第二章 經(jīng)典遺傳學(xué)的誕生

第二章經(jīng)典遺傳學(xué)的誕生第一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§1.融合遺傳理論（Blendinginheritane）母本體液

父本體液

子代+具有父、母雙親的性狀

重點(diǎn)之一：遺傳和變異現(xiàn)象的本質(zhì)？§2.“粒子”遺傳理論公元前五世紀(jì)希波克拉底（Hippocrates）提出的個(gè)遺傳理論。他認(rèn)為子代具有親代的特性那是因?yàn)樵诰夯蚺咛ダ锛衼碜陨眢w各部分的微小代表元素(element)——“粒子”。

第二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§3.泛生論假說（HypothesisofthePangenesis）

C.Darwin1868

芽球遺傳Panger（1）芽球相對(duì)百分比變化，芽球的丟失或恢復(fù)都影響性狀的變化；（2）芽球本身性質(zhì)的變化。第三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五L.B.Lamarck§4.獲得性遺傳理論(Inheritanceofacquiredcharacters)

物種加強(qiáng)和完善對(duì)環(huán)境的適應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾路N；獲得的性狀是由環(huán)境影響；新性狀一旦獲得,便能遺傳給后代1809年，提出了“用進(jìn)廢退”的進(jìn)化論觀點(diǎn)。得出獲得性狀是可以遺傳的。遺傳？第四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§5.種質(zhì)論（Theoryofgermplasm）A.Weismann1883.

魏斯曼：是德國杰出的生物學(xué)家，早年在哥廷根學(xué)醫(yī)，后放棄醫(yī)學(xué)專門研究動(dòng)物學(xué)。1865年發(fā)表了《作為遺傳理論基礎(chǔ)的物質(zhì)連續(xù)性》的論文。

種質(zhì)(germplasm）:指性細(xì)胞和產(chǎn)生性細(xì)胞的細(xì)胞。永世長存，世代相繼，獨(dú)立與體質(zhì).負(fù)責(zé)傳遞保持物種種性所需的全部遺傳因子。獲得性不能遺傳。體質(zhì)(somatoplasm)：構(gòu)成除種質(zhì)以外的身體所有其余部分的細(xì)胞。來自種質(zhì)，保護(hù)和幫助種質(zhì)繁衍自身。第五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五GermeplasmSomatoplasmRoot,Stem,Leaf……Somatoplasm→Germplasm→Germplasm種質(zhì)論第六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五（1）顯隱性法則（4）完整性法則（2）分離法則（3）自由組合法則Ⅰ、分離定律Ⅱ、自由組合定律重點(diǎn)之二：孟德爾遺傳定律？第七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§1.顯隱性法則(1)F1性狀表現(xiàn)一致,只表現(xiàn)一個(gè)親本性狀,另一個(gè)親本性狀隱藏。F1表現(xiàn)出來的性狀（顯性性狀，與親本之一相同）(2)F2分離：一些植株表現(xiàn)出這一親本性狀,另一些植株表現(xiàn)為另一親本性狀,說明隱性性狀未消失。F1未表現(xiàn)出來的性狀（隱性性狀，與另一親本相同）1.顯隱性法則第八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五第九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五（Ⅰ）不完全顯性：F1表現(xiàn)為雙親性狀的中間型?！釬1♂

例如：金魚草（或紫茉莉）

紅花

r白花

↓

粉紅

↓

紅∶粉紅∶白

2.顯隱性關(guān)系不是絕對(duì)的第十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五

例如:異色瓢蟲鞘翅有很多顏色變異，由復(fù)等位基因控制。

SAuSAu

r

SESE（黑緣型）↓（均色型）

SAuSE（新類型）↓

SAuSAu

SAuSE

SESE

1：2：1（Ⅱ）鑲嵌顯性：F1同時(shí)在不同部位表現(xiàn)雙親性狀。第十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五

例如:貧血病患者（ss）×

正常人（SS）

鐮刀形

↓碟形

Ss（表現(xiàn)？）貧血病患者紅血球細(xì)胞中即有碟形也有鐮刀形。這種人平時(shí)不表現(xiàn)病癥，缺氧時(shí)才發(fā)病。（Ⅲ）共顯性：F1同時(shí)表現(xiàn)雙親性狀。第十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§2.分離法則P黃粒（雌）r綠粒（雄）

