孟德?tīng)栠z傳規(guī)律

1、Chapter3 孟德?tīng)栠z傳規(guī)律本章要求基本名詞概念3.1 分離定律3.2 自由組合定律3.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理在遺傳研究中的應(yīng)用3.4 Mendel定律的擴(kuò)展3.5 孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的意義3.6 人類系譜圖式復(fù)習(xí)思考題本章要求v 掌握相關(guān)名詞概念v 掌握Mendel遺傳定律的中心論點(diǎn)、驗(yàn)證方法、理論意義與實(shí)踐意義（應(yīng)用）v 理解基因型、表現(xiàn)型及其與環(huán)境條件間的關(guān)系，相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系及其遺傳基礎(chǔ)；v 掌握多對(duì)基因(相對(duì)性狀)獨(dú)立遺傳的條件及一般規(guī)律；v 掌握用概率定理和二項(xiàng)分布公式推算雜交后代群體結(jié)構(gòu)的方法及其統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法（2檢驗(yàn)）基本名詞概念v 性狀（Character）：生物表現(xiàn)出的形態(tài)特征

2、和生理特征的統(tǒng)稱。 v 相對(duì)性狀（Relative Character）：指同一單位性狀的相對(duì)差異。如，豌豆花色的紅花與白花。v 表現(xiàn)型（Phenotype）：簡(jiǎn)稱表型，指生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的可觀、測(cè)的某一性狀。表型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。 v 基因型（Genotype）：指代表個(gè)體不同遺傳組成的基因組合類型。基因型不能用肉眼識(shí)別，只能通過(guò)基因的遺傳行為加以區(qū)別。 基因型基因型表現(xiàn)型表現(xiàn)型基因基因性狀性狀等位等位基因基因相對(duì)性狀相對(duì)性狀顯性顯性基因基因隱性基因隱性基因一一 基因、性狀的概念和關(guān)系基因、性狀的概念和關(guān)系控制控制控制控制控制控制顯性顯性性狀性狀隱性性狀隱性性狀二二 遺傳三大定律

3、總結(jié)遺傳三大定律總結(jié)定律基因數(shù)表現(xiàn)型比例細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)分離律一對(duì)等位基因二種3 ? 1同源染色體分離自由組合定律二對(duì)等位基因的遺傳基因位于不同的不同的染色體上四種9?3?3?1同源染色體分離，非同源染色體組合連鎖互換定律二對(duì)等位基因的遺傳基因位于同一染色體二種四種1?1 41.5% 41.5% ?8.5% ? 8.5%染色體的交叉互換3.1 分離定律3.1.1 3.1.1 一對(duì)相對(duì)性狀的雜一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)交實(shí)驗(yàn)3.1.2 3.1.2 性狀分離現(xiàn)象的解性狀分離現(xiàn)象的解釋釋3.1.3 3.1.3 分離規(guī)律的驗(yàn)證分離規(guī)律的驗(yàn)證3.1.4 3.1.4 分離定律的普遍性分離定律的普遍性3.1.5 3.

4、1.5 分離定律的意義分離定律的意義v Mendel 實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)嚴(yán)格選材，且選擇純種作親本 有穩(wěn)定的可以區(qū)分的性狀； 豌豆 自花授粉且是閉花授粉； 豆莢成熟后,子粒都留在豆莢中,便于分類記數(shù)統(tǒng)計(jì)。精心設(shè)計(jì) 單因子分析 雙因子分析 多因子分析定量分析 利用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)子代中出現(xiàn)的性狀進(jìn)行分類、記數(shù)和數(shù)學(xué)歸納。首創(chuàng)了測(cè)交法3.1.1 一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)所選擇的七個(gè)單位性狀中，其相對(duì)性狀都存在明顯差異，雜交后代個(gè)體間表現(xiàn)明顯的類別差異。相關(guān)符號(hào) P: 表示親本(parent): 表示母本(female parent): 表示父本(male parent): 表示雜交,在母本上授上

5、外來(lái)的花粉F (filial generation): 表示雜種后代F1: 雜種一代F2: 雜種二代Fn: 雜種n代: 自交,指同一植株上的自花授粉或同株上的異花授粉。v 一對(duì)相對(duì)性狀的分離現(xiàn)象 反交 白花 連續(xù)幾代 白花P 紅花() 白花() F1 紅花 F2 紅花 白花株數(shù) 690 234比例 2.95 ： 1 正交 紅花 連續(xù)幾代 紅花P 紅花() 白花() F1 紅花 F2 紅花 白花株數(shù) 705 224比例 3.15 ： 1一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)v 分離現(xiàn)象的特點(diǎn) 不論正反交，F(xiàn)1代所表現(xiàn)的性狀一致。 F1只表現(xiàn)兩親本性狀之一的性狀，這種現(xiàn)象叫顯性現(xiàn)象。F1代表現(xiàn)出來(lái)的性狀叫顯性性狀

