxwx 雜種花粉雜種花粉碘液染色碘液染色 呈藍(lán)黑色呈藍(lán)黑色 呈紅棕色呈紅棕色2022-4-188三、顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系三、顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系1 1、顯性性狀的表現(xiàn)、顯性性狀的表現(xiàn)2 2、顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系、顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系3 3、影響相對(duì)性狀分離的條件、影響相對(duì)性狀分離的條件2022-4-1891、顯性性狀的表現(xiàn)、顯性性狀的表現(xiàn) 完全顯性完全顯性 F1所表現(xiàn)的性狀和親本之一完全所表現(xiàn)的性狀和親本之一完全一樣，而非中間型或同時(shí)表現(xiàn)雙親的性一樣，而非中間型或同時(shí)表現(xiàn)雙親的性狀狀, 稱之。稱之。 不完全顯

4、性不完全顯性 F1表現(xiàn)雙親性狀的中間型，稱之。表現(xiàn)雙親性狀的中間型，稱之。 2022-4-1810舉例舉例:紫茉莉花色的遺傳紫茉莉花色的遺傳 P 紅花親本紅花親本白花親本白花親本 （RRRR） （rrrr）F F1 1 （RrRr）為粉紅色）為粉紅色 F F2 2 1RR: 2Rr: 1rr 1RR: 2Rr: 1rr 1/4( 1/4(紅紅) 2/4() 2/4(粉粉) 1/4() 1/4(白白) )2022-4-18112022-4-1812 共顯性共顯性 雙親的性狀同時(shí)雙親的性狀同時(shí)在在F1個(gè)體上出現(xiàn)個(gè)體上出現(xiàn),而不表現(xiàn)單一的中間型。而不表現(xiàn)單一的中間型。 舉例：混花毛馬的遺傳舉例：混花

5、毛馬的遺傳 2022-4-1813鑲嵌顯性2022-4-1814不完全顯性：不完全顯性：雜合子表現(xiàn)出的性狀介于相應(yīng)的兩雜合子表現(xiàn)出的性狀介于相應(yīng)的兩種純合子性狀之間的現(xiàn)象。比如說(shuō)純合的紅花和種純合子性狀之間的現(xiàn)象。比如說(shuō)純合的紅花和白花雜交，白花雜交，F(xiàn)1F1代表現(xiàn)為粉花代表現(xiàn)為粉花共顯性：共顯性：雜合子中一個(gè)基因座上的兩個(gè)等位基因雜合子中一個(gè)基因座上的兩個(gè)等位基因顯示相同的表型效應(yīng)。顯示相同的表型效應(yīng)。 比如人類的比如人類的MNMN血型系統(tǒng)。血型系統(tǒng)。MNMN型血的人是雜合子，他們的血細(xì)胞上既有型血的人是雜合子，他們的血細(xì)胞上既有M M型型抗原，又有抗原，又有N N型抗原，兩個(gè)基因同時(shí)表達(dá)型

6、抗原，兩個(gè)基因同時(shí)表達(dá)鑲嵌顯性：鑲嵌顯性：由于等位基因的相互作用，雙親的性由于等位基因的相互作用，雙親的性狀表現(xiàn)在同一子代個(gè)體的不同部位而造成的鑲嵌狀表現(xiàn)在同一子代個(gè)體的不同部位而造成的鑲嵌圖式。比如異色瓢蟲的鞘翅色斑遺傳，黑緣型圖式。比如異色瓢蟲的鞘翅色斑遺傳，黑緣型（鞘翅前部為黑色）和純種均色型（鞘翅后部為（鞘翅前部為黑色）和純種均色型（鞘翅后部為黑色）雜交的黑色）雜交的F1F1表現(xiàn)為鞘翅的前后都有黑色表現(xiàn)為鞘翅的前后都有黑色2022-4-18152、顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系、顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系 等位基因之間的關(guān)系，并不是彼等位基因之間的關(guān)系，并不是彼此直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系，而是分別控此直接