↓

F1黃粒

↓（自交）

F2黃粒綠粒株數(shù)705

224

T=929株比例3.15

:

1

1.分離法則的實(shí)驗(yàn)第十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五顯性性狀隱性性狀F1的表現(xiàn)F2總株數(shù)顯性株數(shù)

隱性株數(shù)

F2顯/隱比例

粒飽滿黃子葉紅花不分節(jié)莢綠色花掖生高植株

粒皺縮綠子葉白花莢分節(jié)莢黃色花頂生矮植株

粒飽滿黃子葉紅花不分節(jié)莢綠色花掖生高植株

7324802392911815808581046

547460227058824286517871850200122429915920727774.74﹕25.263﹕175.06﹕24.943﹕175.89﹕24.113﹕174.68﹕25.323﹕173.79﹕26.213﹕175.87﹕24.133﹕173.96﹕26.04

3﹕1

合計(jì)1995914949501074.90﹕25.103﹕1

分離法則的實(shí)質(zhì)：F2群體中顯隱性分離比例大致為3:1

2.分離法則的實(shí)質(zhì)§2.分離法則第十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五分離法則的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（1）：

A-a等位基因位于一對(duì)同源染色體上；B-b等位基因位于一對(duì)同源染色體上?！竦任换颍╝llele）

載荷在同源染色體對(duì)等座位上的二個(gè)基因，這二個(gè)成對(duì)的基因稱為等位基因。3、細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)§2.分離法則第十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五4、“顆?！边z傳因子解釋①生物的遺傳性狀是由遺傳因子決定的。②植株的每一種性狀都分別由一對(duì)遺傳因子控制。③每一個(gè)生殖細(xì)胞只含遺傳因子的一個(gè)。④每對(duì)遺傳因子中，一個(gè)來自父本，一個(gè)來自母本⑤形成配子細(xì)胞時(shí)，每對(duì)遺傳因子相互分開，也就是分離，然后分別進(jìn)入生殖細(xì)胞。⑥生殖細(xì)胞的結(jié)合是隨機(jī)的。⑦控制紅花的遺傳因子同控制白花的遺傳因子是同一種遺傳因子的兩種形式，其中紅花對(duì)白花是顯性，白花對(duì)紅花是隱性。只要有一個(gè)控制紅花的遺傳因子就會(huì)開紅花，只有兩個(gè)遺傳因子都是控制白花的植株才會(huì)開白花。§2.分離法則第十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五5、遺傳因子圖示§2.分離法則第十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1、判斷生物體的純合與雜合2、固定有利性狀3、揭露有害和致死基因，排除和控制遺傳性疾病6、分離法則的意義§2.分離法則第十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§3.自由組合定律自由組合法則概念：

又稱獨(dú)立分配法則，指形成包含兩個(gè)以上的相對(duì)性狀的雜種時(shí)，各對(duì)相對(duì)性狀之間各自獨(dú)立地發(fā)生自由組合。第十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§3.自由組合定律1、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)

P黃色、圓?！辆G色、皺粒

↓F1黃色、圓粒

↓

15株自交結(jié)556粒種子

F2種子黃圓綠圓黃皺綠皺總數(shù)實(shí)得粒數(shù)315

101

108

32

556理論比例9：3：3：1

16理論粒數(shù)312.75

104.25

104.25

34.75

556第二十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五自由組合規(guī)律細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)F1基因型是YyRr孢母細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí),可以形成4種配子:

YR

Yr

yR

yr配子比例1：1：1：1F2表型9：3：3：1§3.自由組合定律2、細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)第二十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五

P黃、圓、紅綠、皺、白YYRRCC×yyrrcc配子YRCyrcF1黃、圓、紅YyRrCc

♂

F2

YRCYRCYrCYrcyRCyRcyrCyrc

YRCYYRRCCYYRRCcYYRrCCYYRrCcYyRRCCYyRRCcYyRrCCYyRrCcYRcYYRRCcYYRRccYYRrCcYYRrccYyRRCcYyRRccYyRrCcYyRrcc

