
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文檔簡介
孟德爾式遺傳分析第1頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第一節(jié)孟德爾第一定律(分離定律)及其遺傳分析一、一對相對性狀的遺傳(一)、孟德爾遺傳分析方法----單位性狀和相對性狀(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)及分析第2頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)、單位性狀和相對性狀●性狀(character):生物體所表現(xiàn)的形態(tài)特征和生理特征?!駟挝恍誀睿╱nitcharacter):把植株所表現(xiàn)的性狀總體區(qū)分為各個單位作為研究對象,這樣區(qū)分開來的性狀稱為單位性狀?!裣鄬π誀睿╟ontrastingcharacter):同一單位性狀的相對差異。一一對相對性狀的遺傳(一)、單位性狀和相對性狀(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)第3頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第4頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)
1.總的概況
豌豆(Gardenpea)、菜豆、玉米、山柳菊
他選擇豌豆作為研究材料。豌豆是嚴(yán)格的自花授粉植物,花大,雜交容易,相對性狀差異明顯。他一共試驗(yàn)8年(1856-1864),對豌豆的七對相對性狀進(jìn)行研究。
1866年發(fā)表了著名的“植物雜交試驗(yàn)”論文。
一一對相對性狀的遺傳(一)、單位性狀和相對性狀(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)第5頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第6頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第7頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四2.舉例豌豆的紅花和白花雜交試驗(yàn)
p
紅花(♀)×白花(♂)↓
F1
紅花
↓
F2
紅花
白花株數(shù)705224
比例3.15:1
理論值3:1一一對相對性狀的遺傳(一)、單位性狀和相對性狀(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)第8頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四p
紅花(♀)×白花(♂)
↓
F1
紅花
↓F2
紅花
白花●P:表示親本(parent)●♀:表示母本(femaleparent)●♂:表示父本(maleparent)●x:表示雜交,在母本上授上外來的花粉●F(filialgeneration):
表示雜種后代
F1:雜種一代
F2:雜種二代
Fn:雜種n代●:自交,指同一植株上的自花授粉或同株上的異花授粉?!袢バ叟c人工授粉○去雄:雜交前將母本花蕾的雄蕊完全摘除?!鹑斯な诜?去雄后將父本的花粉授到母本的柱頭上。第9頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
結(jié)果第一,F(xiàn)1所有植株的性狀表現(xiàn)都是一致的,都只表現(xiàn)一個親本的性狀,而另一個親本的性狀隱藏未表現(xiàn)。把表現(xiàn)出來的性狀,稱為顯性性狀(dominantcharacter);未表現(xiàn)出來的,稱隱性性狀(recessivecharacter)。
一一對相對性狀的遺傳(一)、單位性狀和相對性狀(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)第10頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
第二,F(xiàn)2的植株在性狀表現(xiàn)上是不同的,一部分植株表現(xiàn)一個親本的性狀,另一部分植株表現(xiàn)另一個親本的性狀,即顯隱性狀都出現(xiàn)了,這就是性狀分離現(xiàn)象(segregation)。由此可見,隱性性狀在F1并沒有消失,而是隱藏未見,在F2又重新出現(xiàn),并且在F2中兩者分離比例大致總是3:1。一一對相對性狀的遺傳(一)、單位性狀和相對性狀(二)、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)第11頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四二分離規(guī)律的解釋(一)、遺傳因子的分離和組合(二)、表現(xiàn)型和基因型的概念第12頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)、遺傳因子的分離和組合●假設(shè)○控制紅花性狀為顯性的紅花因子,用C表示?!鹂刂瓢谆ㄐ誀顬殡[性的白花因子,用c表示。○遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)是成對的,紅花親本應(yīng)具有一對紅花因子CC,白花親本應(yīng)具有一對白花因子cc?!疬z傳因子在配子中是單個的,配子只含有成對的遺傳因子中的一個,因此紅花親本的配子中只有一個遺傳因子C,白花親本的配子中只有一個遺傳因子c。二分離規(guī)律的解釋(一)、遺傳因子的分離和組合(二)、表現(xiàn)型和基因型的概念第13頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
●分析
