孟德爾式遺傳分析

1、第二章 孟德爾式遺傳分析遺傳學(xué)GENETICS教學(xué)要求教學(xué)要求1掌握分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的基本概念、內(nèi)容、實(shí)質(zhì)及驗(yàn)證方法；2了解染色體學(xué)說的主要內(nèi)容，掌握細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂的過程和特點(diǎn)；3了解染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能；4熟練掌握遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理方法及數(shù)據(jù)所反映的遺傳現(xiàn)象；5理解基因的作用與環(huán)境的相互關(guān)系；6.了解解基因互作的種類和特點(diǎn)。遺傳學(xué)GENETICS 引言 人類很早就從整體上認(rèn)識(shí)了遺傳現(xiàn)象親子性狀相似直觀上認(rèn)為子代所表現(xiàn)的性狀是父、母本性狀的混合遺傳以后世代不再分離。孟德爾認(rèn)為父母本性狀遺傳不是混合，而是相對(duì)獨(dú)立地傳給后代，后代還會(huì)分離出父母本性狀。 遺傳學(xué)GENETICS

2、1、基因（gene)：1909年Johhannsen提出，代替孟德爾的遺傳因子，經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為一個(gè)基因決定一個(gè)性狀。2、座位（locus）：基因在染色體上的位置，基因在染色體上是線性排列的。 第一節(jié) 孟德爾第一定律及其遺傳分析一、基本概念遺傳學(xué)GENETICS3、等位基因（alleles）與復(fù)等位基因（multiple alleles)：在同源染色體上相同位置,控制相同性狀的兩個(gè)形式不同的基因稱為等位基因；兩個(gè)以上的等位基因成為復(fù)等位基因。遺傳學(xué)GENETICS4、性狀（character):是指生物的形態(tài)特征、生理特性、行為本能、代謝等方面的總稱。5、單位性狀：個(gè)體表現(xiàn)的總體性狀可區(qū)分為 各

3、單位之后的性狀.例如：豌豆的花色、種子形狀、株高、子葉顏色、豆莢形狀及豆莢顏色(未成熟)。6、相對(duì)性狀(contrasting trait):指同一單位性狀的相對(duì)差異。如紅花與白花、高稈與矮稈等。遺傳學(xué)GENETICS 7、Phenotype(表現(xiàn)型）：生物體所表現(xiàn)的性狀性狀，可以觀測(cè)。如紅花紅花，白花。 Any Character(trait) which can be shown to be inherited, such as eye color, leaf 、shape or inherited disease ,such as a cystic fibrosis,is referre

4、d to as a phenotype. A fly may be described as having a red-eyed phenotype.遺傳學(xué)GENETICS8、Genotype(基因型）個(gè)體的基因組合基因組合即遺傳組成；如花色基因型CC、Cc、cc The pattern of genes that are responsible for particular phenotype in an individual is referred to as the genotype.9、Pure-breeding lines(純系） This refers to organisms w

5、hich have been inbred for many generations in which a certain phenotype remains the same. Such as pedigree of dogs or cats are commonplace examples of pure-breeding lines.遺傳學(xué)GENETICS10、Dominance(顯性） Within a species there may be differences in the phenotype for one inherited character. In hybrids be

6、tween two individual displaying different phenotypes only one phenotype may Be observed.The phenotype expressed in the hybrids is said to be dominance and the other recessive(隱性). For instance, in crosses of pure-bred fruit flies with short wings with pure-bred long-wings flies the will all long win

7、gs. The long wings are dominant to short wings. 遺傳學(xué)GENETICS二、一對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)的遺傳分析（一）試驗(yàn)材料 7對(duì)具有相對(duì)性狀的豌豆品種作為試驗(yàn)材料。（二）試驗(yàn)方法 將具有相對(duì)性狀的豌豆分別進(jìn)行雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn)。遺傳學(xué)GENETICS孟德爾孟德爾試驗(yàn)的特點(diǎn)：(1).遺傳純：遺傳純：以嚴(yán)格自花授粉植物豌豆豌豆為材料；(2).穩(wěn)定性狀：穩(wěn)定性狀：選擇簡(jiǎn)單而區(qū)分明顯區(qū)分明顯的7對(duì)性狀進(jìn)行雜交試驗(yàn)；(3).相對(duì)性狀：相對(duì)性狀：采用各對(duì)性狀上相對(duì)不同性狀上相對(duì)不同的品種為親本；(4).雜交：雜交：進(jìn)行系統(tǒng)的遺傳雜交系統(tǒng)的遺傳雜交試驗(yàn)；(5