6、， F1代未表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本的性狀叫隱性性狀。 F1代自交的后代(F2代)出現(xiàn)性狀分離，在F1代未表現(xiàn)的親本性狀在F2代出現(xiàn)。 F2代在F1代的基礎(chǔ)上發(fā)生了性狀分離，表現(xiàn)出了雙親的性狀，這一現(xiàn)象叫分離現(xiàn)象。 圓形圓形皺縮皺縮圓形圓形圓形圓形皺縮皺縮5474 ：1850 2.96 ： 1 3 ： 1PF1F2(1) 性狀是由遺傳因子決定的。(2)遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在,每個(gè)配子只有成對(duì)基因中的一個(gè)受精后遺傳因子又恢復(fù)成對(duì)。(3)生物個(gè)體中控制不同相對(duì)性狀的遺傳因子獨(dú)立存在,不相混合。PR R R Rr r r rR RR Rr rr r生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞F1R R r rR R r r生殖細(xì)

7、胞生殖細(xì)胞R Rr rR Rr rF2R R R RR R r rR R r rr r r r3.1.2 性狀分離現(xiàn)象的解釋v 孟德?tīng)柗蛛x假說(shuō)： 性狀是由遺傳因子控制的，相對(duì)性狀由相對(duì)的遺傳因子控制。 遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在，一個(gè)來(lái)自母本，一個(gè)來(lái)自父本。 在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子。換句話說(shuō)，配子中只含有成對(duì)遺傳因子中的一個(gè)。 形成合子時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，機(jī)會(huì)是均等的。 顯性完全。 設(shè)：紅花R 白花rP 紅花(RR)白花（rr） 紅花(RR)白花（rr） 配子 R r R rF1 Rr(紅花) Rr(紅花)F1代配子配子Rr配子RRR（紅花）Rr（紅花

8、）rRr（紅花）rr （白花）表型比：紅花白花31基因型比：顯性純合子雜合子隱性純合子121 （RR） （Rr） （rr）3.1.3 分離規(guī)律的驗(yàn)證o 測(cè)交法 回交指F1代個(gè)體與任何一個(gè)親本類型個(gè)體的交配。 測(cè)交指F1代個(gè)體與隱性親本類型個(gè)體的回交。 測(cè)交用于測(cè)定F1代個(gè)體的基因型，其目的是檢驗(yàn)被測(cè)個(gè)體是否是雜合體。 雜合體在形成配子時(shí)成對(duì)的遺傳因子是否彼此分離；在下一代中又是否進(jìn)入到不同的合子中去；其結(jié)果看顯性個(gè)體和隱性個(gè)體是否各占一半。若回答都是肯定的，那么假說(shuō)成立。 o 自交法o F1花粉鑒定法3.1.4 分離定律的普遍性水 稻：有芒無(wú)芒有芒 3有芒1無(wú)芒小 麥：無(wú)芒有芒無(wú)芒 3無(wú)芒1有

9、芒番 茄：紅果黃果紅果 3紅果1黃果豬毛色：白豬黑豬白豬 3白豬1白豬3.1.5 分離定律的意義v 分離定律 一對(duì)基因在雜合狀態(tài)互不干擾，保持相互獨(dú)立，在配子形成時(shí)，各自分配到不同的配子中去。正常情況下，配子分離比為11，F(xiàn)2代基因型比是121， F2代表型比為31。v 分離定律的意義 揭示了粒子遺傳的原理。 指導(dǎo)育種實(shí)踐選種要選純合子；測(cè)交驗(yàn)證種子（畜）的純度；連續(xù)近交，提純種群，培育優(yōu)良純系；控制近交程度，固定優(yōu)良性狀。 指導(dǎo)生產(chǎn)生產(chǎn)上提倡經(jīng)濟(jì)雜交，獲得整齊一致的生產(chǎn)群體。 3.2 自由組合定律 又稱“獨(dú)立分配規(guī)律”，指獨(dú)立遺傳的兩對(duì)或兩以上相對(duì)性狀(等位基因)在世代傳遞過(guò)程中的遺傳規(guī)律。

