园林植物遗传育种第二章

园林植物遗传育种第二章第一页，共八十四页，2022年，8月28日经典遗传学一二三分离定律自由组合定律连锁遗传定律第二页，共八十四页，2022年，8月28日经典遗传学的诞生重点之一：遗传和变异现象的本质？（泛生论、种质论）重点之二：孟德尔遗传定律？（分离定律、自由组合定律

）重点之三：摩尔根遗传定律？（遗传连锁定律）第三页，共八十四页，2022年，8月28日重点之一：遗传和变异现象的本质？§1.融合遗传理论（Blendinginheritane）母本体液父本体液子代+具有父、母双亲的性状§2.“粒子”遗传理论公元前五世纪希波克拉底（Hippocrates）提出的个遗传理论。他认为子代具有亲代的特性那是因为在精液或胚胎里集中来自身体各部分的微小代表元素(element)——“粒子”。

第四页，共八十四页，2022年，8月28日重点之一：遗传和变异现象的本质？§3.泛生论假说（HypothesisofthePangenesis）C.Darwin1868

芽球遗传Panger（1）芽球相对百分比变化，芽球的丢失或恢复都影响性状的变化；（2）芽球本身性质的变化。第五页，共八十四页，2022年，8月28日重点之一：遗传和变异现象的本质？§4.获得性遗传理论(Inheritanceofacquiredcharacters)

物种加强和完善对环境的适应逐渐转变为新种；获得的性状是由环境影响；新性状一旦获得,便能遗传给后代1809年，提出了“用进废退”的进化论观点。得出获得性状是可以遗传的。遗传？第六页，共八十四页，2022年，8月28日重点之一：遗传和变异现象的本质？§5.种质论（Theoryofgermplasm）A.Weismann1883.

魏斯曼：是德国杰出的生物学家，早年在哥廷根学医，后放弃医学专门研究动物学。1865年发表了《作为遗传理论基础的物质连续性》的论文。

种质(germplasm）:指性细胞和产生性细胞的细胞。永世长存，世代相继，独立与体质.负责传递保持物种种性所需的全部遗传因子。获得性不能遗传。体质(somatoplasm)：构成除种质以外的身体所有其余部分的细胞。来自种质，保护和帮助种质繁衍自身。第七页，共八十四页，2022年，8月28日重点之二：孟德尔遗传定律？（分离定律、自由组合定律

）第八页，共八十四页，2022年，8月28日第1节分离定律Thelawofsegregation第九页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律性状（character，trait）生物体所表现出来的形态特征和生理生化特征统称为性状。这里所说的性状是统称，也可以说是一个抽象概念，是指生物体的总的表现型特征。第十页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律单位性状(unitcharacter)把生物体的性状总体区分为各个单位才能进行详细的研究，这样区分开来的性状叫做单位性状。如：动物的毛色，昆虫翅的大小，植株的花色、高度、抗病性，人的发色、肤色等。

第十一页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律相对性状（contrastingcharacter）同一单位性状相对差异的表现类型叫做相对性状。水稻株高是一个单位性状，表现类型有高株、有矮株，高与矮为相对性状。豌豆花色是一个单位性状，表现类型有红花、白花，红花与白花为相对性状。果蝇的翅有长翅、短翅之分，猪的毛色有黑、白之差，等等。