YrCYYRrCCYYRrCcYYrrCCYYrrCcYyRrCCYyRrCcYyrrCCYyrrcc♀Yrc

YYRrCcYYRrccYYrrCcYYrrccYyRrCcYyRrccYyrrCcYyrrcc

yRC

YyRRCCYyRRCcYYRrCCYyRrCcYyRRCCyyRRCcyyRrCcyyRrCc

yRcYyRRCcYyRRccYyRrCcYyRrccyyRRCcyyRRccyyRrCcyyRrcc

yrCYyRrCCYyRrCcYyrrCCYyrrCcyyRrCCyyRrCcyyrrCCyyrrCc

yrcYyRrCcYyRrccYYrrCcYyrrccyyRrCcyyRrccyyrrcCyyrrcc3、三對(duì)相對(duì)性狀的遺傳

第二十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五§3.自由組合定律

黃、圓、紅r綠、皺、白YYRRCC

yyrrcc

↓F1

黃、圓、紅

YyRrCc完全顯性

↓

F1配子類型23=8（YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc）

F2組合43=64雌雄配子間隨機(jī)結(jié)合

F2基因型33=27

F2表現(xiàn)型23=8

27:9:9:9:3:3:3:1第二十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1、開展雜交，創(chuàng)造有益新性狀2、預(yù)測雜交后代優(yōu)良性狀組合出現(xiàn)的比率3、培育新品種4.自由組合定律的意義第二十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五完整性法則概念：

支配性狀的遺傳因子在彼此組合形成雜種時(shí)，互不沾染，互不融合。遺傳因子在雜種中仍然保持其完整性。§4.完整性法則第二十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五問題1、為何選擇豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)？1、豌豆是閉花授粉的植物，遺傳相對(duì)性狀十分穩(wěn)定。由于長期的閉花授粉，保證了豌豆的純潔性，也就是說，一個(gè)開紅花的豌豆品種，后代也開紅花，高桿的豌豆后代也絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)矮桿的；2、有個(gè)別性形態(tài)特征。在豌豆中，紅花與白花、高桿與矮桿、圓粒與皺粒是那樣涇渭分明。這些涇渭分明的一對(duì)一對(duì)的豌豆花色、粒形等相對(duì)性狀，用具有這樣特點(diǎn)的植物作研究，很容易觀察到受異種花粉影響的效果。3、花形比較大。用人工的辦法拔除豌豆花中的雄蕊，給雌花送上花粉是容易辦到的。第二十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五孟德爾在前人實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過：(1).遺傳純：以嚴(yán)格自花授粉植物豌豆為材料；(2).穩(wěn)定性狀：選擇簡單而區(qū)分明顯的7對(duì)性狀進(jìn)行雜交試驗(yàn)；(3).相對(duì)性狀：采用各對(duì)性狀上相對(duì)不同的品種為親本；(4).雜交：進(jìn)行系統(tǒng)的遺傳雜交試驗(yàn)；(5).統(tǒng)計(jì)分析：系統(tǒng)記載各世代中各性狀個(gè)體數(shù)，并應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得各種結(jié)果，否定了長期流行的混合遺傳觀念。問題2、孟德爾試驗(yàn)的特點(diǎn)（創(chuàng)新）？第二十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五孟德爾遺傳定律的重新發(fā)現(xiàn)的三位植物學(xué)家：1、休戈·德弗里斯（HugodeVris），荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)1900年春季,《雜種的分離率》發(fā)表在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》

18卷83-902、卡爾·科倫斯（Carl

Correns），德國土賓根大學(xué)1900年，《雜種后代表現(xiàn)方式中的孟德爾定律》在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》18卷158-168。

3、埃里希·馮·丘歇馬克（VonTschermakE.），奧地利維也納農(nóng)業(yè)大學(xué)1900年，《關(guān)于豌豆的人工雜交》在《德國植物學(xué)會(huì)雜志》18卷232-239。問題3:孟德爾遺傳定律的重新發(fā)現(xiàn)?第二十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1.基因型：個(gè)體的基因組合即遺傳組成；如花色基因型CC、Cc、cc2.表現(xiàn)型：生物體所表現(xiàn)的性狀。如紅花、白花3.基因型、表現(xiàn)型與環(huán)境的關(guān)系：基因型+環(huán)境表現(xiàn)型

§5.基因型及基因型鑒定純合基因型（homozygousgenotype）或稱純合體，成對(duì)基因相同。RR、rr雜合基因型（heterozygousgenotype）或稱雜合體，成對(duì)基因不同。Rr4、基因型鑒定方法：（1）自交法；（2）雜交法；（3）測交法第二十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五Cc（紅花，雜合體）不穩(wěn)定遺傳，自交后代分離；CC（紅花，純合體）