P紅花×白花
CCcc↓↓
配子Cc
↘↙
紅花
F1Cc→F1雄配子↓CcF1C
CCCc
雌紅花
紅花配cCccc
子紅花白花
?紅花:?白花孟德爾遺傳因子的分離和組合示意圖
第14頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●結(jié)論控制紅花性狀是顯性的紅花因子C。在體細(xì)胞內(nèi)紅花因子是成對的,即CC;在配子中是單個的,即C控制白花性狀是隱性的白花因子c。在體細(xì)胞內(nèi)白花因子是成對的,即cc;在配子中是單個的,即c二分離規(guī)律的解釋(一)、遺傳因子的分離和組合(二)、表現(xiàn)型和基因型的概念第15頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四遺傳因子在雜種后代分離(F1),并可通過受精再組合(F2)當(dāng)顯性遺傳因子和隱性遺傳因子同時存在時,隱性遺傳因子就不發(fā)生作用,比如體內(nèi)含有Cc時,它表現(xiàn)的性狀和體內(nèi)含有CC的個體一樣為紅花。第16頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四P紅花×白花
CCcc↓↓
配子Cc
↘↙
紅花
F1Cc→F1雄配子↓CcF1C
CCCc
雌紅花
紅花配cCccc
子紅花白花
?:?第17頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)、表現(xiàn)型基因型的概念孟德爾提出的遺傳因子,后來Johannsen(1909)年稱為基因(gene)?!窕蛐?genotype)
個體的基因組合,稱之?;蛐褪切誀畋憩F(xiàn)必須具備的內(nèi)在因素。
舉例:決定紅花性狀的基因型可能是Cc,也可能是CC。白花性狀只能是cc。
第18頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四純合的基因型(homozygousgenotype):成對的基因都是一樣的基因型。如CC或cc。也稱純合體(homozygote)。雜合的基因型(heterozygousgenotype),或稱雜合體(heterozygote):成對的基因不同。如Cc。第19頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●表現(xiàn)型(phenotype)植株所表現(xiàn)出來的紅花和白花性狀(形態(tài))就是表現(xiàn)型。
表現(xiàn)型是指生物體所表現(xiàn)的性狀。它是基因型和外界環(huán)境作用下具體的表現(xiàn),是可以直接觀測的。而基因型是生物體內(nèi)在的遺傳基礎(chǔ),只能根據(jù)表現(xiàn)型用實(shí)驗(yàn)方法確定。第20頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第21頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)、測交法●定義指把被測驗(yàn)的個體與純合隱性親本雜交?!窕驹怼痼w細(xì)胞中含有成對的同源染色體,也意味著含有成對的基因,這種成對的基因在配子形成過程中經(jīng)過減數(shù)分裂,基因隨染色體彼此分離,互不干擾,因而配子中只有成對基因的一個,在遺傳上它是純粹的。三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第22頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
○由于隱性純合體只能產(chǎn)生一種含隱性基因的配子,它們和含有任何基因的另一種配子結(jié)合,其子代將只能表現(xiàn)出另一種配子所含基因的表現(xiàn)型。因此,測交子代表現(xiàn)的種類和比例正好反映了被測個體所產(chǎn)生的配子種類和比例。所以根據(jù)測交所出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類和比例,可以確定測驗(yàn)的個體的基因型。
三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第23頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四舉例
紅花×白花紅花×白花
PCCccCccc配子CcCcccF1CcCccc
紅花
紅花白花豌豆紅花和白花一對基因的分離第24頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)、自交法驗(yàn)證●方法讓F2植株自交產(chǎn)生F3株系,然后根據(jù)F3的性狀表現(xiàn)來驗(yàn)證F2的基因型。
三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第25頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●孟德爾的設(shè)想根據(jù)孟德爾的設(shè)想,F(xiàn)2代中開白花的植株,F(xiàn)3代應(yīng)該不會再分離,只產(chǎn)生白花植株;F2代中開紅花的植株,2/3應(yīng)該是Cc雜合體,1/3應(yīng)該是CC純合體,前者2/3的植株在F3代應(yīng)再分離出3/4的紅花植株和1/4的白花植株,而后者1/3的植株在F3代不再分離,全部為紅色植株。三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第26頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●具體結(jié)果豌豆F2表現(xiàn)顯性性狀的個體分別自交后的F3表現(xiàn)型種類及其比例在F3表現(xiàn)顯在F3完全表性狀性:隱性=3:1現(xiàn)顯性性狀F3株系總數(shù)株系數(shù)的株系數(shù)花色64(1.80)36(1)100