7、抑制或促進(jìn)的關(guān)系，而是分別控制各自所決定的代謝過(guò)程，從而控制性制各自所決定的代謝過(guò)程，從而控制性狀的發(fā)育。狀的發(fā)育。2022-4-1816 顯性性狀的表現(xiàn)受到生物體內(nèi)、外環(huán)境顯性性狀的表現(xiàn)受到生物體內(nèi)、外環(huán)境條件的影響條件的影響 舉例：金魚草花色的遺傳舉例：金魚草花色的遺傳 紅花品種紅花品種象牙色品種象牙色品種 F F1 1 在低溫、強(qiáng)光下為在低溫、強(qiáng)光下為紅色紅色，紅色紅色為顯性為顯性 在高溫、遮光下為象牙色，象牙色為在高溫、遮光下為象牙色，象牙色為顯性顯性 2022-4-1817因遺傳背景而異因遺傳背景而異 舉例舉例: 有角羊與無(wú)角羊雜交有角羊與無(wú)角羊雜交 F1雄性有角雄性有角,雌性無(wú)角雌

8、性無(wú)角 所以，顯性作用是相對(duì)的所以，顯性作用是相對(duì)的,因內(nèi)外條因內(nèi)外條件的不同而可能有所改變件的不同而可能有所改變。2022-4-1818相對(duì)性狀分離的條件相對(duì)性狀分離的條件 根據(jù)分離規(guī)律，一對(duì)相對(duì)性狀的個(gè)根據(jù)分離規(guī)律，一對(duì)相對(duì)性狀的個(gè)體雜交產(chǎn)生的體雜交產(chǎn)生的F1，在完全顯性情況下，在完全顯性情況下，自交后代（自交后代（F2）分離比例為）分離比例為3:1，測(cè)交，測(cè)交后代分離比例為后代分離比例為1:1。要達(dá)到理想的分。要達(dá)到理想的分離比例，必須具備下列條件：離比例，必須具備下列條件：2022-4-1819 (1)親本必需是純合二倍體親本必需是純合二倍體,相對(duì)性狀相對(duì)性狀 差異明顯。差異明顯。 (

9、2)基因顯性完全基因顯性完全,且不受其他基因影且不受其他基因影 響而改變作用方式。響而改變作用方式。 (3)減數(shù)分裂過(guò)程減數(shù)分裂過(guò)程,同源染色體分離機(jī)同源染色體分離機(jī) 會(huì)均等會(huì)均等,形成兩類配子的數(shù)目相等形成兩類配子的數(shù)目相等, 或接近相等。配子能良好地發(fā)育并或接近相等。配子能良好地發(fā)育并 以均等機(jī)會(huì)相互結(jié)合。以均等機(jī)會(huì)相互結(jié)合。 (4)不同基因型合子及個(gè)體具有同等不同基因型合子及個(gè)體具有同等 的存活率。的存活率。 (5)生長(zhǎng)條件一致生長(zhǎng)條件一致,試驗(yàn)群體比較大。試驗(yàn)群體比較大。2022-4-1820基因的自由組合規(guī)律基因的自由組合規(guī)律2022-4-1821一一、獨(dú)立分配規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)、獨(dú)立

10、分配規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因，分別位于不同的同源染色體上。分別位于不同的同源染色體上。在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上體上相互相互分離，而非同源染色體分離，而非同源染色體(非非等位基因等位基因)自由組合自由組合到配子中到配子中。2022-4-1822二、獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證(一)、 測(cè)交法(二)、 自交法2022-4-1823三、用二項(xiàng)式法分析多對(duì)相對(duì)性狀遺傳三、用二項(xiàng)式法分析多對(duì)相對(duì)性狀遺傳 1.一對(duì)基因一對(duì)基因F2的分離的分離(完全顯性情況下完全顯性情況下)：表現(xiàn)型：種類：表現(xiàn)型：種類：21=2，比例：顯性

11、，比例：顯性:隱性隱性=(3:1)1;基因型：種類：基因型：種類：31=3，比例：顯純，比例：顯純:雜合雜合:隱純隱純=(1:2:1)1； 2.兩對(duì)基因兩對(duì)基因F2的分離的分離(完全顯性情況下完全顯性情況下)：表現(xiàn)型：種類：表現(xiàn)型：種類：22=4，比例：，比例：(3:1)2=9:3:3:1；基因型：種類：基因型：種類：32=9，比例：，比例：(1:2:1)2=1:2:1:2:4:2:1:2:1。2022-4-1824三對(duì)三對(duì)(n對(duì)對(duì))基因獨(dú)立遺傳基因獨(dú)立遺傳豌豆：黃色圓粒紅花豌豆：黃色圓粒紅花(YYRRCC)綠色皺粒白花綠色皺粒白花(yyrrcc);雜種雜種F1：黃色圓粒紅花：黃色圓粒紅花(Y

