第五章遗传的基本规律

第五章遗传的基本规律第一页，共108页。第一节孟德尔规律奥国学者孟德尔(G.J.Mendel,1822-1884)植物杂交试验,1865第二页，共108页。

一、分离规律植物杂交试验,1865第三页，共108页。成熟种子形状种皮颜色豆荚形状豆荚颜色花色花的位置茎的长度豌豆7对相对性状第四页，共108页。红花与白花1、一对相对性状的杂交试验第五页，共108页。分离定律图示

RR×rrRr

×

Rr

1/4RR：

2/4Rr：

1/4rr

3/4红花

：1/4白花

第六页，共108页。2、测交验证分离定律

PRR×rr

F1Rr

×

rr

F21Rr：

1rr（测交--子一代与隐性亲本的交配称测交）第七页，共108页。3、自交验证分离规律

P

RR×rr

F1RrF21RR：2Rr：1rr

F3RR1RR：2Rr：1rr

×××¾红花：1/4白花第八页，共108页。

4、分离定律的普遍性——

猪耳形状的遗传

垂耳×竖耳垂耳

3/4垂耳：1/4竖耳

×第九页，共108页。猪耳形状的分离图示

DD×ddDd

×

Dd

1/4DD：

2/4Dd：

1/4dd

3/4垂耳

：1/4竖耳

第十页，共108页。长白公猪——垂耳大白公猪——竖耳第十一页，共108页。分离定律的实质F1在形成配子时等位的遗传粒子(基因)分别进入不同的配子假设配子全部成活，并且配子的结合是随机的在F2形成3:1的表型分离比第十二页，共108页。分离规律具有普遍性。

遗传因子的理论为现代遗传学奠定了基础。

孟德尔首次采用测交方法，为以后的动植

物育种提供了有用的方法。

杂合体不能留作种用。分

离

定

律

的

意

义第十三页，共108页。二、自由组合规律

（独立分配定律）第十四页，共108页。自由组合规律2对相对性状的自由组合F2表型比为9：3：3：1第十五页，共108页。

1、

两对相对性状的遗传

圆粒黄色

×皱粒绿色

圆粒黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒黄色皱粒绿色

31510810132

9：3：3：1

×第十六页，共108页。

P

YYRR×yyrr

F1YyRr

×自由组合规律的解释第十七页，共108页。

F2基因型和表型分离情况♀♂YRYryRyrYRYYRRYYRrYyRRYyRrYrYYRr

YYrrYyRr

YyrryRYyRr

YyRr

yyRR

yyRryrYyRr

Yyrr

yyRryyrr

第十八页，共108页。2、测交验证自由组合规律RrYy

×rryyRrYyRryyrrYyrryy圆黄

圆绿皱黄皱绿注意：阅读教材p119页第十九页，共108页。F1与双隐性亲本正反测交结果

表型测交方式黄圆黄皱绿圆绿皱总数

F1♀×双隐♂31272626110

F1♂×双隐♀2422252697总数55495152207理论值51.7551.7551.7551.75207第二十页，共108页。

3、自由组合规律的实质F1在形成配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。两对基因分别进入不同的配子，形成四种类型的配子。假设配子全部成活，并且配子的结合是随机的。在F2形成9:3:3:1的表型分离比。第二十一页，共108页。4、自由组合定律的普遍性牛的角和毛色的自由组合第二十二页，共108页。第二节连锁和交换规律第二十三页，共108页。摩尔根（1866~1945）

第二十四页，共108页。一、连锁现象（相引，1906）

紫花长花粉×红花圆花粉紫花长花粉

紫长紫圆红长红圆实际

48313903931338理论(9:3:3:1)

×PPLLppll第二十五页，共108页。适合性检验第二十六页，共108页。连锁和交换的概念连锁（linkage）——同一染色体上倾向于共同遗传的一些基因，称为连锁。交换（crossing－over）——连锁基因产生新组合的遗传重组过程。第二十七页，共108页。二、摩尔根对连锁遗传的解释重组型配子的产生是由于减数分裂时，在一部分细胞中同源染色体的两条非姐妹染色单体之间发生了交换。因此，在产生的4种配子中，大多数为亲本型配子，少数为重组型配子。而且其数目分别相等。但是也有完全连锁的现象(如雄果蝇)。第二十八页，共108页。BvvvVVBbb减数分裂时,非姐妹单体交换时上面的基因也发生交换。连锁的基因

