遗传和进化分离和自由组合规律

关于遗传和进化分离和自由组合规律07.03.20231第1页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.20232一、分离规律的细胞学基础第2页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.20233

二、分离规律的验证1、测交法2、自交法3、F1花粉鉴定法第3页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.20234举例测交:

红花×白花

PCccc配子Ccc测交后代:Cccc

红花白花比例：1:1第4页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202352、自交法验证

第5页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202363、花粉鉴定法●理论基础在减数分裂期间，同源染色体分开并分配到两个配子中去，杂种的等位基因也就随之分开而分配到不同的配子中去，如果这个基因在配子发育期间就表达，那么就可用花粉粒进行观察检定。第6页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.20237

●举例：糯性玉米与非糯性玉米杂交

P（非糯性）WxWx×wxwx（糯性）（含直链淀粉）↓↓（支链淀粉）

Wx

wx碘液染色花粉呈蓝黑色花粉呈红棕色↓

F1Wxwx↓

Wx

wx

杂种花粉碘液染色呈蓝黑色呈红棕色第7页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.20238三、显性性状的表现及其与环境的关系1、显性性状的表现2、显性性状与环境的关系3、影响相对性状分离的条件第8页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202391、显性性状的表现

●

完全显性

F1所表现的性状和亲本之一完全一样，而非中间型或同时表现双亲的性状,称之。

●不完全显性

F1表现双亲性状的中间型，称之。

第9页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202310举例:紫茉莉花色的遗传

P红花亲本×白花亲本（RR）↓（rr）F1（Rr）为粉红色↓F21RR:2Rr:1rr1/4(红)2/4(粉)1/4(白)第10页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202311第11页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202312

●共显性双亲的性状同时在F1个体上出现,而不表现单一的中间型。举例：混花毛马的遗传

第12页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202313嵌镶显性第13页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.2023142、显性性状与环境的关系●等位基因之间的关系，并不是彼此直接抑制或促进的关系，而是分别控制各自所决定的代谢过程，从而控制性状的发育。第14页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202315

●显性性状的表现受到生物体内、外环境条件的影响举例：金鱼草花色的遗传

红花品种×象牙色品种↓

F1

在低温、强光下为红色，红色为显性在高温、遮光下为象牙色，象牙色为显性

第15页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202316●因遗传背景而异举例:有角羊与无角羊杂交

F1雄性有角,雌性无角

所以，显性作用是相对的,因内外条件的不同而可能有所改变。第16页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202317●相对性状分离的条件根据分离规律，一对相对性状的个体杂交产生的F1，在完全显性情况下，自交后代（F2）分离比例为3:1，测交后代分离比例为1:1。要达到理想的分离比例，必须具备下列条件：第17页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202318

(1)亲本必需是纯合二倍体,相对性状差异明显。

(2)基因显性完全,且不受其他基因影响而改变作用方式。

(3)减数分裂过程,同源染色体分离机会均等,形成两类配子的数目相等,

或接近相等。配子能良好地发育并以均等机会相互结合。

(4)不同基因型合子及个体具有同等的存活率。

(5)生长条件一致,试验群体比较大。第18页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202319基因的自由组合规律第19页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202320一、独立分配规律的细胞学基础控制两对相对性状的两对等位基因，分别位于不同的同源染色体上。在减数分裂形成配子时，同源染色体上相互分离，而非同源染色体(非等位基因)自由组合到配子中。第20页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202321二、独立分配规律的验证(一)、测交法(二)、自交法第21页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202322三、用二项式法分析多对相对性状遗传1.一对基因F2的分离(完全显性情况下)：表现型：种类：21=2，比例：显性:隐性=(3:1)1;基因型：种类：31=3，比例：显纯:杂合:隐纯=(1:2:1)1；2.两对基因F2的分离(完全显性情况下)：表现型：种类：22=4，比例：(3:1)2=9:3:3:1；基因型：种类：32=9，比例：(1:2:1)2=1:2:1:2:4:2:1:2:1。第22页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202323三对(n对)基因独立遗传豌豆：黄色圆粒红花(YYRRCC)×绿色皱粒白花(yyrrcc);杂种F1：黄色圆粒红花(YyRrCc);F1产生的配子类型：8种(2n)；F2可能组合数：64种(22n)；F2基因型种类：27种(3n)；F2表现型种类：8种(2n,完全显性情况下)；

第23页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202324四、多因一效与一因多效1、多因一效2、一因多效第24页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.2023251、多因一效多因一效：

由多对基因控制、影响同一性状表现的现象称为多因一效。生化基础：一个性状形成是由许多基因所控制的许多生化过程连续作用的结果。如：玉米正常叶绿素的形成与50多对不同的基因有关，分别控制叶绿素不同成份形成或不同发育阶段的生化反应。第25页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.2023262、一因多效一因多效：

