第三章孟德尔式遗传分析

1、第三章孟德尔式遗传分析第三章孟德尔式遗传分析 基本概念 孟德尔植物杂交试验成功的因素 分离定律 自由组合定律（独立分配定律） 基因的作用与环境因素的相互关系 第一节 基本概念 一、性状 性状：生物体的形态特征和生理特征。如植株 的高度、花的颜色、生育期、果实的色泽、品 质等。 二、相对性状 相对性状：同一性状的不同表现形式。如植株 的高矮、花的不同颜色、生育期的长短、果实 的不同色泽、不同品质、不同大小等。 三、基因 基因：遗传信息的基本单位。一般指位于染色 体上编码一个特定功能产物(如蛋白质或RNA分 子等)的一段核苷酸序列 四、基因座 基因座：基因在染色体上的位置 五、等位基因 等位基因：

2、在同源染色体上占据相同座位的基 因。 六、表现型 表现型：生物体所表现出的性状。 七、基因型： 基因型：生物体的遗传组成。 八、自交 自交：指来自同一个体的雌雄配子的结合或具 有相同基因型个体间的交配或来自同一无性繁 殖系的个体间的交配方式。 九、杂交 杂交：不同基因型的个体之间交配方式。 十、回交 回交：杂交产生的F1个体与亲本之一交配方式。 十一、测交 测交：被测验的个体与隐性纯合个体间的交配 方式。 十二、亲代与子代 亲代与子代：产生后一代生物的生物，对后一 代生物来说是亲代(P)，所产生的后一代叫子代 (F)。 十三、子代 F1：杂种第一代 F2：杂种第二代 Fn：杂种第n代 十四、显

3、性性状 在杂种F1中表现出的性状 十五、隐性性状 隐性性状：在杂种F1中不表现出的性状 十六、显性基因 显性基因：在杂合状态中能够表现其表型效应 的基因，一般用大写字母表示。 十七、隐性基因 隐性基因：在杂合状态中不能表现基因表型效 应的基因，一般以小写字母表示。 十八、纯合体 纯合体：同一等位基因座上两个基因相同的个 体。 十九、显性纯合体 显性纯合体：同一基因座上的两个基因相同， 且为显性基因的个体。 二十、隐性纯合体 隐性纯合体：同一基因座上的两个基因相同， 且为隐性基因的个体。 二十一、杂合体 杂合体：同一等位基因座上两个基因不同的个 体。 二十二、性状分离： 性状分离：在F1(子一代

4、)中只表现显性性状， 但在F2(子二代)中，双亲性状均表现出来的现 象。 二十三、株系 株系：由一个植株自交产生的所有后代 群体称为一个株系 第二节 孟德尔植物杂交试验成功的因素 一、选用适当的研究材料: 稳定的,可以区分的性状 严格自花授粉：没有外界花粉的污染 二、易栽培,生长周期短 人工授粉也能结实 三、后代多,便于收集数据 单株可产生大量种子 四、正确的方法 按系谱记载，研究性状在家系中的传递 P(亲本) (母本） (父本) F1(杂种第一代) (自交) F2 (杂种第二代) 四、正确的方法 由简单到繁。采用单因子分析法。 首先只研究一对性状，尽可能使问题简化， 得到结果和结论后，再从简

5、单到复杂，研究两 对性状到多对性状。 四、正确的方法 定量分析。定量分析。 把数学统计方法应用到遗传分析中，对杂交把数学统计方法应用到遗传分析中，对杂交 后代出现的性状进后代出现的性状进 行分类、计数和数学的归行分类、计数和数学的归 纳纳 第三节基因分离定律 一、分离现象 豌豆的7个单位性状及其相对性状 一、分离现象 孟德尔的豌豆杂交实验7对性状的结果 2.84:1277矮矮787高高高植株高植株高植株高植株 矮植矮植 株株 3.14:1207顶顶 生生 651腋腋 生生 腋生腋生花腋生花腋生 花顶花顶 生生 2.82:1152黄黄428绿绿绿色绿色绿色绿色 黄色豆黄色豆 荚荚 2.95:12