10、3.2.1 兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳3.2.2 自由組合現(xiàn)象的解釋3.2.3 自由組合規(guī)律的驗(yàn)證3.2.4 因子分離、自由組合與染色體行為的 平行關(guān)系3.2.5 多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳3.2.6 自由組合規(guī)律的意義PF1黃圓黃圓綠皺綠皺黃圓黃圓綠皺綠皺黃圓黃圓綠圓綠圓黃皺黃皺F2315 ： 101 ： 108 ： 32 共計(jì)：共計(jì)：556 9 ： 3 ： 3 ： 13.2.1 兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳 豌豆的兩對(duì)相對(duì)性狀：子葉顏色和種子形狀雜種后代的表現(xiàn)： F1兩性狀均只表現(xiàn)顯性狀狀，F(xiàn)2出現(xiàn)9種基因型、四種表現(xiàn)型 (兩種親本型、兩種重組型)，表型比例接近9:3:3:1。 對(duì)每對(duì)相對(duì)性狀分析發(fā)現(xiàn)，它們?nèi)匀环?/p>

11、3:1 的性狀分離比例。 黃色:綠色 = (315+101):(108+32)= 416:140 3:1. 圓粒:皺粒 = (315+108):(101+32)= 423:133 3:1. 這說(shuō)明每對(duì)性狀都符合分離定律，決定著不同性狀的遺傳因子（基因）在遺傳傳遞上有相對(duì)獨(dú)立性。其實(shí)質(zhì)是決定種子形狀和子葉顏色的基因位于不同的非同源染色體上。v 試驗(yàn)結(jié)果與分析3.2.2 自由組合現(xiàn)象的解釋自由組合假說(shuō)： 控制不同性狀的遺傳因子相互獨(dú)立，在形成配子時(shí)遺傳因子的分離和組合是完全自由、隨機(jī)的，互不干擾； 配子在形成合子時(shí)，雌雄配子的結(jié)合也是獨(dú)立的、自由的、隨機(jī)的。 設(shè)控制兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳因子為： 圓粒

12、 R 皺粒 r 黃色 Y 綠色 yPF1綠皺綠皺黃圓黃圓綠圓綠圓黃皺黃皺F2315 315 ： 101 101 ：108 108 ： 32 32 共計(jì)：共計(jì)：556556 9 9 ： 3 3 ： 3 3 ： 1 1R R R R Y Y Y YR R r r Y Y y yR R Y YR R R R Y Y Y Yr r r r y y y yr r y y生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞R R Y YR R y yr r Y Yr r y yR R Y YR R y yr r Y Yr r y yr r r r Y Y Y YR R R R y y y yR R R R Y Y y yR R r r Y

13、Y Y YR R r r Y Y y yR R R R Y Y y yR R r r Y Y y yR R r r y y y yR R r r Y Y Y YR R r r Y Y y yr r r r Y Y y yr r r r y y y yR R r r Y Y y yR R r r y y y yr r r r Y Y y yR R r r Y Y y y3.2.3 自由組合規(guī)律的驗(yàn)證v 測(cè)交v 自交v 四分子分析（自學(xué)）v 自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)v 測(cè)交實(shí)際測(cè)交試驗(yàn)結(jié)果與F1配子類型、比例及測(cè)交后代表型比的預(yù)期結(jié)果是否相符？是檢驗(yàn)Mendel自由組合假說(shuō)的事實(shí)依據(jù)。v自交F2各類表現(xiàn)

14、型、基因型及其自交結(jié)果推測(cè).4種表現(xiàn)型：只有1種的基因型唯一，其后代不發(fā)生性狀分離；9種基因型：4種不會(huì)發(fā)生性狀分離，兩對(duì)基因均純合；4種會(huì)發(fā)生3:1的性狀分離，一對(duì)基因雜合；1種會(huì)發(fā)生9:3:3:1的性狀分離，雙雜合基因型。 v實(shí)際自交試驗(yàn)結(jié)果.v結(jié)論：自由組合定律在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，位于不同對(duì)染色體上的、控制不同相對(duì)性狀的等位基因隨著同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合，在等位基因分離的基礎(chǔ)上，非等位基因隨機(jī)組合在一起進(jìn)入不同的配子中。v 自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)v 染色體行為與基因行為的平行關(guān)系 細(xì)胞中基因成對(duì)存在；細(xì)胞中的染色體也是成對(duì)存在的。 形成配子時(shí)，成對(duì)基因彼此分離，不同

15、對(duì)的基因自由組合；形成配子時(shí)同源染色體也彼此分離，非同源染色體也自由組合。 形成合子時(shí)，基因又恢復(fù)成對(duì)；染色體數(shù)目也恢復(fù)成對(duì)（2n） 3.2.4 因子分離、自由組合與染色體行為的平行關(guān)系v 染色體行為與基因分離及自由組合的關(guān)系分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)是F1形成配子時(shí)等位基因的分離。等位基因分離的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂，減數(shù)分裂中，同源染色體分離使位于同源染色體上的等位基因也隨之分離（等位基因的分離是靠減數(shù)分裂來(lái)實(shí)現(xiàn))。 自由組合的實(shí)質(zhì)是F1形成配子時(shí)，非等位基因自由組合，這種自由組合的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是非同源染色體的自由組合（非等位基因自由組合是靠非同源染色體的自由組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的）。3.2.5 多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳

16、如3對(duì) 黃色圓粒紅花 綠色皺粒白花P YYRRCC yyrrccF1 YyRrCcF2 1/4RR 1/4CC2/64 YYRrCC 1/4YY 2/4Rr 2/4Cc4/64 YYRrCc 1/4rr 1/4cc2/64 YYRrcc 1/4RR 1/4CC基因 2/4Yy 2/4Rr 2/4Cc分離 1/4rr 1/4cc 1/4RR 1/4CC 1/4yy 2/4Rr 2/4Cc 1/4rr 1/4cc更多對(duì)呢？ 如AABBCCDDEEFFaabbccDDeeFF的結(jié)果如何？雜種雜合基因?qū)?shù)與F2表現(xiàn)型和基因型種類的關(guān)系雜種雜合 顯性完全 F1形成的 F2基因 F1產(chǎn)生的雌 F2純合 F

17、2雜合 F2表現(xiàn)基因?qū)?shù) 時(shí)F2表現(xiàn) 不同配子 型的種 雄配子的可 基因型 基因型 型分離 型的種類 的種類 類 能組合數(shù) 的種類 的種類 比例 1 2 2 3 4 2 1 3:1 2 4 4 9 16 4 5 (3:1)2 3 8 8 27 64 8 19 (3:1)3 n 2n 2n 3n 4n 2n 3n-2n (3:1)n3.2.6 自由組合規(guī)律的意義v 揭示了位于非同源染色體上基因間的遺傳關(guān)系。理論意義v 不同對(duì)基因自由組合產(chǎn)生的基因重組是生物發(fā)生變異的一個(gè)重要來(lái)源，也是生物界出現(xiàn)多樣性的一個(gè)重要原因。v 在雜交育種工作中，可按照人類的意愿組合兩個(gè)親本的優(yōu)良特性，培育新的物種類型。v

18、 預(yù)測(cè)雜交后代中出現(xiàn)優(yōu)良性狀組合的大致比例，便于確定育種規(guī)模。 3.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理在遺傳研究中的應(yīng)用3.3.1 概率定律的應(yīng)用v 乘法定理兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率等于各個(gè)事件發(fā)生的概率之乘積。v 加法定理兩個(gè)互斥事件同時(shí)發(fā)生的概率是各個(gè)事件各自發(fā)生的概率之和。如：Aa植株形成的配子A和a，其概率各占1/2，則產(chǎn)生的后代中 AA的概率為 1/2 =1/4 aa的概率為 1/2 =1/4 Aa的概率為 1/2 + 1/2 =1/23.3.2 二項(xiàng)展開(kāi)式的應(yīng)用其中:p某一事件的概率q另一事件的概率 且 p+q1n事件總數(shù)r某一事件出現(xiàn)的次數(shù)（為q的事件）n-r另一事件出現(xiàn)的次數(shù)（為p

19、的事件）nnnrrnrnnnnnnqpqpqpqpqpCCCC011100)(rrnrrnrnqprnrnqpC)!(!例：任何一對(duì)完全顯隱性的雜合基因，其自交的F2群體中，顯性性狀出現(xiàn)的概率為p=3/4，隱性性狀出現(xiàn)的概率為q=1-3/4 = ，以n代表雜合基因的對(duì)數(shù)，則如: n=2，YyRr自交產(chǎn)生的F2群體中 n=3，YyRrCcnrrnrnnnnnnCCqp)41()41.()43(41.)43()43()4143()(11161166169)4143(23312 7931()33446 46 46 46 4又如：所考慮性狀為人類家庭中的白化?。[性常染色體遺傳），已知雙親都正常，所生第一個(gè)孩子患病，如該夫妻生4個(gè)孩子，試問(wèn)：生兩個(gè)正常兩個(gè)患病的概率為多少？又如：YyRr自交后代的10粒豌豆種子中，出現(xiàn)5粒全顯5粒全隱的概率為多少？22319()()442 5 65591()()1 61 63.3.3 適合度測(cè)驗(yàn)（X2檢驗(yàn)）當(dāng)df1時(shí): 當(dāng)df=1時(shí):O實(shí)測(cè)數(shù)E預(yù)期理論數(shù)2 2 0.05，無(wú)顯著差異，差異由實(shí)驗(yàn)誤差造成，符合假設(shè)，可