12、yRrCc);F1產(chǎn)生的配子類型：產(chǎn)生的配子類型：8種種 (2n)；F2可能組合數(shù)：可能組合數(shù)：64種種 (22n)；F2基因型種類：基因型種類：27種種 (3n)；F2表現(xiàn)型種類：表現(xiàn)型種類：8種種 (2n, 完全顯性情況下完全顯性情況下)；2022-4-1825四、多四、多因一效與一因多效因一效與一因多效1、多因一效、多因一效2、一因多效、一因多效2022-4-18261、多多因一效因一效多因一效：多因一效：由多對(duì)基因控制、影響同一性狀表現(xiàn)的現(xiàn)象由多對(duì)基因控制、影響同一性狀表現(xiàn)的現(xiàn)象稱為稱為多因一效多因一效。生化基礎(chǔ)：一個(gè)性狀生化基礎(chǔ)：一個(gè)性狀形成形成是由許多基因所控是由許多基因所控制的許

13、多生化過(guò)程連續(xù)作用的結(jié)果。制的許多生化過(guò)程連續(xù)作用的結(jié)果。 如：玉米正常葉綠素的形成與如：玉米正常葉綠素的形成與50多對(duì)不同的多對(duì)不同的基因有關(guān)，分別控制葉綠素不同成份形成或基因有關(guān)，分別控制葉綠素不同成份形成或不同發(fā)育階段的生化反應(yīng)。不同發(fā)育階段的生化反應(yīng)。2022-4-18272、一因多效一因多效一因多效：一因多效：一個(gè)基因影響一個(gè)基因影響、控制、控制多個(gè)性狀發(fā)育的現(xiàn)象多個(gè)性狀發(fā)育的現(xiàn)象。生化基礎(chǔ)：一個(gè)基因改變直接影響以該基因?yàn)橹魃A(chǔ)：一個(gè)基因改變直接影響以該基因?yàn)橹鞯纳^(guò)程，同時(shí)也影響與之有聯(lián)系的其它生化的生化過(guò)程，同時(shí)也影響與之有聯(lián)系的其它生化過(guò)程，從而影響其它性狀過(guò)程，從而影響

14、其它性狀表現(xiàn)表現(xiàn)。如：豌豆花色基因如：豌豆花色基因C/c實(shí)際上是與植株色素形成實(shí)際上是與植株色素形成相關(guān)的一系列生長(zhǎng)反應(yīng)相關(guān)，同時(shí)還控制種皮顏相關(guān)的一系列生長(zhǎng)反應(yīng)相關(guān)，同時(shí)還控制種皮顏色色(C-灰色種皮，灰色種皮，c-淡色種皮淡色種皮)、葉腋色斑、葉腋色斑(C-有黑有黑斑，斑，c-無(wú)黑斑無(wú)黑斑)。2022-4-1828五、基因間的五、基因間的互作互作 基因互作：細(xì)胞內(nèi)各基因在決定生物性狀表現(xiàn)時(shí)，所基因互作：細(xì)胞內(nèi)各基因在決定生物性狀表現(xiàn)時(shí)，所表現(xiàn)出來(lái)的相互作用。表現(xiàn)出來(lái)的相互作用。 基因互作的層次：基因互作的層次：基因內(nèi)互作基因內(nèi)互作：等位基因間互作等位基因間互作。一對(duì)等位基因在決定。一對(duì)等位

15、基因在決定一個(gè)性狀時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的相互關(guān)系：完全顯性、不完全一個(gè)性狀時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的相互關(guān)系：完全顯性、不完全顯性、共顯性等。顯性、共顯性等。基因間互作：非等位基因間互作基因間互作：非等位基因間互作。在多因一效情況下，。在多因一效情況下，決定一個(gè)單位性狀的多對(duì)非等位基因間表現(xiàn)出來(lái)的相決定一個(gè)單位性狀的多對(duì)非等位基因間表現(xiàn)出來(lái)的相互關(guān)系。互關(guān)系。2022-4-1829 非等位基因間互作非等位基因間互作內(nèi)容：內(nèi)容： 一、互作基因一、互作基因 二、互補(bǔ)作用二、互補(bǔ)作用 三、積加作用三、積加作用 四、重疊作用四、重疊作用 五、顯性上位作用五、顯性上位作用 六、隱性上位作用六、隱性上位作用 七、抑制作用七、抑制