6、99瘪瘪882鼓鼓鼓胀鼓胀膨大膨大 缢缩豆缢缩豆 荚荚 3.15:1224白白705紫紫紫花紫花 紫花紫花 白花白花 3.01:12001绿绿6022黄黄黄色黄色黄叶黄叶 绿色子绿色子 叶叶 2.96:11850皱皱5474圆圆圆形圆形圆形圆形 皱缩子皱缩子 叶叶 F2比例比例 F2F1 豌豆表豌豆表 型型 一、分离现象 花色分离现象 二、分离现象的解释 遗传因子分离假说(孟德尔分离定律): 1、性状是由遗传因子控制的。 2、遗传因子在体细胞中是成对的，一个来自母本， 一个来自父本，形成配子时，成对的遗传因子彼 此分离，各自分配到不同的配子中，每个配子中， 只含有成对因子中的一个。 二、分离现

7、象的解释 遗传因子分离假说(孟德尔分离定律): 3、杂种F1体细胞内的遗传因子，各自独立，互 不混杂，但存在显隐性关系。 4、不同类型的雌、雄配子的结合是随机的。 三、分离规律的验证 测交法 自交法 F1花粉鉴定法 三、分离规律的验证 1、测交法 被测验的个体与隐性纯合个体间的杂交,所 得的后代为测交子代。根据测交子代所出现的 表现型种类和比例，确定被测个体的基因型。 三、分离规律的验证 1、测交法 红花红花 白花白花 红花红花 白花白花 P CC cc Cc cc 配子配子 C c C c c F1 Cc红花红花 红花红花Cc cc白花白花 1 ：1 三、分离规律的验证 2、自交法 三、分离

8、规律的验证 3、F1花粉鉴定法 糯性、非糯性受一对等位基因控制的，分别 控制着籽粒及其花粉粒中的淀粉性质。 非糯性：直链淀粉，Wx，蓝黑色 糯性：支链淀粉，wx, 红棕色 F1(Wxwx)花粉 红棕色：蓝黑色=1：1 三、分离规律的验证 3、F1花粉鉴定法 四、分离比（四、分离比（3 3：1 1）实现的条件）实现的条件 1、二倍体 2、减数分裂正常 3、完全显性 4、F1形成的配子生活力相同，结合机会均等 5、F2各种基因型存活率相同 6、分析的群体足够大 五、 分离定律的普遍性 水 稻：有芒无芒有芒 3有芒1无芒 小 麦：无芒有芒无芒 3无芒1有芒 番 茄：红果黄果红果 3红果1黄果 猪毛色

9、：白猪黑猪白猪 3白猪1白猪 六、 分离定律的意义 遗传因子假说及基因分离规律对以后遗传和生物 进化研究具有非常重要的理论意义。 1. 形成了颗粒遗传的正确遗传观念； 2. 指出了区分基因型与表现型的重要性； 3. 解释了生物变异产生的部分原因； 六、 分离定律的意义 4. 建立了遗传研究的基本方法。 5.指导育种实践选种要选纯合子；测交验证 种子的纯度；连续自交(近交)，培育优良纯系； 控制近交程度，固定优良性状。 6.指导生产生产上提倡经济杂交，获得整齐 一致的生产群体。 第四节自由组合定律 一、两对相对性状的遗传 豌豆的两对相对性状：子叶颜色和种子形状 P F 1 黄圆黄圆 绿皱绿皱 黄

10、圆黄圆 绿皱绿皱 黄圆黄圆绿圆绿圆 黄皱黄皱F2 315 ： 101 ： 108 ： 32 共计：共计：556 9 ： 3 ： 3 ： 1 一、两对相对性状的遗传 F1两性状均只表现显性状状，F2出现四种表现 型类型，比例接近9:3:3:1。 对每对相对性状分析发现：它们仍然符合3:1 的性状分离比例。 二、自由组合现象的解释(自由组合定律) 控制不同相对性状的等位基因在配子形成过程 中互不干扰，同对基因分离，不同对的基因自由 组合。 1/2R 1/4 YR 1/2Y配子 1/2r 1/4 Yr 1/2y配子 1/2R 1/4 yR 1/2r 1/4 yr 三、自由组合规律的验证- 测交法 F