在少部分的性母细胞中发生了交换第二十九页，共108页。BvbbVV连锁的基因

在大部分性母细胞中是不交换的Bv在大部分性母细胞中

姐妹染色单体是不交换的，

雄果蝇所有的精母细胞都是这样的：第三十页，共108页。实例:雄果蝇和雌果蝇的连锁现象比较(1912)

图1雄果蝇的完全连锁图2雌果蝇的不完全连锁♀♀♂♂第三十一页，共108页。雄果蝇的完全连锁(1912年)

灰体残翅×黑体长翅灰长×黑残

50%灰残:

50%黑长♂♀第三十二页，共108页。雌果蝇的不完全连锁(1912年)灰残×黑长灰长×黑残

灰残

黑长灰长黑残实际15521315338294％%★课后仔细阅读教材125页♀♂第三十三页，共108页。雄果蝇完全连锁的解释×BvbvbVBvBvbbVV1/2灰残

1/2黑长灰长黑残第三十四页，共108页。雌果蝇不完全连锁的解释

×BvbVbv

BVbvBvBvbbVV灰残

黑长灰长黑残

81.94%18.06%灰长黑残减数分裂时,非姐妹单体交换时上面的基因也发生交换。第三十五页，共108页。连锁交换现象的共同特征1.不论是F2还是测交后代，比例都不符合自由组合规律。2.亲本型远多于重组型，且各自基本相等。第三十六页，共108页。指重组型配子占总配子数的百分率。交换率=————————×100%总配子数重组型配子数三、交换率或重组值第三十七页，共108页。交换率的计算公式交换率=————————×100%测交后代总数重组型个体数第三十八页，共108页。例题：果蝇的不完全连锁灰残×黑长灰长×黑残（雄）灰残

黑长灰长黑残实际15521315338294第三十九页，共108页。交换率的计算举例如：黑体和残翅两基因的相对距离交换率=——————————×100%

1552+1315+338+294

338+294

=

18.06%第四十页，共108页。例如：鸡羽毛的连锁

IIFF×iiff白色卷羽有色常羽

IiFf×iiff

IiFfiiFf

Iiff

iiFf15124

2第四十一页，共108页。交换率的计算交换率=————————×100%=

=18.2%非互换+互换组合互换组合4+215+12+4+2第四十二页，共108页。计算交换率的意义1.重组率的大小反映出基因之间的连锁强度2.重组率去掉百分号换成“cM”即表示基因间的距离。3.重组率一般小于50%第四十三页，共108页。连锁分析(linkageanalysis)：以位于同一染色体上相邻的两个遗传标记或基因的重组率为基础，定位遗传标记或基因之间的相对位置关系。四、连锁图谱的构建

第四十四页，共108页。★如性连锁法：哺乳动物的某一性状只出现在雄性动物可以判定该性状的基因位于Y染色体上。★又如：体细胞杂交定位法基因所属染色体的确定第四十五页，共108页。基因在染色体上相对位置的测定★摩根1911年指出重组率反映了基因在染色体上距离的远近。★

Stuetevant1913年：把基因的重组率去掉％作为基因间的距离。依此可以绘出连锁遗传图（linkagemap）。

★用两点测验和三点测验法测定基因间的图距（128页）。第四十六页，共108页。1、两点测验（128页）

白眼黄体×红眼灰体红眼灰体×白眼黄体

白眼黄体红眼灰体白眼灰体红眼黄体

亲本型98.5%

重组型1.5%

第四十七页，共108页。×wywy++++×wywy++wywywy++wy

wy

wyw++y

1.5%

98.5%

两点测验基因图示第四十八页，共108页。遗传作图W

y

第四十九页，共108页。同一条染色体上另有一个基因需要定位

★后来又发现粗翅脉(bi)也位于X染色体上,那么,它与w和y的距离和位置又如何?仍需要两两测验。第五十页，共108页。再做两点测验

红眼粗翅脉×白眼正常翅脉红眼正常×白眼粗翅脉(雄)