8、).統(tǒng)計(jì)分析：統(tǒng)計(jì)分析：系統(tǒng)記載各世代中不同性狀個(gè)體數(shù)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)獲得各種結(jié)果，否定了長期流行的混合遺傳觀念。遺傳學(xué)GENETICS例：以花色為例，說明孟德爾試驗(yàn)的過程例：以花色為例，說明孟德爾試驗(yàn)的過程正交正交P紅花紅花(雌)白花(雄)F1 紅花紅花(自交自交)F2紅花紅花白花株數(shù)705224T=929株比例3.15:1遺傳學(xué)GENETICSP 紅花 白花 F1 紅花 F2 紅花 （自交） 白 花遺傳學(xué)GENETICS反交反交P 白花(雌)紅花紅花(雄) F1 紅花紅花 (自交自交)F2 紅花紅花白花 3:1以上說明F1與F2的性狀表現(xiàn)不因親本而異。遺傳學(xué)GENETICS

9、Parent 1Violet petalsVV(homozygous)Parent 2white petalsvv(homozygous) F1 generationAll plants have violet petals Vv (heterozygous)VV VvViolet violetVv vvViolet white遺傳學(xué)GENETICSProducts of F1 self-fertilization in pea plantsGenotypePhenotype(petal color)RatioVVViolet1VvViolet2vvWhite1遺傳學(xué)GENETICS（三）擴(kuò)展

10、到其他對(duì)性狀的結(jié)果 根據(jù)試驗(yàn)觀察結(jié)果（如后圖），統(tǒng)計(jì)F1和F2各性狀植株的數(shù)目。遺傳學(xué)GENETICSP1 圓 P2 皺 F1 圓 F2 圓 皺遺傳學(xué)GENETICSP1黃 P2 綠F1 黃F2 黃 綠遺傳學(xué)GENETICS單位性狀相對(duì)性狀F1的表現(xiàn)F2的表現(xiàn)顯性性狀隱性性狀顯性性狀 ：隱性性狀豆粒形狀圓皺 圓5474圓1850皺2.96:1子葉顏色黃綠 黃6022黃2001綠3.01:1豆莢形狀飽滿縊縮飽滿882飽滿299縊縮2.95:1遺傳學(xué)GENETICS思考問題： 從以上的雜交實(shí)驗(yàn)，我們能總結(jié)什么規(guī)律？或者是以上試驗(yàn)有什么特點(diǎn)？遺傳學(xué)GENETICS5、特點(diǎn)(1).F1性狀表現(xiàn)一致性狀

11、表現(xiàn)一致，只表現(xiàn)一個(gè)親本性狀，另一個(gè)親本性狀隱藏。顯性性狀顯性性狀：F1表現(xiàn)出來的性狀；隱性性狀隱性性狀：F1未表現(xiàn)出來的性狀。(2).F2分離：分離：一些植株表現(xiàn)出這一親本性狀，另一些植株表現(xiàn)為另一親本性狀，說明隱性性狀未消失。(3).以上F2群體中顯隱性分離比例大致為分離比例大致為3:1。遺傳學(xué)GENETICS、重復(fù)試驗(yàn)黃色子葉綠色子葉F1 黃色子葉(自交)黃色 綠色粒數(shù)134707 44692百分率 75.09 24.91比例 3.01 1遺傳學(xué)GENETICS三、分離規(guī)律的的解釋 以上的結(jié)果如何才能進(jìn)行解釋？請(qǐng)同學(xué)們思考一下？（1）性狀是否可以遺傳的？（2）子一代與親代之間的性狀之間有

12、什么關(guān)系？（3）子代與親代能遺傳的是什么物質(zhì)，這些物質(zhì)是位于什么地方？遺傳學(xué)GENETICS孟德爾提出以下假說假說：.生殖細(xì)胞中存在著與相對(duì)性狀對(duì)應(yīng)的遺傳因子遺傳因子控制著性狀發(fā)育；.遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)成對(duì)成對(duì)：如F1植株內(nèi)存在一個(gè)控制紅花顯性性狀和一個(gè)控制白花隱性性狀的遺傳因子；.每對(duì)遺傳因子在形成配子時(shí)可均等地分配可均等地分配到配子中每一配子（花粉或卵細(xì)胞）中只含其中一個(gè)；.遺傳因子在受精過程中能保持獨(dú)立性獨(dú)立性表現(xiàn)為隨機(jī)隨機(jī)性性。遺傳學(xué)GENETICS 四、分離規(guī)律的驗(yàn)證四、分離規(guī)律的驗(yàn)證分離規(guī)律具有以下假設(shè)：分離規(guī)律具有以下假設(shè)：體細(xì)胞中成對(duì)基因在配子形成時(shí)隨著減數(shù)分裂的進(jìn)行而互不干擾

13、地分離；配子中只含有成對(duì)基因中的一個(gè)1、測(cè)交法、測(cè)交法(test cross)：也稱回交法回交法. 即把被測(cè)驗(yàn)的個(gè)體與隱性純合基因的親本隱性純合基因的親本雜交，根據(jù)測(cè)交子代（Ft）出現(xiàn)的表現(xiàn)型和比例測(cè)測(cè)知知該個(gè)體的基因型。遺傳學(xué)GENETICS供測(cè)個(gè)體供測(cè)個(gè)體隱性純合親本隱性純合親本Ft測(cè)交子代。測(cè)交子代。 例如紅花例如紅花CC 白花白花cc Ft紅花紅花Cc紅花紅花Cc白花白花cc 紅花紅花Cc紅花紅花cc1:1遺傳學(xué)GENETICS 、自交法、自交法:P紅花紅花 白花白花CCccF1紅花紅花Cc F2紅花紅花白花紅花紅花白花CCCccc F3紅花分離白花紅花分離白花 1:2:1 遺傳學(xué)GE