11、1 黄圆 （YyRr） (yyrr) F1配子 绿皱配子 测交子代 YR YyRr Yr yr Yyrr yR yyRr yr yyrr 四、自由组合定律的扩展 控制多对不同性状的等位基因，分别载于不同 对的同源染色体上时，其遗传都符合独立分配 规律。 杂交是增加变异组合的主要方法。 五、遗传比率的推算 分支法- 两对基因 Y y Y y 1Y Y 2Y y 1yy 1R R 2R r 1rr R r R r 1Y Y R R 2Y Y R r 1Y Y rr 2Y yR R 4Y yR r 2Y yrr 1yyR R 2yyR r 1yyrr 1R R 2R r 1rr 1R R 2R r

12、1rr 基因对数与基因型和表型的关系 杂交中 F2 F1配子 F2 基因对数 表型数 F1配子数 组合数 基因型数 分离比 1 2 2 4 3 (3/4+1/4) 2 4 4 16 9 (3/4+1/4)2 3 8 8 64 27 (3/4+1/4)3 : : : : : : n 2n 2n 4n 3n (3/4+1/4)n 六、 自由组合规律的意义 不同对基因自由组合产生的基因重组是生物发 生变异的一个重要来源，也是生物界出现多样 性的一个重要原因。 在杂交育种工作中，可按照人类的意愿组合两 个亲本的优良特性，培育新的物种类型。 预测杂交后代中出现优良性状组合的大致比例， 便于确定育种规模。

13、 七、孟德尔学说的核心 颗粒遗传: 孟德尔定律指出，具有一对性状差 异的亲本杂交后，隐性性状在杂交子一代中并 不消失，在子二代中按特定比例重新分离出来。 七、孟德尔学说的核心 遗传因子的颗粒性体现在以下几点： 1、每个遗传因子是一个相对独立的功能单位。 2、因子的纯洁性 3、因子的等位性 此即孟德尔遗传学的精髓。 第五节 基因的作用与环境因素的相互关系 一、基因型与表现型 基因型 + 环境 = 表现型 不变的 可变的 不变 性状遗传稳定 不变的 可变的 改变 性状遗传不稳定 表型模拟（写）： 表型模拟（写）： 环境因素所诱导的表型类似于基因突变 所产生的表型，不能遗传。如植物在遮光条件 下培育

14、为黄化苗，类似失绿症。 二、等位基因间的相互作用 完全显性：F1表现与亲本之一完全一样，而非 双亲的中间型或同时表现双亲的性状。 二、等位基因间的相互作用 不完全显性： F1表现为双亲性状的中间型, F2分离 。如金鱼草、紫茉莉的花色遗传。 金金 鱼草鱼草 二、等位基因间的相互作用 共显性：F1同时表现双亲性状，而不是表现单 一的中间型。 如MN血型的遗传。 二、等位基因间的相互作用 镶嵌显性：F1同时在不同部位表现双亲性状。 如异色瓢虫鞘翅色斑的遗传、大豆种皮颜色遗 传。 三、 非等位基因间互作 互补效应：两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂 合显性状态时共同决定一种性状的发育；当只有一对

15、基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一 种性状，F2产生9:7的比例。 香豌豆香豌豆 :9 紫花(C_P_)：7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp ) 三、 非等位基因间互作 积加效应：两种显性基因同时存在时产生一种性状， 单独存在时能分别表示相似的性状，两种基因均为隐 性时又表现为另一种性状，F2产生9:6:1的比例。 南瓜南瓜 9 9扁盘形扁盘形(A_B_):6(A_B_):6圆球形圆球形(3A_bb+3aaB_):1(3A_bb+3aaB_):1长圆形长圆形(aabb)(aabb) 2 2个显性个显性 1 1个显性个显性 全隐性全隐性 三、 非等位基因间互作 重叠效应 :两

16、对或多对独立基因对表现型能产 生相同的影响，F2产生15:1的比例。 荠菜蒴果: 15三角形(9T1_T2_ + 3T1_t2t2+3t1t1T2_): 1卵形(t1t1t2t2) 三、 非等位基因间互作 显性上位作用显性上位作用: :两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用， 其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用 , ,起遮盖作起遮盖作 用的基因是显性基因，用的基因是显性基因，F2F2的分离比例为的分离比例为12:3:112:3:1。 西葫芦： 12白皮(9W_Y_+3W_yy)：3黄皮(wwY_)：1绿皮(wwyy) 三、 非等位基因间互作 隐性上位作用:两对独立遗传基因共同对一对性状发生 作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用 , F2的分离比例为9:3:4 。