红眼粗白眼正常红眼正常白眼粗翅脉

亲本型94.6%

重组型5.4%

第五十一页，共108页。×+bi

+bi

w+w+×+bi

wbi

w+wbi

+bi

wbi

w+wbi

wbi

wbi

++wbi

5.4%

94.6%

两点测验图示第五十二页，共108页。不能确定三个位点的顺序

y

wbi

?w

ybi

?需要再做一次黄体和粗翅脉两点测验才能确定：

3.9？?(1)(2)第五十三页，共108页。需要再做一次两点测验黄体正常翅脉×灰体粗翅脉

灰体正常×黄体粗翅脉

黄体正常灰体粗黄体粗灰体正常翅脉

亲本型93.1%

重组型6.9%

第五十四页，共108页。结论

得出：y与bi的距离是6.9，可以断定是第一种推测。第五十五页，共108页。三个位点的顺序应该是第一种

y

wbi

w

ybi

?

3.9？?(1)(2)第五十六页，共108页。能否简化实验

可见用两点测验必须经过3次杂交和3次测交才能确定3个位点的距离,用三点测交法只需要进行一次杂交即可达到上面的目的，并且测定的准确性高。第五十七页，共108页。2、

三点测验白眼黄体正常翅脉×红眼灰体粗翅脉

红眼灰体正常翅脉×白眼黄体粗翅脉

F1雌蝇与三隐性雄蝇的测交结果第五十八页，共108页。×wy+wy+++bi++bi×wy+wybi++biwybi

三点测验图示第五十九页，共108页。F1雌蝇与三隐性雄蝇的测交结果表现型X染色体携带的基因观察数百分率y与w的互换率w与bi的互换率y与bi的互换率黄体.白眼.正常翅脉灰体.红眼.粗翅脉y,w,++,+,bi23224093.28

黄体.红眼.粗翅脉灰体.白眼.正常翅脉y,+,bi+,w,+341.38

1.381.38黄体.白眼.粗翅脉灰体.红眼.正常翅脉y,w,bi+,+,+15125.34

5.345.34总数506100

1.38

5.34

6.72第六十页，共108页。分析上表时注意：1、在测交后代中，如果有6种表型说明没有双交换发生，两两位点间分别发生了一次单交换（见后面的图）。2、牢记亲本类型，然后一次只考虑两个位点与亲本的连锁关系比较。如：亲本中y与w连在一起，后代中不在一起的必然是发生了交换，即它们的交换率为1.38，其他位点依次类推。第六十一页，共108页。三个位点间只有单交换时：

第六十二页，共108页。连锁图ywbi

第六十三页，共108页。分析三点测验时注意：

后来发现并不是在所有的在测交后代中只有6种表型，而是有时可以观察到8种表型，说明有双交换发生。分析有双交换的情况时，测交后代数目最多的类型是亲本型，最少的是双交换的产物。第六十四页，共108页。三点测验具有双交换时的测交后代表现型X染色体携带的基因观察数各类后代的%y与w的互换率w与m的互换率y与m的互换率灰体.红眼.长翅黄体.白眼.短翅+++ywm1087104266.2

灰体.白眼.短翅黄体.红眼.长翅+wm

y++17151.0

1.01.0灰体.红眼.短翅黄体.白眼.长翅++myw+54350232.5

32.532.5灰体.白眼.长翅黄体.红眼.短翅+w+y+m640.30.30.3

总数3216100

1.3

32.8

33.5第六十五页，共108页。三个位点间可能有单交换也可能有双交换

第六十六页，共108页。双交换CACBcbacbAaB双交换——在一段染色体区域同时发生两次交换的现象

第六十七页，共108页。遗传作图

y

w

m

33.5？

1.3+32.8=34.1（理论值）为什么y与m的观察值为33.5？

第六十八页，共108页。分析三点测验时注意：

分析发现实际观察到的两端两个基因的距离比理论上少了一些，少了正好2倍的双交换率（

），因此在计算时要加上2倍的双交换率。

第六十九页，共108页。三点测验的意义

比两点测交方便、准确，一次测交可以得到三次两点测交的结果，并且更准确。能获得双交换的数据。证实了基因在染色体上是直线排列的。第七十页，共108页。五、干涉和并发系数★当有双交换发生时，一个单交换会影响附近的另一个单交换。★实际发生的双交换比预期发生的概率要小的现象叫干涉。如：理论上的双交换值=1.3%×32.8%=0.43%实际的双交换值是0.3%第七十一页，共108页。并发系数