第十二页，共八十四页，2022年，8月28日鸽子羽毛颜色第十三页，共八十四页，2022年，8月28日狗的毛色第十四页，共八十四页，2022年，8月28日鸡冠的形状单片冠胡桃冠豌豆冠玫瑰冠第十五页，共八十四页，2022年，8月28日南瓜的果形第十六页，共八十四页，2022年，8月28日相对性状差异是遗传研究的基础只有在单位性状上有明显的相对差异，才能通过杂交试验对其后代的遗传表现进行对比分析和研究，从而了解相对性状的遗传规律。Mendel以前的研究Mendel每次试验只注意一个单位性状第十七页，共八十四页，2022年，8月28日第十八页，共八十四页，2022年，8月28日单因子杂交相关符号Pparent亲本♀母本♂父本FfilialgenerationF1杂交第一代F2F1自交或互交的子代F3F2自交或互交的子代×杂交自交第十九页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律(1)F1性状表现一致,只表现一个亲本性状,另一个亲本性状隐藏。F1表现出来的性状（显性性状，与亲本之一相同）(2)F2分离：一些植株表现出这一亲本性状,另一些植株表现为另一亲本性状,说明隐性性状未消失。F1未表现出来的性状（隐性性状，与另一亲本相同）1.显隐性法则显性性状§1.显隐性法则第二十页，共八十四页，2022年，8月28日显性性状第二十一页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则显性性状和隐性性状双亲具有相对性状在杂种中表现出来的性状称为显性性状（dominantcharater）在杂种中不表现的性状称为隐性性状（recessivecharacter）第二十二页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则等位基因控制显性相对性状的基因称为显性基因控制隐性相对性状的基因称为隐性基因基因（gene）在染色体上有固定的位置，称为基因座位（locus，loci），简称基因座控制相对性状的基因位于同源染色体的对等位置上，因此称为等位基因（allele）第二十三页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则表现型和基因型表现型（phenotype）：人们所能见到或用仪器设备能够检测到的相对性状。基因型（genotype）：细胞内决定相应表现型的基因的组合。表现型＝基因型＋环境影响第二十四页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则纯合基因型杂合基因型DD、dd纯合基因型（homozygousgenotype）具有纯合基因型的个体或细胞，称为纯合体（homozygote）。DD显性纯合体（dominanthomozygote）Dd隐性纯合体（recessivehomozygote）Dd杂合基因型（heterozygousgenotype)具有杂合基因型的个体或细胞,称为杂合体（heterozygote）。第二十五页，共八十四页，2022年，8月28日杂交cross和测交testcross第二十六页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则测交testcrossF1（待测个体）与隐性个体杂交，从杂交后代的表现型种类及其比例推测被测个体是纯合基因型还是杂合基因型。测交子代（Ft）表现型的种类和比例正好反映了被测个体所产生的配子的种类和比例。

第二十七页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则（Ⅰ）不完全显性：F1表现为双亲性状的中间型。♀F1♂

例如：金鱼草（或紫茉莉）

红花r白花↓粉红↓红∶粉红∶白

2.显隐性关系不是绝对的第二十八页，共八十四页，2022年，8月28日不完全显性

incompletedominanceF1的表现介于双亲之间不完全显性性状便于研究基因型与表现型一致第二十九页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则

2.显隐性关系不是绝对的

例如:异色瓢虫鞘翅有很多颜色变异，由复等位基因控制。

SASA

r

SESE

（黑缘型）

↓

（均色型）

SASE

（新类型）↓

SASA

SASE

SESE

1：2：1（Ⅱ）镶嵌显性：F1同时在不同部位表现双亲性状。第三十页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则

2.显隐性关系不是绝对的

例如:贫血病患者（ss）×

正常人（SS）

镰刀形

↓碟形

Ss（表现？）贫血病患者红血球细胞中即有碟形也有镰刀形。这种人平时不表现病症，缺氧时才发病。（Ⅲ）共显性：F1同时表现双亲性状。第三十一页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则表现型=基因型+环境兔子皮下脂肪有白色和黄色之分白色YY×yy黄色→F1Yy白脂肪

↓

F23/4白脂肪1/4的黄脂肪若yy个体只喂给麸皮（不含叶绿素），则皮下脂肪也是白色的。Y基因编码合成分解色素的酶

显性表现与环境的关系

第三十二页，共八十四页，2022年，8月28日显隐性法则显性表现与环境的关系

人的秃顶秃顶基因在男人为显性，在女人为隐性男人秃顶比女人秃顶多秃顶与雄性激素直接有关太监没有患秃顶的

第三十三页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律§2.分离法则P黄粒（雌）r绿粒（雄）

↓

F1黄粒

↓（自交）

F2黄粒绿粒株数705

224

T=929株比例3.15

:

1

1.分离法则的实验第三十四页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律§2.分离法则2.分离法则的实质显性性状隐性性状F1的表现F2总株数显性株数

隐性株数

F2显/隐比例

粒饱满黄子叶红花不分节荚绿色花掖生高植株

粒皱缩绿子叶白花荚分节荚黄色花顶生矮植株

粒饱满黄子叶红花不分节荚绿色花掖生高植株

7324802392911815808581046

547460227058824286517871850200122429915920727774.74﹕25.263﹕175.06﹕24.943﹕175.89﹕24.113﹕174.68﹕25.323﹕173.79﹕26.213﹕175.87﹕24.133﹕173.96﹕26.043﹕1