?穩(wěn)定遺傳，自交后代不分離；cc（白花，純合體）穩(wěn)定遺傳，自交后代不分離。自交:Cc與CC的基因型不同，表型相同，其遺傳行為不同?？捎米越昏b定（1）自交法:第三十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五（2）雜交法:

AAAaaaAAAAAAAAAAAAAaAAAaAaAaAaAaAaAAAaAAAaAAAaAaaaAaaaAaaaaaAaAaAaAaAaaaAaaaaaaaaaaa第三十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五黃色、圓粒YyRr×yyrr

↓

YR

YryRyryrYyRr1Yyrr

1yyRr1yyrr1黃色、圓粒YYRR×yyrr

↓↓G

YR

yr

F1F1YyRr黃色、圓粒（3）測交法:第三十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五（1）常染色體隱性；（2）常染色體顯性；（3）X連鎖隱性（4）X連鎖顯性；（5）Y連鎖；答：（b）常染色體顯性選擇題1、右圖譜系中,涂黑者為帶有性狀W的個(gè)體,這種性狀在群體中是罕見的。如下哪種情況是與系譜中W的傳遞情況一致的？男性、女性均有發(fā)?、?Ⅲ純合隱性雙親后代全有?、?2、3雜合顯性雙親后代全有?、?1純合隱性母親女兒全無病第三十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五2、從下面的家系（如圖）中，分析該病的遺傳方式。若IV-4個(gè)體與IV-5個(gè)體婚配，那么第一個(gè)孩子患這種病的概率是多少？45答（1）假定該病的遺傳類型是常染色體隱性基因遺傳,bb。假設(shè)成立。

bbbbbbbbbbbbBBBbBbBb/BBBb（2）IV-4個(gè)體Bb與IV-5個(gè)體bb婚配。IV-4個(gè)體B、b基因頻率各0.5，IV-5個(gè)體b基因頻率各1.0，那么第一個(gè)孩子患這種病bb的概率是0.5×1.0=0.5第三十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五5、復(fù)等位基因（Allele,Allomorph）同一座位存在的兩個(gè)以上不同狀態(tài)的基因,其總和稱之為復(fù)等位基因multiplealleles）（如，紅細(xì)胞血型，IA、IB、i..）。i

IAiIB

i

i

A型B型O型AB型抗原IAIA、IAI抗原IBIB、Ibi抗原ii抗原IAIBIA

IB抗A血清抗B血清抗A、B血清無抗體血清第三十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1911年他提出了“染色體遺傳理論”。由交配試驗(yàn)而確定鏈鎖的程度，可以用來測量染色體上基因間的距離。他和學(xué)生斯特蒂文特鑒定了果蠅約100個(gè)不同的基因，它有四對(duì)染色體。還繪制了一張果蠅染色體圖。1926年發(fā)表《基因論》?！斑B鎖與互換定律”是摩爾根在遺傳學(xué)領(lǐng)域的一大貢獻(xiàn)，它和孟德爾的分離定律、自由組合定律一道，并稱為遺傳學(xué)三大定律。

1933年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者，公認(rèn)的現(xiàn)代遺傳學(xué)之父。重點(diǎn)之三：摩爾根遺傳定律？（遺傳連鎖定律）摩爾根第三十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1、果蠅的生活周期。大約為10天，新羽化的雌性成蟲大約8小時(shí)可交配，約40小時(shí)開始產(chǎn)卵。2、容易培養(yǎng)；通過控制養(yǎng)殖的溫度，可以加速和減緩果蠅的發(fā)育。