16、作用2022-4-1830一、互作基因一、互作基因2022-4-1831遺傳分析為：遺傳分析為：2022-4-1832二、互補(bǔ)作用二、互補(bǔ)作用 定義：兩對(duì)獨(dú)立基因分別處純定義：兩對(duì)獨(dú)立基因分別處純合顯性或雜合狀態(tài)時(shí)，共同決定一合顯性或雜合狀態(tài)時(shí)，共同決定一種性狀的發(fā)育。當(dāng)只有一對(duì)基因是種性狀的發(fā)育。當(dāng)只有一對(duì)基因是顯性，或兩對(duì)基因都是隱性時(shí)，則顯性，或兩對(duì)基因都是隱性時(shí)，則表現(xiàn)為另一種性狀，這種作用稱為表現(xiàn)為另一種性狀，這種作用稱為互補(bǔ)作用。發(fā)生互補(bǔ)作用的基因稱互補(bǔ)作用。發(fā)生互補(bǔ)作用的基因稱為互補(bǔ)基因?yàn)榛パa(bǔ)基因。 2022-4-1833 舉例：香豌豆花色遺傳舉例：香豌豆花色遺傳 其中有兩個(gè)白花

17、品種，雜交其中有兩個(gè)白花品種，雜交F1代開紫花，代開紫花，F(xiàn)2代分代分離出離出9/16紫花和紫花和7/16白花。如下圖分析白花。如下圖分析 P 白花白花CCppccPP白花白花 F1 紫花紫花CcPp F29紫花（紫花（C_P_）：）：7白白（3C_pp+3ccP_+1ccpp）2022-4-1834三三、積加作用、積加作用 定義：兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一定義：兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一種性狀，單獨(dú)存在時(shí)則能分別表現(xiàn)相似的種性狀，單獨(dú)存在時(shí)則能分別表現(xiàn)相似的性狀，稱之。性狀，稱之。 舉例：南瓜果形遺傳舉例：南瓜果形遺傳 圓球形對(duì)扁盤形為隱性，長(zhǎng)圓形對(duì)圓球圓球形對(duì)扁盤形為隱性，長(zhǎng)圓形對(duì)圓球

18、形為隱性。用兩種不同基因型的圓球形品形為隱性。用兩種不同基因型的圓球形品種雜交，種雜交，F(xiàn)1產(chǎn)生扁盤形，產(chǎn)生扁盤形，F(xiàn)2出現(xiàn)三種果形：出現(xiàn)三種果形：9/16扁盤形，扁盤形，6/16圓球形，圓球形，1/16長(zhǎng)圓形。長(zhǎng)圓形。2022-4-1835 遺傳分析為：遺傳分析為： P 圓球形圓球形AAbb圓球形圓球形aaBB F1 扁盤形扁盤形AaBb F2 9扁盤形（扁盤形（A_B_）：）：6圓球形圓球形（3A_bb+3aaB_ ）：）：1長(zhǎng)圓形（長(zhǎng)圓形（aabb） 從以上分析可知，兩對(duì)基因都是隱性時(shí)，為長(zhǎng)圓從以上分析可知，兩對(duì)基因都是隱性時(shí)，為長(zhǎng)圓形，只有形，只有A或或B存在時(shí)，為圓球形；存在時(shí)，為圓

19、球形；A和和B同時(shí)存在時(shí)，同時(shí)存在時(shí)，則形成扁盤形。則形成扁盤形。 2022-4-1836四四、重疊作用、重疊作用 定義：不同對(duì)基因互作時(shí)，對(duì)表現(xiàn)型產(chǎn)生相同的影響，定義：不同對(duì)基因互作時(shí)，對(duì)表現(xiàn)型產(chǎn)生相同的影響，F(xiàn)2產(chǎn)生產(chǎn)生15:1的比例，稱為重疊作用。這類表現(xiàn)相同作用的比例，稱為重疊作用。這類表現(xiàn)相同作用的基因，稱為重疊基因的基因，稱為重疊基因。 舉例：薺菜果形的遺傳。常見(jiàn)果形為三角形蒴果，極舉例：薺菜果形的遺傳。常見(jiàn)果形為三角形蒴果，極少數(shù)為卵形蒴果。將兩種植株雜交，少數(shù)為卵形蒴果。將兩種植株雜交，F(xiàn)1全是三角形蒴果。全是三角形蒴果。F2則分離則分離15/16三角形蒴果：三角形蒴果：1/1