種子形狀372(1.93)193(1)565
子葉顏色353(2.13)166(1)519
豆莢形狀71(2.45)29(1)100
未熟豆莢色60(1.50)40(1)100
花著生位置67(2.03)33(1)100
植株高度72(2.57)28(1)100第27頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
上表花色分離表明,100株F2代中的紅花
植株中有64株(2/3)在F3代再分離出3/4的紅花植株和1/4的白花植株;36株(1/3)的植株在F3代不再分離,全部為紅色植株。三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第28頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(三)、花粉鑒定法●理論基礎(chǔ)在減數(shù)分裂期間,同源染色體分開并分配到兩個配子中去,雜種的相對基因也就隨之分開而分配到不同的配子中去,如果這個基因在配子發(fā)育期間就表達(dá),那么就可用花粉粒進(jìn)行觀察檢定。三分離規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第29頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
●舉例:糯性玉米與非糯性玉米雜交
P(非糯性)WxWx×wxwx(糯性)(含直鏈淀粉)↓↓(支鏈淀粉)
Wx
wx碘液染色花粉呈藍(lán)黑色花粉呈紅棕色↓
F1Wxwx↓
Wx
wx
雜種花粉碘液染色呈藍(lán)黑色呈紅棕色第30頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四四顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系(一)、顯性性狀的表現(xiàn)(二)、顯性與隱性的實(shí)質(zhì)(三)、影響相對性狀分離的條件第31頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)、顯性性狀的表現(xiàn)
●
完全顯性(completedominance)
F1所表現(xiàn)的性狀和親本之一完全一樣,而非中間型或同時表現(xiàn)雙親的性狀。
●不完全顯性(incomplete
dominance)F1表現(xiàn)雙親性狀的中間型。四顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系(一)、顯性性狀的表現(xiàn)(二)、顯性與隱性的實(shí)質(zhì)(三)、影響相對性狀分離的條件第32頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四舉例紫茉莉(mirabilisjalapa)花色的遺傳
紅花親本×白花親本
(RR)
↓(rr)
F1
(Rr)為粉紅色
↓
F2
1RR:
2Rr:
1rr
1/4(紅)2/4(粉)1/4(白)第33頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●共顯性(codominance)
雙親的性狀同時在F1個體上出現(xiàn),而不表現(xiàn)單一的中間型。舉例:鐮刀形貧血癥人類血型的遺傳:ABO血型系統(tǒng):A,B,AB,OMN血型系統(tǒng):M,N,MNRh血型系統(tǒng):完全顯性鑒別相對性狀表現(xiàn)完全顯性或不完全顯性,也取決于觀察的分析水平。
四顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系(一)、顯性性狀的表現(xiàn)(二)、顯性與隱性的實(shí)質(zhì)(三)、影響相對性狀分離的條件第34頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四舉例:豌豆種子外形的遺傳
圓粒種子
×皺縮粒種子↓↓顯微鏡淀粉粒持水力淀粉粒持水力弱,觀察強(qiáng),發(fā)育完善,發(fā)育不完善表現(xiàn)結(jié)構(gòu)飽滿皺縮↓
F1(圓粒)顯微鏡
淀粉粒發(fā)育為中間型,外形是近圓粒
第35頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●鑲嵌顯性:mosaicdominance一對等位基因在雜合體不同部位分別表現(xiàn)出顯性,呈一定的定位作用.紫花辣椒白花辣椒
F1:每朵花邊緣為紫色,
中央為白色瓢蟲:前緣黑色后緣黑色
F1:前后緣均為黑色第36頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●條件顯性:Conditioneddominance在一定條件下顯性才能表現(xiàn)出來.例:金魚草(Antitthinummajus)花色的遺傳
紅花品種×象牙色品種↓
F1
在低溫、強(qiáng)光下為紅色,紅色為顯性在高溫、遮光下為象牙色,象牙色為顯性人類面部雀斑:顯性基因控制,但與陽光有關(guān),見光有,不見光無.第37頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●交替顯性:alternatingdominance顯性在不同條件下發(fā)生轉(zhuǎn)換.例:辣椒中花蕾和果實(shí)的朝向:
朝上的品種朝上的品種
F1:夏季朝上:高溫長日秋季朝下:低溫短日第38頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●顯性延遲:delayeddominance雜合體顯性等位基因的表現(xiàn)延遲.例:遺傳性慢性舞蹈病(亨廷頓氏舞蹈病):
由顯性基因H控制,30歲以后才發(fā)病.
