遗传学第二章-孟德尔遗传定律

第二章Mendel遗传定律第一节单因子杂交及分离规律Mendel实验成功的原因：设计严密，层次分明亲本杂交选材、选择研究的性状、正反交实验、设立对照等杂种一代的观察F2代的观察F3代的研究科学推论精确验证苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新一、相对性状性状(character)：是指生物的形态或生理特征形态特征：豌豆的高和矮生理特征：小麦的抗锈病和不抗锈病相对性状：指同一性状的相对差异34个豌豆品种，选出22种试验，最后选出7对相对性状Height:tallvsdwarfSeedshape:roundvswrinkledSeedcolor:yellowvsgreenFlowerposition:axialvsterminalPodcolor:greenvsyellowPodshape:inflatedvsconstricted苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新TallplantsDwarfplantSelf-pollinationforgenerationTallDwarfPurebreedingAlltallP1P2F1AcrossbetweentwoF1plants1tall1tall1tall1dwarfSelf-pollinationofeachF2plantAlltall3tall+1dwarf3tall+1dwarfAlldwarfF2F3Monohybridcrossinthepeaplantthroughthreegeneration苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新亲代（parentgeneration）：用于杂交的两种植株，简写P母本（femaleparent）：除去雄蕊，只留雌蕊的植株父本（maleparent）：提供花粉的植株子一代（firstfilialgeneration）：授粉后在母本豆荚中所结的种子，F1用×表示交配二、显性和隐性显性性状（dominantcharacter）：在F1中所表现出来的性状隐性性状（recessivecharacter）：在F1中未表现出来的性状三、分离规律的实质Mendel的遗传因子假说：遗传性状是由遗传因子决定的，性状不混合反映了遗传因子的相对独立性，即颗粒性。每对相对性状由一对遗传因子控制，其中之一来自父本的雄性生殖细胞，另一个来自母本细胞。苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新在生殖细胞（配子）的发生过程中，成对的遗传因子分离，进入不同的生殖细胞，每个生殖细胞只得到每对因子中的一个。两性细胞的结合是随机的，与其所带的遗传因子无关。当显性因子和隐性因子共存于一个植株时，表现显性性状，两个因子同为显性时，植株也表现显性性状，只有当两个因子均为隐性时，隐性性状才能得以表现。

单因子杂种分离（monohybridsegregation）：涉及一对相对性状的分离。分离规律的实质：

生物在有性繁殖形成配子的过程中，成对的遗传因子彼此分离到不同的配子中去，互不干扰。详细地讲：一对基因在杂合状态中保持相对的独立性，而在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新Self-pollinationforgenerationTallplantTTDwarfplantttAlltallP1P2F1AcrossbetweentwoF1plants1tall1tall1tall1dwarfSelf-pollinationofeachF2plantAlltall3tall+1dwarf3tall+1dwarfAlldwarfF2F3MonohybridcrossinthepeaplantthroughthreegenerationFactorsforheightoccurinpairs,onlyonememberofthepairgoestoamaleorfemalegameteGametesTtTtAlltallsincethefactorfortallnessisdominantTtTttTTtF1F1GametesTTTtTtttTwooutofthreeofthetallF2producetallanddwarfinaratioof3:1苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新四、等位基因和非等位基因基因（gene）：位于染色体上，具有特定的核苷酸顺序的DNA片段，是储存遗传信息的功能单位。基因座（genelocus）：基因在染色体上所处的位置。特定的基因在染色体上有其特定的座位。等位基因（allele）：在同源染色体上占据相同座位的两个不同形式的基因，是由突变所造成的许多可能的状态之一。非等位基因（non-allelicgene）：控制不同性状，位于不同的基因座上的基因。五、基因型和表现型基因型（genotype）：个体或细胞的特定基因的组成。表型（phenotype）：生物体某特定基因所表现的性状。纯合体（homozygote）：基因座上有两个相同的等位基因，就这个基因座而言，这个个体或细胞称为纯合体，或基因的同质结合。杂合体（heterozygote）：基因座上有两个不同的等位基因，就这个基因座而言，这个个体或细胞称为杂合体，或基因的异质结合。苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新六、Mendel假说的验证假说（hypothesis）学说（theory）规律（law）二种常用的的验证方法：1测交法回交（backcross）：杂交产生的子一代个体再与其亲本进行交配的方式。侧交（testcross）：杂交产生的子一代个体再与其隐性（或双隐性）亲本进行交配的方式。