合计1995914949501074.90﹕25.103﹕1

分离法则的实质：F2群体中显隐性分离比例大致为3:1

第三十五页，共八十四页，2022年，8月28日§2.分离法则3.“颗粒”遗传因子解释①生物的遗传性状是由遗传因子决定的。②植株的每一种性状都分别由一对遗传因子控制。③每一个生殖细胞只含遗传因子的一个。④每对遗传因子中，一个来自父本，一个来自母本⑤形成配子细胞时，每对遗传因子相互分开，也就是分离，然后分别进入生殖细胞。⑥生殖细胞的结合是随机的。⑦控制红花的遗传因子同控制白花的遗传因子是同一种遗传因子的两种形式，其中红花对白花是显性，白花对红花是隐性。只要有一个控制红花的遗传因子就会开红花，只有两个遗传因子都是控制白花的植株才会开白花。第三十六页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律§2.分离法则4.遗传因子图示第三十七页，共八十四页，2022年，8月28日分离定律§2.分离法则5.分离法则的意义1、判断生物体的纯合与杂合2、固定有利性状3、揭露有害和致死基因，排除和控制遗传性疾病第三十八页，共八十四页，2022年，8月28日第2节自由组合定律Thelawofindependentassortment第三十九页，共八十四页，2022年，8月28日自由组合法则概念：

又称独立分配法则，指形成包含两个以上的相对性状的杂种时，各对相对性状之间各自独立地发生自由组合。第四十页，共八十四页，2022年，8月28日第四十一页，共八十四页，2022年，8月28日第四十二页，共八十四页，2022年，8月28日第四十三页，共八十四页，2022年，8月28日双因子遗传的分支法第四十四页，共八十四页，2022年，8月28日独立分配规律的实质：控制两对性状的两对等位基因，分别位于非同源的两对Chr.上杂合体F1在减数分裂时，同源Chr.上的等位基因进入不同的配子，而位于非同源Chr.上的基因自由组合进入同一个配子，形成四类配子，且比例相等。在受精过程中四类♀配子和四类♂配子随机结合，共有16种组合方式第四十五页，共八十四页，2022年，8月28日双因子杂合体测交AaBb×aabb♂配子ab♀配子ABAbaBab合子AaBbAabbaaBbaabb比例1111第四十六页，共八十四页，2022年，8月28日双因子杂种的Mendel比例AaBb双因子杂合体dihybrid测交表现型

AaBb：Aabb：aaBb：aabb＝1：1：1：1自交表现型

A

B

：A

bb：aaB

：aabb＝9：3：3：1第四十七页，共八十四页，2022年，8月28日双因子杂合体自交后代（F2）基因型及表现型比例AABB1→AABBAAbb1→AAbbaaBB1→aaBBaabb1→aabbAaBB2→BB不分离，1AA：2Aa：1aaAabb2→bb不分离，1AA：2Aa：1aaaaBb2→aa不分离，1Bb：2Bb：1bbAABb2→AA不分离，1Bb：2Bb：1bbAaBb4→9A

B

：3A

bb：3aaB

：1aabb第四十八页，共八十四页，2022年，8月28日多对相对性状的遗传当具有多对相对性状差异的个体杂交时，只要决定这些性状的基因是分别位于非同源Chr.上的，仍然受独立分配规律的支配。

第四十九页，共八十四页，2022年，8月28日三因子杂合体（trihybrid）产生8中配子第五十页，共八十四页，2022年，8月28日三因子杂合体自交后代F2的表现型比例第五十一页，共八十四页，2022年，8月28日杂合基因对数与F2表现型和基因型种类的关系第五十二页，共八十四页，2022年，8月28日自由组合定律的意义1、开展杂交，创造有益新性状2、预测杂交后代优良性状组合出现的比率3、培育新品种第五十三页，共八十四页，2022年，8月28日问题1、为何选择豌豆做遗传实验？1、豌豆是闭花授粉的植物，遗传相对性状十分稳定。由于长期的闭花授粉，保证了豌豆的纯洁性，也就是说，一个开红花的豌豆品种，后代也开红花，高杆的豌豆后代也绝对不会出现矮杆的；2、有个别性形态特征。在豌豆中，红花与白花、高杆与矮杆、圆粒与皱粒是那样泾渭分明。这些泾渭分明的一对一对的豌豆花色、粒形等相对性状，用具有这样特点的植物作研究，很容易观察到受异种花粉影响的效果。3、花形比较大。用人工的办法拔除豌豆花中的雄蕊，给雌花送上花粉是容易办到的。第五十四页，共八十四页，2022年，8月28日孟德尔在前人实践的基础上，通过：(1).

遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料；(2).稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验；(3).相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲本；(4).

杂交：

进行系统的遗传杂交试验；(5).统计分析：系统记载各世代中各性状个体数，并应用统计方法处理数据，进而获得各种结果，否定了长期流行的混合遗传观念。问题2、孟德尔试验的特点（创新）？第五十五页，共八十四页，2022年，8月28日孟德尔遗传定律的重新发现的三位植物学家：1、休戈·德弗里斯（HugodeVris），荷兰阿姆斯特丹大学1900年春季,《杂种的分离率》发表在《德国植物学会杂志》18卷83-902、卡尔·科伦斯（Carl

Correns），德国土宾根大学

1900年，《杂种后代表现方式中的孟德尔定律》在《德国植物学会杂志》18卷158-168。

3、埃里希·冯·丘歇马克（VonTschermakE.），奥地利维也纳农业大学1900年，《关于豌豆的人工杂交》在《德国植物学会杂志》18卷232-239。问题3:孟德尔遗传定律的重新发现?第五十六页，共八十四页，2022年，8月28日Mendel规律的扩展第五十七页，共八十四页，2022年，8月28日复等位基因的遗传

在同源Chr.的对等座位上，有三个或三个以上不同性质的基因存在，称为复等位基因（multiplealleles）。

第五十八页，共八十四页，2022年，8月28日人类的ABO血型ABO血型第9Chr.上IA＞iIB＞iIA＝IBIAIAIAiA型IBIBIBiB型IAIBAB型iiO型第五十九页，共八十四页，2022年，8月28日ABO血型的遗传IAIA×IAIA→IAIA全A型

IAIA×IAi→1IAIA:1IAi全A型

IAi×IAi→1IAIAA型

:2IAiA型

:1iiO型

第六十页，共八十四页，2022年，8月28日家兔毛色的遗传家兔中有四种不同的毛色：全色（全灰或全黑），C银灰cch喜玛拉雅型（耳尖，鼻尖，尾尖，四肢末端为黑色，其余部分为白色）ch

白化c是一组复等位基因，C>cch>ch>c任何两种毛色的纯合体兔交配，再让子代近亲交配，F2代均呈3：1的分离。

第六十一页，共八十四页，2022年，8月28日致死基因lethalallele有些基因一旦表达，就会导致生物体死亡。植物，合成叶绿素相关的基因如果发生突变：A→aAA、Aa绿色，aa白化，死亡a就是致死基因第六十二页，共八十四页，2022年，8月28日刺豚鼠毛色遗传Agouti，正常毛色，灰色，野生型Yellow，黄色，突变型第六十三页，共八十四页，2022年，8月28日几个相关概念显性致死基因domonantlethalallele隐性致死基因recessivelethalallele合子致死配子致死第六十四页，共八十四页，2022年，8月28日非等位基因的相互作用

任何一个性状都不可能是一个基因控制的！通常所说的一个基因控制是指所研究的两个亲本只有一对基因的差异。第六十五页，共八十四页，2022年，8月28日基因互作（interactionofgenes）两对以上的非等位基因相互作用控制同一个单位性状的表现第六十六页，共八十四页，2022年，8月28日鸡冠的遗传单片冠（rrpp）胡桃冠（R

P

）豌豆冠（rrP

）玫瑰冠（R

pp）R＞rP＞p第六十七页，共八十四页，2022年，8月28日

RRPP胡桃冠×rrpp单片冠↓RrPp胡桃冠↓9R

P

：3rrP

：3R

pp：1rrpp

胡桃冠豌豆冠玫瑰冠单片冠注意：这里是1个单位性状，而不是2个单位性状！两个纯合体杂交第六十八页，共八十四页，2022年，8月28日互补作用complementaryeffect豌豆白花品种ACCpp×ccPP白花品种B↓