遺傳性結(jié)腸息肉:25歲以后發(fā)病.●性影響顯性:Sex-influenceddominance雜合體中等位基因在兩種不同性別中有不同的顯性作用.例:1)牛、綿羊角的遺傳:HHHhhh
♀有角無角無角♂有角有角無角
2)人類禿頂?shù)倪z傳:有B決定,男性BB,Bb為禿頂,女性只有BB才禿頂?shù)?9頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四表型模寫:Phenocopy環(huán)境改變所引起的表型改變,正好與有某基因引起的表型變化相似的現(xiàn)象。例:人類的短肢畸形:隱性遺傳病妊娠第3-5周服用一種安眠藥:反應(yīng)停第40頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)、顯性與隱性的實(shí)質(zhì)●相對基因之間的關(guān)系,并不是彼此直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系,而是分別控制各自所決定的代謝過程,從而控制性狀的發(fā)育。
四顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系(一)、顯性性狀的表現(xiàn)(二)、顯性與隱性的實(shí)質(zhì)(三)、影響相對性狀分離的條件第41頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四舉例兔子皮下脂肪顏色的遺傳白脂肪×黃脂肪
(YY)↓(yy)F1(Yy)白脂肪↓
YY:Yy:yy
︸3/4白脂肪1/4黃脂肪第42頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(三)、影響相對性狀分離的條件●等位基因(allele)載荷在同源染色體對等座位上的二個基因,這二個成對的基因稱為等位基因。
第43頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第44頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●相對性狀分離的條件根據(jù)分離規(guī)律,一對相對性狀的個體雜交產(chǎn)生的F1,在完全顯性情況下,自交后代(F2)分離比例為3:1,測交后代分離比例為1:1。要達(dá)到理想的分離比例,必須具備下列條件:四顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系(一)、顯性性狀的表現(xiàn)(二)、顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系(三)、影響相對性狀分離的條件第45頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
(1)親本必需是純合二倍體,相對性狀差異明顯。
(2)基因顯性完全,且不受其他基因影響而改變作用方式。
(3)減數(shù)分裂過程,同源染色體分離機(jī)會均等,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)育并以均等機(jī)會相互結(jié)合。
(4)不同基因型合子及個體具有同等的存活率。
(5)生長條件一致,試驗(yàn)群體比較大。四顯性性狀的表現(xiàn)及其與環(huán)境的關(guān)系(一)、顯性性狀的表現(xiàn)(二)、顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系(三)、影響相對性狀分離的條件第46頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四五分離規(guī)律的應(yīng)用●理論上的應(yīng)用○說明了生物界由于雜交和分離所出現(xiàn)的變異的普遍性?!鹪谶z傳研究和雜交育種工作中應(yīng)嚴(yán)格選用合適的遺傳材料,才能正確地分析試驗(yàn)資料,獲得預(yù)期的結(jié)果,做出可靠的結(jié)論。第47頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●實(shí)踐上的應(yīng)用○指導(dǎo)育種。雜種通過自交將產(chǎn)生性狀分離,同時也導(dǎo)致基因的純合。所以雜交育種上,自交和選擇要同時進(jìn)行?!鹆挤N繁育。防止天然雜交以免雜合而分離。第48頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第二節(jié)孟德爾第二定律(獨(dú)立分配規(guī)律)
及其遺傳分析一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第49頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
一兩對相對性狀的遺傳第50頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四一兩對相對性狀的遺傳●孟德爾的實(shí)驗(yàn)
P黃色子葉、圓?!辆G色、皺?!鼺1
黃色、圓?!?/p>
F2
黃色、圓粒黃色、皺粒綠色、圓粒綠色、皺??倲?shù)實(shí)粒數(shù)31510110832556比例9.00:2.893.090.91理論比值9:3:3:1黃色子葉和圓粒為顯性黃色:綠色=(315+101):(108+32)=416:140≈3:1圓粒:皺色=(315+108):(101+32)=423:133≈3:1兩對性狀是獨(dú)立遺傳的F2代出現(xiàn)新的重組型個體,說明兩對性狀遺傳是自由組合的.第51頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四從以上實(shí)驗(yàn)得出:○黃色子葉和圓粒種子是顯性○F2代有四種表現(xiàn)型,四者比例接近
9:3:3:1○按一對相對性狀分析
黃色:綠色=(315+101):(108+32)=416:140≈3:1
圓粒:皺粒=(315+108):(101+32)=423:133≈3:1→兩對性狀是獨(dú)立遺傳的○F2代出現(xiàn)新的重組型個體,說明兩對性狀遺傳是自由組合的.第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第52頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●根據(jù)概率定律推算F2代的不同表現(xiàn)型的理論比例○兩個獨(dú)立事件同時出現(xiàn)的概率=兩個事件分別出現(xiàn)概率的乘積:
黃色、圓粒單獨(dú)出現(xiàn)的概率都為3/4
綠色、皺粒單獨(dú)出現(xiàn)的概率都為1/4那么:
黃色、圓粒=3/4×3/4=9/16
黃色、皺粒=3/4×1/4=3/16
綠色、圓粒=1/4×3/4=3/16