测交子代表现型种类和比例直接反映出被检测个体所产生配子的种类和比例。苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新2配子鉴定法以玉米为例：玉米的籽粒有糯性和非糯性两种，由一对等位基因控制。非糯玉米直链淀粉+I2

深兰色由显性基因Wx控制糯玉米支链淀粉+I2红棕色由隐性基因wx控制P非糯玉米WxWx糯玉米wxwx非糯玉米Wxwx加I2进行花粉检验具Wx基因的配子具wx基因的配子苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新七、Mendel分离比实现的条件及分离规律的意义1分离比实现的条件F1产生的两种配子不但应该数量相等，而且生活力也应该相等携带不同基因的生殖细胞受精机会相等F2中三种基因型个体的存活率相等（即到观察时的存活率是一样的）显性是完全的2分离规律的意义理论意义遗传是以高度稳定的颗粒为单位的。分离是普遍的、绝对的，不分离是相对的。生物多样性的基础是基因的分离和自由组合。实践意义广泛应用于育种上（表型和基因型的区别）预见杂种后代的分离比分析人类遗传苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新第二节双因子杂交及自由组合规律一、两对相对性状的自由组合现象HomozygoteforyellowandroundseedsHomozygoteforgreenandwrinkledseedsP1P2F1Dihybridyellow，roundSelf-pollinationF2亲组合（parentalcombination）：亲本原有的性状Yellowround,Greenwrinkled

重组合（recombination）：亲本原先所没有的性状组合Yellowwrinkled,Greenround苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新SeedshapeSeedcolorRoundWrinkledYellowGreen315+108=423101+32=133315+101=416108+32=14076.1%3/423.9%1/474.8%3/425.2%1/49/16yellowround3/16yellow

wrinkled3/16green

round1/16greenwrinkled1/4green3/4round3/4yellow3/4round1/4wrinkled1/4wrinkled苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新二、自由组合的解释自由组合规律（Thelawofindependentassprtment）:

两对或两对以上的遗传因子，在形成配子的过程中，自由组合，各自独立，分配到配子中去，互不干扰。Y:yellowgene

y:greengeneR:roundgene

r:wrinkledgene苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新HomozygousforyellowandroundseedsYYRRHomozygousforgreenandwrinkledseedsyyrrYRyrGametesYyRrdihybridF1F1YyRrYyRrGameteformationYyRr

YyRr

1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr

1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr

Femalegametes

Malegametes

9

yellowandround

Y_R_:YYRRYYRrYyRRYyRr3

yellowandwrinkled

Y_rr:YYrrYyrr3

greenandround

yyR_:yyRRyyRr1

greenandwrinkled

yyrrRatio苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新三、自由组合假说的验证测交法自交法四、Mendel自由组合规律的实质杂种在形成配子时，等位基因分离，而非等位基因自由组合，互不干扰。

F2的表型比9：3：3：1只是自由组合规律的一种表现形式，而不是自由组合规律的实质。next苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新DihybridYyRrHomozygousforgreenandwrinkledseedsyyrrYellowroundYellowwrinkledGreenroundGreenwrinkledratio1:1:1:1testcrossbackflashYyRrYyrryyRryyrr

GameteformationYyRr

yrYRYryRyr

苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新五、多对相对性状的遗传分析如有这么一组杂交组合RrYyCcxRrYyCc求其子代中RryyCc