紫花CcPp↓自交

9C

P

:3C

pp:3ccP

:1ccpp

9紫花

7白花第六十九页，共八十四页，2022年，8月28日积加作用additiveeffect

南瓜果形圆球形AAbb×圆球形aaBB↓AaBb扁盘形↓自交

9A

B

:

3A

bb:3aaB

:1aabb9扁盘形

6圆球形

1细长形第七十页，共八十四页，2022年，8月28日重叠作用duplicateeffect

大豆子叶颜色黄子叶D1D1D2D2×绿子叶d1d1d2d2

（满仓金）（保定青皮青）↓

黄子叶D1d1D2d2↓自交15黄（9D1

D2

+3D1

d2d2+3d1d1D2

）：1绿d1d1d2d2

第七十一页，共八十四页，2022年，8月28日显性上位作用epistaticdominance

（也称异位显性）

燕麦黑颖BByy×黄颖bbYY↓

BbYy黑颖↓自交9B

Y

:3B

yy:

3bbY

:1bbyy

12黑颖

3黄颖

1白颖第七十二页，共八十四页，2022年，8月28日隐性上位作用epistaticrecessiveness

家兔毛色灰色CCGG×白色ccgg↓

灰色CcGg

↓互交9C

G

：3C

gg

：3ccG

+1ccgg9灰

3黑

4白第七十三页，共八十四页，2022年，8月28日抑制作用inhibitingeffect

蚕茧颜色

显性白茧IIyy×黄茧iiYY↓

白茧IiYy↓互交9I

Y

：3I

yy:3iiY

:1iiyy13白3黄第七十四页，共八十四页，2022年，8月28日2对基因互作模式表第七十五页，共八十四页，2022年，8月28日多因一效multigeniceffect许多基因影响同一单位性状的现象玉米糊粉层的颜色7对等位基因玉米叶绿素的形成至少涉及50对等位基因果蝇眼睛的颜色受40几对基因控制第七十六页，共八十四页，2022年，8月28日一因多效Pleiotropism一个基因也可以影响许多性状的发育

豌豆中控制花色的基因也控制种皮的颜色和叶腋有无黑斑。红花豌豆，种皮有色，叶腋有大黑斑。家鸡中有一个卷羽（翻毛）基因，是不完全显性基因，杂合时，羽毛卷曲，易脱落，体温容易散失，因此卷毛鸡的体温比正常鸡低。体温散失快又促进代谢加速来补偿消耗，这样一来又使心跳加速，心脏扩大，血量增加，继而使与血液有重大关系的脾脏扩大。同时，代谢作用加强，食量又必然增加，又使消化器官、消化腺和排泄器官发生相应变化，代谢作用又影响肾上腺，甲状腺等内分泌腺体，使生殖能力降低。由一个卷毛基因引起了一系列的连锁反应。

第七十七页，共八十四页，2022年，8月28日1911年他提出了“染色体遗传理论”。由交配试验而确定链锁的程度，可以用来测量染色体上基因间的距离。他和学生斯特蒂文特鉴定了果蝇约100个不同的基因，它有四对染色体。还绘制了一张果蝇染色体图。1926年发表《基因论》。“连锁与互换定律”是摩尔根在遗传学领域的一大贡献，它和孟德尔的分离定律、自由组合定律一道，并称为遗传学三大定律。

1933年诺贝尔生理学及医学奖获得者，公认的现代遗传学之父。重点之三：摩尔根遗传定律？（遗传连锁定律）摩尔根第七十八页，共八十四页，2022年，8月28日1、果蝇的生活周期。大约为10天，新羽化的雌性成虫大约8小时可交配，约40小时开始产卵。2、容易培养；通过控制养殖的温度，可以加速和减缓果蝇的发育。

3、繁殖子代多；产卵初期每天可达50～70枚，累计产卵可达上千枚。4、染色体数目少；5、染色体大；6、有个别性形态特征；7、还积累了丰富多彩的遗传资料1、为何选择果蝇做遗传实验？第七十九页，共八十四页，2022年，