綠色、皺粒=1/4×1/4=1/16第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第53頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四即四種不同表現(xiàn)型的理論比例
=9/16:3/16:3/16:1/16=9:3:3:1○按理論比例來推算F2不同表現(xiàn)型的種子數(shù)
黃色、圓粒黃色、皺粒綠色、圓粒綠色、皺粒實(shí)得粒數(shù)31510110832理論推算312.75104.25104.2534.75差數(shù)+2.25-3.25+3.75-2.75第54頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋
(一)、根據(jù)配子組合解釋(二)、細(xì)胞遺傳學(xué)實(shí)質(zhì)第55頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)、根據(jù)配子組合解釋●假設(shè)○控制不同的相對性狀的基因在遺傳過程中,這一對基因與另一對基因的分離和組合是互不干擾的,各自獨(dú)立分配到配子中去。第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第56頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四○Y和y分別代表子葉黃色和綠色的一對基因?!餜和r分別代表圓粒和皺粒的一對基因?!瘘S色圓粒種子親本基因型為YYRR
綠色皺粒種子親本基因型為yyrr
根據(jù)假設(shè),可用棋盤方格圖解兩對性狀的遺傳(如下):第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第57頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
P黃圓YYRR×綠皺yyrr●分析配子YRyr↘↙F1
黃圓YyRrYRYryRyrYRYYRRYYRrYyRRYyRr
黃圓黃圓黃圓黃圓
YrYYRr
YYrr
YyRr
Yyrr
黃圓
黃皺
黃圓
黃皺
yRYyRRYyRr
yyRRyyRr
黃圓黃圓
綠圓綠圓
yrYyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黃圓
黃皺
綠圓
綠皺
F2豌豆黃、圓×綠、皺的F2分離圖解第58頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四F2基因型和表現(xiàn)型的比例表現(xiàn)型基因型基因型比例表現(xiàn)型比例
YYRR1Y-R-黃圓YyRR29YYRr2YyRr4Y-rr黃皺Yyrr13Yyrr2yyR-綠圓yyRR13yyRr2yyrr綠皺yyrr11
第59頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●結(jié)論○F1產(chǎn)生四種配子(含四種雄配子和四種雌配子)○F2群體有9種基因型○F2有4種表現(xiàn)型,比例9:3:3:1○F2有4種組合的基因型是純合的○4種組合2種基因都是雜合的第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第60頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳二、細(xì)胞遺傳學(xué)實(shí)質(zhì)●Y和y位于一對同源染色體的相對位點(diǎn)上,R和r位于另一對同源染色體的相對位點(diǎn)上,即控制這兩對性狀的兩對等位基因分布在不同的同源染色體上?!癞?dāng)F1進(jìn)行減數(shù)分裂時,每對同源染色體上的每一對等位基因發(fā)生分離,而位于非同源染色體上的基因之間可以自由組合.YyR
r
YRRyy
r
rY第61頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四親本親本配子F1F1配子F2第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第62頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四在減數(shù)分裂后期Ⅰ,Y與y一定分別進(jìn)入不同的二分體,R與r也一定分別進(jìn)入不同的二分體。由于Y與R、Y與r、y與R,y與r是相互獨(dú)立的,所以形成二分體就可能有四種基因組合,即
YR、Yr、yR和Yr
四分體是染色單體分離,基因型不再改變,所以以后形成的配子基因型分別也有四種即YR、Yr、yR和Yr,它們的比例是1:1:1:1。雌雄配子都有是一樣的,這樣它們相互隨機(jī)結(jié)合時,就出現(xiàn)如圖3-2組合,共16種組合,表現(xiàn)型為9:3:3:1比例。第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第63頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四提問:獨(dú)立分配規(guī)律的本質(zhì)是什么?計算雜種后代的分離比例可用哪兩種方法?第64頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證一、測交法二、自交法第65頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四一、測交法
1.基本原理●F1可產(chǎn)生四種配子,即YR,Yr,yR和yr,比例為1:1:1:1?!耠[性純合體只產(chǎn)生一種配子,即yr。●測交子代的表現(xiàn)型和比例,理論上能反映F1所產(chǎn)生的配子類型和比例。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第66頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四豌豆黃、圓?!辆G、皺粒的F1和雙隱性親本測交的結(jié)果
F1黃、圓YyRr×綠、皺yyrr
配子YRYryRyryr理論期基因型YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr望的測表現(xiàn)型種類黃圓
黃皺
綠圓
綠皺交后代表現(xiàn)型比例1111孟德爾F1為母本31372626的實(shí)際F1為父本24222526測交結(jié)果第67頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四二、自交法