3、繁殖子代多；產(chǎn)卵初期每天可達(dá)50～70枚，累計(jì)產(chǎn)卵可達(dá)上千枚。4、染色體數(shù)目少；5、染色體大；6、有個(gè)別性形態(tài)特征；7、還積累了豐富多彩的遺傳資料1、為何選擇果蠅做遺傳實(shí)驗(yàn)？第三十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五摩爾根一開始對(duì)孟德爾的學(xué)說和染色體理論表示懷疑。1910年5月，他發(fā)現(xiàn)了一只奇特的雄蠅，它的眼睛是白的，同一只正常的紅眼雌蠅交配，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了子二代中的紅、白果蠅的比例正好是3：1，這也是孟德爾的研究結(jié)果，于是摩爾根對(duì)孟德爾信服了。他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不同于孟德爾規(guī)律的現(xiàn)象，白眼果蠅居然全部是雄性，沒有一只是雌性的。也就是說，突變出來的白眼基因伴隨著雄性個(gè)體遺傳。摩爾根把這種白眼基因跟隨X染色體遺傳的現(xiàn)象，叫做“連鎖”。2、性連鎖（伴性遺傳）：第三十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五?完全連鎖：同源染色體上非等位基因間不能發(fā)生非姐妹染色單體之間的交換，F(xiàn)1只產(chǎn)生兩種親型配子、其自交或測交后代個(gè)體的表現(xiàn)型均為親本組合。3、連鎖遺傳

連鎖遺傳：原來親本所具有的兩個(gè)性狀，在F2連系在一起遺傳的現(xiàn)象。若干非等位基因位于同一染色體而發(fā)生連系遺傳的現(xiàn)象。?不完全連鎖（部分連鎖）：F1可產(chǎn)生多種配子，后代出現(xiàn)新性狀的組合，但新組合較理論數(shù)為少。非等位基因完全連鎖的情形很少，一般是不完全連鎖。第三十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五連鎖遺傳解釋：

PBV×bvBVbvBVF1

bv

?

BVBVbv

bv

F2BVbvBVbv第四十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五摩爾根提出，染色體上的基因連鎖群并不像鐵鏈一樣牢靠，有時(shí)染色體也會(huì)發(fā)生斷裂，甚至與另一條染色體互換部分基因，這就是“互換”定律。兩個(gè)基因在染色體上的位置距離越遠(yuǎn)，它們之間出現(xiàn)變故的可能性就越大，染色體交換基因的頻率就越大。攜帶灰色基因與長翅基因的果蠅，根據(jù)連鎖原理，產(chǎn)生的下一代應(yīng)該只有兩種類型，要么是灰身長翅的，要么是黑身殘翅的。但是，還出現(xiàn)了一些灰身殘翅和黑身長翅的類型?；疑蚺c長翅基因雖然同在一條染色體上，但是相距較遠(yuǎn)，因此當(dāng)染色體彼此互換部分基因時(shí)，果蠅產(chǎn)生的后代中就會(huì)出現(xiàn)新的類型。4、遺傳交換第四十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五1．交換：成對(duì)染色體非姐妹染色單體間基因的互換。2．交換的過程：雜種減數(shù)分裂時(shí)期(前期I的粗線期)。3．根據(jù)染色體細(xì)胞學(xué)行為和基因位置上的變化關(guān)系可以說明連鎖和交換的實(shí)質(zhì)。交換的遺傳解釋：第四十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五5、交換值交換值（重組率）：指同源染色體非姐妹染色單體間有關(guān)基因的染色體片段發(fā)生交換的頻率，一般利用重新組合配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率進(jìn)行估算。

交換值（%）=（重新組合配子數(shù)/總配子數(shù)）×100連鎖遺傳的特點(diǎn)表現(xiàn)為：

?兩個(gè)親本型配子數(shù)是相等，>50%；

?兩個(gè)重組型配子數(shù)相等，<50%。r╋╋rrr╋╋第四十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五6、連鎖遺傳圖交換值測定：通過連續(xù)多次二點(diǎn)或三點(diǎn)測驗(yàn)。染色體圖：利用交換值（重組率）可以確定位于同一染色體基因的位置和距離，可繪成連鎖遺傳圖。

存在于同一染色體上的全部基因就是一個(gè)連鎖群。通過連續(xù)多次二點(diǎn)或三點(diǎn)測驗(yàn)，可以確定位于同一染色體基因的位置和距離，可繪成連鎖遺傳圖。連鎖群：存在于同一染色體上的全部基因。第四十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五

（1）AAbb×aaBBAaBb×aabbABabAbabaBababab

（2）AAcc×aaCCAaCc×aaccACacAcacaCacacac

（3）BBcc×bbCCBbCc×bbccBCbcBcbcbCbcbcbc二點(diǎn)測驗(yàn)(3次雜交，3次測交)第四十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期五三點(diǎn)測驗(yàn)（1次雜交，1次測交。例P156-157）表型實(shí)得數(shù)比例