基因型频率是多少？如有那么一组杂交：

AaBbCcDdEeFfGgXAaBbCcDdEeFfGg，涉及七对独立有差别的相对性状，求杂交后代中出现AABbCCDdeeffgg的个体的概率是多少？苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新六、自由组合规律的意义1、理论上：从一个角度揭示了生物多样性的原因所在。2、实践上：对育种工作有积极的指导意义：根据自由组合规律，预测杂种后代各种类型出现的比例，确定育种的规模，适当安排群体的大小。

3、在遗传病的研究上：研究正常性状或遗传病的传递，并可预期一定婚配后其子女各种类型出现的频率。例题例题苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新水稻无芒抗病品种的选育。已知有芒A对无芒a为显性，抗稻瘟病R对染病r为显性，现选用真实遗传有芒抗病和无芒不抗病为亲本进行杂交，问要在F3中得到10株无芒抗病的能真实遗传的植株，至少需要种植多少F2植株？父亲是并指患者，母亲正常，婚后生过一个先天性聋哑患儿，现问以后所生子女的发病情况及父母的基因型（并指是显性性状，用S表示，聋哑是隐性遗传病，用d表示）。back苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新父亲（并指）母亲（正常）先天性聋哑儿子S：并指基因s：正常基因D：正常基因d：聋哑基因SsDdssDd苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新第三节遗传学数据的统计处理一、概率（Probability）1、什么是概率？

概率是指某一事件发生的可能性大小，在数学上是小于等于“1”的数。事物的某种情况或试验中获得的某种结果称为某一事件事件A发生的可能性大小：P（A）用公式表示为：P（A）=希望事件/全部可能事件苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新概率有两个定则：1、p+q=1

表示事物的两个方面，可能性总和为12、0≤P≤1

p=1

必然事件P=0

不可能事件0<P<1

随机事件苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新2、基本定律乘法定律：独立事件A和B同时发生的概率等于它们各自概率的乘积

独立事件：是指两个或两个以上互不影响的事件，即事件A的发生不影响事件B的发生。用公式表示为：P（A.B）=P（A）.P（B）加法定律：出现互斥事件A或B的概率等于它们各自概率的和互斥事件：是指不可能同时发生的事件用公式表示为：P（A+B）=P（A）+P（B）苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新3、用概率表示遗传比⑴棋盘法（Punnettsquare）Aa1/2A1/2aP(A)=1/2P(a)=1/2当AaxAa时1/2Ax1/2A=1/4AA

1/2Ax1/2a=1/4Aa

1/2ax1/2A=1/4aA

1/2ax1/2a=1/4aa

双因子棋盘单因子棋盘苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新back一个合子是Aa或aA的概率为：1/4+1/4=1/2一个合子是Aa、aA或AA的概率为：1/4+1/4+1/4=3/4

四种合子Aa、aA、AA、aa的出现为互斥事件，即对一种特定的合子讲，只能是上述四种的一种苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新back苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新⑵分支法（Brandingprecess）双因子杂交基因型比三因子杂交基因型比双因子杂交表现型比苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新back苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新back苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新一对基因相差时，有六种杂交方式例题苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新求AABbCCDdeeffgg自交后代的表现型比率。AAxAAAABbxBb3B_1bbCCxCCCCCCDdxDd3D_1dd3D_1ddeexeeeeeeeeeeffxffffffffffggxgggggggggg表型及比例9AAB_CCD_eeffgg3AAB_CCddeeffgg3AAbbCCD_eeffgg1AAbbCCddeeffggback苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新二、X2测验法（又称适合度测验）适合度：实得比数符合理论比数的程度。

X2

值是实际值与理论值差异平方的相对数总和。用公式表示为：X2值越大，实际值与理论值差异越大，即实际值与理论值不符合，反之，则符合苏州科技学院化学与生物工程学院叶亚新求出X2值就可查X2表查出P值P值：在一定自由度下，X2大于表中数值的概率当P＞0.05时，说明实际值与理论值差异不显著或无显著差异当0.01≤P≤0.05时，说明实际值与理论值差异显著当P＜0.01时，说明实际值与理论值差异极显著自