1.F2自交后代分離的理論推測●F2共有三類基因組合的植株,即一對基因雜合的植株,各占2/16,共8/16,這類植株自交后,F(xiàn)3代應(yīng)出現(xiàn)3:1分離。二對基因雜合的植株,共4/16,這類植株自交后,F(xiàn)3代將分離為9:3:3:1比例。純合的F2植株,各占1/16,共4/16,這類植株自交F3不再分離。第二節(jié)獨(dú)立分配規(guī)律一兩對相對性狀的遺傳二獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四多對相對性狀雜種的遺傳第68頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四二、自交法
1.F2自交后代分離的理論推測YYRR
YYRrYyRRYyRrYYRr
YYrr
YyRr
Yyrr
YyRR
YyRr
yyRR
yyRrYyRr
YyrryyRr
yyrr基因型純合的F2植株,各占1/16,共4/16,這類植株自交F3不再分離。
二對基因雜合的植株,共4/16,這類植株自交后,F(xiàn)3代將分離為9:3:3:1比例。一對基因雜合的植株,各占2/16,共8/16,這類植株自交后,F(xiàn)3代應(yīng)出現(xiàn)3:1分離。第69頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四●自交的試驗(yàn)結(jié)果如下,完全乎合推論
F2F338株(1/16)YYRR→全部為黃圓35株(1/16)yyRR→全部為綠圓28株(1/16)YYrr→全部為黃皺30株(1/16)yyrr→全部為綠皺65株(2/16)YyRR→全部為圓粒,子葉顏色分離3黃:1綠68株(2/16)Yyrr→全部為皺粒,子葉顏色分離3黃:1綠60株(2/16)YYRr→全部為黃色,3圓:1皺(分離)67株(2/16)yyRr→全部為綠色,3圓:1皺(分離)138株(4/16)YyRr→分離9黃圓:3黃皺:3綠圓:1綠皺第70頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四四多對相對性狀雜種的遺傳
(一)、三對相對性狀的遺傳分析
(二)、n對相對性狀的遺傳分析第71頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)、三對相對性狀的遺傳分析
1.用棋盤格圖解法分析后代的基因組合和基因型組合四多對相對性狀雜種的遺傳(一)、三對相對性狀的遺傳分析(二)、n對相對性狀的遺傳分析第72頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
P黃、圓、紅綠、皺、白
YYRRCC×yyrrcc配子YRCyrcF1黃、圓、紅YyRrCc
♂
YRCYRCYrCYrcyRCyRcyrCyrcYRCYYRRCCYYRRCcYYRrCCYYRrCcYyRRCCYyRRCcYyRrCCYyRrCc
YRcYYRRCcYYRRccYYRrCcYYRrccYyRRCcYyRRccYyRrCcYyRrcc
YrCYYRrCCYYRrCcYYrrCCYYrrCcYyRrCCYyRrCcYyrrCCYyrrcc♀
YrcYYRrCcYYRrccYYrrCcYYrrccYyRrCcYyRrccYyrrCcYyrrcc
yRCYyRRCCYyRRCcYYRrCCYyRrCcYyRRCCyyRRCcyyRrCcyyRrCc
yRcYyRRCcYyRRccYyRrCcYyRrccyyRRCcyyRRccyyRrCcyyRrcc
yrCYyRrCCYyRrCcYyrrCCYyrrCcyyRrCCyyRrCcyyrrCCyyrrCc
yrcYyRrCcYyRrccYYrrCcYyrrccyyRrCcyyRrccyyrrcCyyrrcc
第73頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
分析結(jié)果:F2將產(chǎn)生64種基因組合,27種基因型,8種表現(xiàn)型。
2.用概率計算(3對性狀和n對性狀)第四節(jié)再講
第74頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四雜種雜合基因?qū)?shù)與F2表現(xiàn)型和基因型種類的關(guān)系雜種雜合顯性完全F1形成的F2基因F1產(chǎn)生的雌F2純合F2雜合F2表現(xiàn)基因?qū)?shù)時F2表現(xiàn)不同配子型的種雄配子的可基因型基因型型分離型的種類的種類類能組合數(shù)的種類的種類比例
12234213:124491645(3:1)23882764819(3:1)3
n2n2n3n4n2n3n-2n(3:1)n
第75頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第三節(jié)非等位基因互作一基因相互作用的表現(xiàn)形式二基因相互作用的機(jī)理第76頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四Bateson&Punnett對雞冠形狀遺傳的研究玫瑰冠豌豆冠胡桃冠胡桃冠玫瑰冠豌豆冠單片冠
9331
RRpprrPP
RrPpR-P-R-pprrP-rrpp第77頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四一基因相互作用的表現(xiàn)形式
互補(bǔ)作用互補(bǔ)和累加類型累加作用重疊作用
顯性上位相互抑制類型隱性上位
抑制作用第78頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)互補(bǔ)和累加類型1互補(bǔ)作用Complementaryeffect
兩對基因在顯性純合或雜合時共同決定新性狀的發(fā)育,只有一對顯性基因或兩對基因都是隱性時,則表現(xiàn)某一親本的性狀。例:香豌豆化色的遺傳:白花1白花2
紫花紫花白花
9:7CCpp
ccPPCcPpC-P-C-ppccP-ccpp返祖現(xiàn)象:Atavism幾代以后再次出現(xiàn)某些祖先的特征的現(xiàn)象。第79頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)互補(bǔ)和累加類型2累加作用additiveeffect
兩種顯性基因同時存在時產(chǎn)生一種新性狀,單獨(dú)存在時分別表現(xiàn)出兩種相似的性狀。例:南瓜果形的遺傳:P圓球形1
圓球形1F1
扁盤形F2
9扁盤形
6圓球形
1長形
AAbbaaBB
AaBb9A-B-
3A-bb3aaB-1aabb第80頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(一)互補(bǔ)和累加類型3重疊作用duplicateeffect
不同對的基因?qū)Ρ硇彤a(chǎn)生相同的影響,并且具有重疊作用。例:萕菜(Bursa)蒴過的遺傳:P三角形
卵形F1
三角形F2
15三角形
:1卵形
T1T1T2T2t1t1t2t2
T1t1T2t2T1-T2-T1-t2t2t1t1T2-t1t1t2t2第81頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)相互抑制類型上位作用:epistasis
不同對基因間的抑制或掩蓋作用.上位基因:起抑制作用的基因.下位基因:被抑制的基因.