为了表示干涉程度的大小，1916年MuLLer提出了并发系数：

第七十二页，共108页。计算并发系数=————————×100%=0.714%1.3%×32.8%0.3%第七十三页，共108页。果蝇X染色体上部分基因

第七十四页，共108页。五、连锁交换的意义1、丰富和发展了孟德尔定律，使更多的遗传现象得到解释。2、交换导致了配子的多样性，从而导致了生物的多样性。3、基因间连锁是性状间相关的基础，为间接选种提供了理论依据。第七十五页，共108页。第三节性别决定和伴性遗传第七十六页，共108页。一、性染色体决定性别1.XY型如46，XY（男人），46，XX（女人）2.ZW型如78，ZZ（公鸡），78，ZW（母鸡）第七十七页，共108页。二、基因决定性别ZFY（1987）——Y染色体短臂上的锌指蛋白基因SRY(1990)——Y染色体性别决定区

长度为35kb编码79个氨基酸。

SRY基因的发现是哺乳动物性别决定理论的重大突破。第七十八页，共108页。三、染色体倍数决定性别蜜蜂:雄蜂：n=16蜂王：2n=32工蜂：2n=32第七十九页，共108页。四、环境决定性别营养条件决定蜜蜂的性别:蜂王：吃5天蜂王浆，经过16天发育工蜂：吃2-3天蜂王浆，经过21天发育第八十页，共108页。四、环境决定性别环境温度与蛙的性别蝌蚪在20℃条件下，雌雄各半。

蝌蚪在30℃条件下，全部发育成雄蛙。

第八十一页，共108页。★五、伴性遗传第八十二页，共108页。XY1、重要概念伴性遗传（sex-linkedinheritans）——X（或Z）染色体非同源区段上的基因所决定性状的遗传行为。另：某些性状的遗传和性别有一定联系的遗传方式。其正反交结果不同，表现出交叉现象（书330页）。第八十三页，共108页。2、果蝇红白眼伴性遗传（Mongan1910）正交

X+X+

×XwYX+

Xw×

X+

Y

X+

X+

X+XwX+Y

XwY

红雌红雌红雄白雄第八十四页，共108页。反交

XwXw

×X+YX+Xw×

XwY

X+

XwXwXwX+Y

XwY

红雌白雌红雄白雄第八十五页，共108页。伴性遗传的规律-1带有纯合隐性基因的同配性别（XwXw

）与带有显性基因的异配性别（X+Y）交配时，子一代表现交叉遗传，子二代两性别中显隐性各占一半。第八十六页，共108页。伴性遗传的规律-2

当带有纯合显性基因的同配性别（X+X+

）与带有隐性基因的异配性别（XwY）交配时，子一代全部表现显性性状，子二代中同配性别全为显性，异配性别中显隐性各占一半。第八十七页，共108页。

检查红绿色盲3、人类的伴性遗传（隐性）第八十八页，共108页。3、人类的伴性遗传（隐性）

XCXC

×XcYXCXcXCY

正常女性色盲男性女性携带者正常男性第八十九页，共108页。

XCXc

×XCYXCXCXCYXCXcXcY

女性携带者正常男性女正常男正常女携带者男色盲当女性携带者与正常男人结婚：第九十页，共108页。问题已知在人类中，色盲为隐性伴性基因，今有一正常女子（其父亲是色盲）与一个正常男子（其父也是色盲）结婚，试分析他们的后代如何？第九十一页，共108页。英国维多利亚女王（血友病）第九十二页，共108页。

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