一个基因影响、控制多个性状发育的现象。生化基础：一个基因改变直接影响以该基因为主的生化过程，同时也影响与之有联系的其它生化过程，从而影响其它性状表现。如：豌豆花色基因C/c实际上是与植株色素形成相关的一系列生长反应相关，同时还控制种皮颜色(C-灰色种皮，c-淡色种皮)、叶腋色斑(C-有黑斑，c-无黑斑)。第26页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202327五、基因间的互作基因互作：细胞内各基因在决定生物性状表现时，所表现出来的相互作用。基因互作的层次：基因内互作：等位基因间互作。一对等位基因在决定一个性状时表现出来的相互关系：完全显性、不完全显性、共显性等。基因间互作：非等位基因间互作。在多因一效情况下，决定一个单位性状的多对非等位基因间表现出来的相互关系。第27页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202328

非等位基因间互作内容：

一、互作基因

二、互补作用

三、积加作用

四、重叠作用

五、显性上位作用

六、隐性上位作用

七、抑制作用

第28页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202329一、互作基因第29页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202330遗传分析为：第30页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202331二、互补作用

●定义：两对独立基因分别处纯合显性或杂合状态时，共同决定一种性状的发育。当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状，这种作用称为互补作用。发生互补作用的基因称为互补基因。

第31页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202332

●举例：香豌豆花色遗传

其中有两个白花品种，杂交F1代开紫花，F2代分离出9/16紫花和7/16白花。如下图分析

P

白花CCpp×ccPP白花

↓

F1

紫花CcPp

↓

F29紫花（C_P_）：7白（3C_pp+3ccP_+1ccpp）

第32页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202333三、积加作用

●定义：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时则能分别表现相似的性状，称之。

●举例：南瓜果形遗传

圆球形对扁盘形为隐性，长圆形对圆球形为隐性。用两种不同基因型的圆球形品种杂交，F1产生扁盘形，F2出现三种果形：9/16扁盘形，6/16圆球形，1/16长圆形。第33页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202334

遗传分析为：

P

圆球形AAbb×圆球形aaBB

↓

F1

扁盘形AaBb

↓

F2

9扁盘形（A_B_）：6圆球形（3A_bb+3aaB_）：1长圆形（aabb）

从以上分析可知，两对基因都是隐性时，为长圆形，只有A或B存在时，为圆球形；A和B同时存在时，则形成扁盘形。第34页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202335四、重叠作用

●定义：不同对基因互作时，对表现型产生相同的影响，F2产生15:1的比例，称为重叠作用。这类表现相同作用的基因，称为重叠基因。

●举例：荠菜果形的遗传。常见果形为三角形蒴果，极少数为卵形蒴果。将两种植株杂交，F1全是三角形蒴果。F2则分离15/16三角形蒴果：1/16卵形蒴果。卵形的后代不分离，三角形则有三种情况：

○不分离○分离出3/4三角形蒴果，1/4卵形蒴果

○出现15：1比例分离。

显然这是9:3:3:1的变形，其中只要有一个显性基因的则可使果为三角形，缺少显性基因为卵形。第35页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202336遗传分析：

P

三角形T1T1T2T2×卵形t1t1t2t2

↓

F1

三角形T1t1T2t2

↓

F2

15三角形（9T1-T2-+3T1-t2t2+

3t1t1T2-）：

（1卵形

t1t1t2t2

）

如果是三对基因，则为63:1,余类推。第36页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202337五、显性上位作用

●定义：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对对另一对基因的表现有遮盖作用，称为上位性。反之，后者被前者所遮盖，称为下位性。如果是显性起遮盖作用，称为上位显性基因。

第37页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202338举例：

西葫芦（squash）的皮色遗传

显性白色基因（W）对显性黄皮基因（Y）有上位性作用。

P

白皮WWYY×wwyy绿皮

↓

F1

WwYy白皮

↓×

F2

12白皮(9W_Y_+3W_yy)：3黄皮（wwY_）：1绿皮（wwyy）

当W存在时，Y的作用被遮盖，当W不存在时，Y则表现黄色，当为双隐性时，则为绿色。第38页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202339六、隐性上位作用

●定义：在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用，称之。

●举例：玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传

当基本色泽基因C存在时，只对Prpr都能表达各自的作用，即Pr表现紫色，pr表现红色，缺C因子时，隐c对Pr和Pr起上位性作用。

第39页，共44页，2023年，2月20日，星期六07.03.202340玉米胚乳蛋白质层颜色遗传有色(C)/无色(c)；紫色(Pr)/红色(pr)。P红色(CCprpr)×白色(ccPrPr)↓F1

紫色(C_Pr_)