第82頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)相互抑制類型1顯性上位dominanPepistasis
一對基因中的顯性基因阻礙了其它對基因的作用.例:狗的毛色的遺傳:P褐色狗
白色狗F1
白色狗F212白色3黑色
1褐色
bbiiBBIIBbIiB-I-bbI-B-ii
bbii第83頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)相互抑制類型2隱性上位recessiveepistasis
一對基因中的隱性基因?qū)α硪粚蚱鹱璧K作用.例:家鼠毛色的遺傳:P黑色
白化F1
黑色F2
9黑色
3淡黃色
4白色
RRCCrrccRrCcR-C-rrC-
R-ccrrcc第84頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)相互抑制類型3抑制作用inhibition
顯性基因抑制了另一對基因的顯性作用.抑制基因本身不控制性狀的表現(xiàn).例:雞羽色的遺傳:P白羽萊杭雞白化溫德雞F1
白羽F213白羽3有色羽
IICC
iicc
IiCc9I-C-3iiC-3I-cc1iicc第85頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四基因互作各類型的比率基因互作類型比率相當(dāng)于自由組合比率顯性上位12:3:1(9:3):3:1隱性上位9:3:49:3:(
3:1
)顯性互補(bǔ)9:79:(3:3:1
)重疊作用15:1(9:3:3
):1累加作用9:6:19:(3:3
):1抑制作用13:3(9:3:1):3第86頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四二基因相互作用的機(jī)理例:玉米糊粉層顏色的遺傳由四個顯性基因控制:A,C,R,P:至少有A和C,才有可能有顏色;有A和C,再加R,為紅色;有A,C,R,再加上P,則為紫色.ACRP????
????:無色?:紅色?:紫色第87頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四三多因一效和一因多效多因一效
multigeneeffect
某一性狀的發(fā)育受許多基因控制的現(xiàn)象例:玉米正常葉綠素的形成與50多個基因有關(guān)果蠅:影響眼睛顏色的基因>40個影響翅膀的正常形成的基因>43個主基因majorgene:
對某一性狀的發(fā)育起主要的決定作用的基因.一因多效
pleiotropism
一個基因可以影響許多性狀的發(fā)育的現(xiàn)象第88頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四四致死基因lethalgene對個體有致死作用的基因.例:黃色小鼠黑色小鼠
1黃色:1黑色雜合純合雜合純合BUT:
雜合黃鼠之間交配,得不到純合的黃色鼠,且每窩的產(chǎn)仔數(shù)比正常的少1/4.解剖發(fā)現(xiàn):?胚胎不正常
AyaAya
黃黃決定黃色的基因具有顯性的表型效應(yīng),同時具有隱性的致死作用?AyAy2/4Aya?aa
死亡黃黑第89頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四第四節(jié)統(tǒng)計原理在遺傳研究中的應(yīng)用一概率的應(yīng)用二二項(xiàng)式展開的應(yīng)用三2測驗(yàn)第90頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四一概率的應(yīng)用(一)概率的基本定理概率(probability):某事件發(fā)生的可能性的大小.1乘法定理:兩件獨(dú)立的事情同時或相繼發(fā)生的概率等于各自概率的乘積.P(AB)=P(A)P(B)2加法定理互斥事件(一事件的出現(xiàn)則排除另一事件的出現(xiàn))出現(xiàn)的概率是各自概率的和.P(A+B)=P(A)+P(B)第91頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四(二)應(yīng)用1一對等位基因控制的相對性狀的遺傳分析棋盤法估算遺傳比率:♀Aa×Aa♂
1/2A1/2a1/2A1/2a
♀♂1/2A1/2a1/2A1/4AA1/4Aa1/2a1/4Aa1/4aa第92頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四2兩對或兩對以上對等位基因控制的相對性狀的遺傳分析分枝法估算遺傳比率:乘法定理基因型概率基因型概率AA1/4BB1/4Aa2/4Bb2/4aa1/4bb1/4表現(xiàn)型比率