20、6卵形蒴果。卵形的后代卵形蒴果。卵形的后代不分離，三角形則有三種情況：不分離，三角形則有三種情況： 不分離不分離 分離出分離出3/4三角形蒴果，三角形蒴果，1/4卵形蒴果卵形蒴果 出現(xiàn)出現(xiàn)15：1比例分離。比例分離。 顯然這是顯然這是9:3:3:1的變形，其中只要有一個(gè)顯性基因的的變形，其中只要有一個(gè)顯性基因的則可使果為三角形，缺少顯性基因?yàn)槁研?。則可使果為三角形，缺少顯性基因?yàn)槁研巍?022-4-1837遺傳分析：遺傳分析： P 三角形三角形T1T1T2T2 卵形卵形t1t1t2t2 F1 三角形三角形T1t1T2t2 F2 15三角形（三角形（9T1-T2- +3T1-t2t2 + 3t1

21、t1T2-） ： （1卵形卵形 t1t1t2t2 ） 如果是三對(duì)基因，則為如果是三對(duì)基因，則為63:1,余類推。余類推。2022-4-1838五、顯性上位作用五、顯性上位作用 定義：兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因共同對(duì)一定義：兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因共同對(duì)一對(duì)性狀發(fā)生作用，其中一對(duì)對(duì)另一對(duì)對(duì)性狀發(fā)生作用，其中一對(duì)對(duì)另一對(duì)基因的表現(xiàn)有遮蓋作用，稱為上位性。基因的表現(xiàn)有遮蓋作用，稱為上位性。反之，后者被前者所遮蓋，稱為下位反之，后者被前者所遮蓋，稱為下位性。如果是顯性起遮蓋作用，稱為上性。如果是顯性起遮蓋作用，稱為上位顯性基因。位顯性基因。 2022-4-1839舉例：舉例： 西葫蘆（西葫蘆（squash）的皮色遺傳）

22、的皮色遺傳 顯性白色基因（顯性白色基因（W）對(duì)顯性黃皮基因（）對(duì)顯性黃皮基因（Y）有上位）有上位性作用。性作用。 P 白皮白皮WWYY wwyy 綠皮綠皮 F1 WwYy白皮白皮 F2 12白皮白皮(9W_Y_+3W_yy)：3黃皮（黃皮（wwY_）：）：1綠皮（綠皮（wwyy） 當(dāng)當(dāng)W存在時(shí)，存在時(shí)，Y的作用被遮蓋，當(dāng)?shù)淖饔帽徽谏w，當(dāng)W不存在時(shí)，不存在時(shí)，Y則則表現(xiàn)黃色，當(dāng)為雙隱性時(shí)，則為綠色。表現(xiàn)黃色，當(dāng)為雙隱性時(shí)，則為綠色。2022-4-1840六、六、隱性上位作用隱性上位作用 定義：在兩對(duì)互作的基因中，其中一對(duì)隱定義：在兩對(duì)互作的基因中，其中一對(duì)隱性基因?qū)α硪粚?duì)基因起上位性作用，稱之性基因?qū)α硪粚?duì)基因起上位性作用，稱之。 舉例：玉米胚乳蛋白質(zhì)層顏色的遺傳舉例：玉米胚乳蛋白質(zhì)層顏色的遺傳 當(dāng)基本色澤基因當(dāng)基本色澤基因C存在時(shí)，只對(duì)存在時(shí)，只對(duì)Prpr都能都能表達(dá)各自的作用，即表達(dá)各自的作用，即Pr表現(xiàn)紫色，表現(xiàn)紫色，pr表現(xiàn)紅表現(xiàn)紅色，缺色，缺C因子時(shí)，隱因子時(shí)，隱c對(duì)對(duì)Pr和和Pr起上位性作