3B9AB3A1b3Ab3B3aB1a1b1ab基因型比率
1BB1AABB1AA2Bb2AABb1bb1AAbb1BB2AaBB2Aa2Bb4AaBb1bb2Aabb1BB1aaBB1aa2Bb2aaBb1bb1aabb第93頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四3人類遺傳中的概率家族性多發(fā)性結(jié)腸息肉系譜12234561IIIIII123正常男性正常女性死亡第94頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四
Aa
Aa
aaIIIIII1212233145678耳垂遺傳系譜III1,2,3,6,7,8:P(AA)=1/31+2/31/2=2/3;P(Aa)=2/31/2=1/3III4,5:P(Aa)=1II2:aa,無耳垂I1和I2:AaII1和II3:P(AA)=1/3,P(Aa)=2/3第95頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四IIIIII1212233145678耳垂遺傳系譜如果表親結(jié)婚,他們第一個孩子為aa的概率為多少?III1與III4結(jié)婚:P(aa)=1/311/4=1/12;P(Aa)=1/312/4+2/311/2=1/2;P(AA)=2/311/2+1/311/4=5/12
如果第一個孩子為aa,則第二個孩子為aa的概率為1/4.
第96頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四2)III1與III8結(jié)婚:P(aa)=1/31/31/4=1/36;P(Aa)=1/31/31/2+1/32/31/22=5/18;P(AA)=1/31/31/4+1/32/31/22+2/32/3=25/363)III1與另一正常男性結(jié)婚:AAP(aa)=0P(Aa)=1/31/2=1/6,P(AA)=1/31/2+2/31=5/6IIIIII1212233145678耳垂遺傳系譜第97頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四二二項(xiàng)式展開的應(yīng)用P為某一基因型出現(xiàn)的概率,q為另一基因型出現(xiàn)的概率,則后代中各種組合出現(xiàn)的概率為:兩個后代:(p+q)2=p2+2pq+q2三個后代:(p+q)3=p3+3p2q+3pq2+q3N個后代中某一特定組合出現(xiàn)的概率為:n!s!(n-s)!n:后代個體數(shù);s:某一基因型或表型的后代數(shù)目p:某一基因型或表型出現(xiàn)的概率q:另一基因型或表型出現(xiàn)的概率!:階乘,0!=1例:Aaaa,5個后代,其中3個為Aa,2個為aa的概率:5!54321
53!(5-3)!3212116psqn-s(1/2)3(1/2)2=(1/2)3(1/2)2=第98頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四三2測驗(yàn)2=(d2/e)=[(o-e)2/e]O:實(shí)際值;e:理論值;o-e:實(shí)際值與理論值之差1)實(shí)際值偏離理論值愈大,2愈大,說明由于偶然誤差造成的差異的可能性愈小,P愈小2)實(shí)際值偏離理論值愈小,2愈小,說明由于偶然誤差造成的差異的可能性愈大,P愈大遺傳實(shí)驗(yàn)中,P以0.05為分界標(biāo)準(zhǔn):P>0.05,實(shí)際值與理論值差異不顯著P<0.05,實(shí)際值與理論值差異顯著以P為0.01作為極顯著標(biāo)準(zhǔn).第99頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四例:2=22=102=(d2/e)自由度:在各項(xiàng)預(yù)期值決定后,實(shí)得數(shù)中有幾項(xiàng)可自由變動.df=n-1P18:2=10,df=1,P<1%,差異極顯著2=2,df=1,P>10,差異不顯著40只果蠅200只果蠅雄雌雄雌實(shí)驗(yàn)觀察值301090110理論值2020200200差值10-10-1010d2/e5511第100頁,共111頁,2023年,2月20日,星期四三大規(guī)律F2分離比例本質(zhì)分離規(guī)律3:1同源染色體上
1對等位基因分離獨(dú)立分配規(guī)律9:3:3:1非同源染色體上
9:7,13:32對等位基因分離
12:3:1(2對以上基因)
9:6:115:1,9:3:
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