14、NETICS試驗(yàn)結(jié)果：100株 F2紅花株 （自交）F3株系 全為紅花株 3紅：1白 株系數(shù) 1/3 （36株）2/3（64株）比例 1： 1遺傳學(xué)GENETICS 3、花粉鑒定法、花粉鑒定法 雜種細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，由雜種細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，由于各對(duì)同源染色體分別分配到兩個(gè)配子中，于各對(duì)同源染色體分別分配到兩個(gè)配子中，位于同源染色體的等位基因隨之分離位于同源染色體的等位基因隨之分離進(jìn)入進(jìn)入不同配子。這種現(xiàn)象在水稻、小麥、玉米、不同配子。這種現(xiàn)象在水稻、小麥、玉米、高粱、谷子等植物中可以通過花粉粒鑒定進(jìn)高粱、谷子等植物中可以通過花粉粒鑒定進(jìn)行觀察。行觀察。遺傳學(xué)GENETICS

15、 如玉米、水稻等：如玉米、水稻等： 糯性糯性wxwx 非糯非糯WxWx F1非糯非糯Wxwx 觀察花粉顏色（稀碘液）觀察花粉顏色（稀碘液） 糯性糯性(wx):非糯非糯(Wx) 紅棕色蘭黑色紅棕色蘭黑色 1:1遺傳學(xué)GENETICS五、分離比實(shí)現(xiàn)的條件五、分離比實(shí)現(xiàn)的條件: : 1 1、 以一對(duì)相對(duì)性狀為例：以一對(duì)相對(duì)性狀為例：F1F1在完全顯性的條件下在完全顯性的條件下 F2F2為為3:13:1 在不完全顯性條件下在不完全顯性條件下 F2F2為為1: 21: 2：1 1測(cè)交時(shí)測(cè)交時(shí) FtFt為為1:1 1:1 決定于成對(duì)基因的分離和組合決定于成對(duì)基因的分離和組合 遺傳學(xué)GENETICS 2、分

16、離比實(shí)現(xiàn)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) （1）在減數(shù)分裂和受精時(shí)，各成對(duì)同源染色體進(jìn)行有規(guī)律的分離和組合，而控制染色體進(jìn)行有規(guī)律的分離和組合，而控制相對(duì)性狀的成對(duì)基因分別位于兩條同染色相對(duì)性狀的成對(duì)基因分別位于兩條同染色體的對(duì)等位點(diǎn)上。體的對(duì)等位點(diǎn)上。 （2）等位基因隨同源染色體行為而分離、）等位基因隨同源染色體行為而分離、重組。重組。遺傳學(xué)GENETICS3、分離比實(shí)現(xiàn)的必要條件、分離比實(shí)現(xiàn)的必要條件（1）.研究的生物體必須是二倍體研究的生物體必須是二倍體(2n)，相對(duì)性狀差，相對(duì)性狀差異明顯；異明顯；（2）.減數(shù)分裂時(shí)各雜種同源染色體必須以均等的機(jī)減數(shù)分裂時(shí)各雜種同源染色體必須以均等的機(jī)會(huì)分離，形成數(shù)目相等

17、的配子；兩類配子發(fā)育良好，會(huì)分離，形成數(shù)目相等的配子；兩類配子發(fā)育良好，雌雄配子受精機(jī)會(huì)均等；雌雄配子受精機(jī)會(huì)均等；（3）.受精后各基因型的合子成活率均等；受精后各基因型的合子成活率均等；（4）.顯性作用完全，不受其它基因影響而改變作用顯性作用完全，不受其它基因影響而改變作用方式，即簡(jiǎn)單的顯隱性；方式，即簡(jiǎn)單的顯隱性；（5）.雜種后代處于相對(duì)一致的條件下，試驗(yàn)群體大。雜種后代處于相對(duì)一致的條件下，試驗(yàn)群體大。遺傳學(xué)GENETICS1.是遺傳學(xué)中性狀遺傳最基本的規(guī)律，在理論上說明是遺傳學(xué)中性狀遺傳最基本的規(guī)律，在理論上說明了生物界由于雜交的分離而出現(xiàn)變異的普遍性；了生物界由于雜交的分離而出現(xiàn)變異

18、的普遍性；2.從本質(zhì)上說明控制性狀的遺傳物質(zhì)是以基因存在，從本質(zhì)上說明控制性狀的遺傳物質(zhì)是以基因存在，基因體細(xì)胞中成雙、在配子中成單，具有高度的獨(dú)基因體細(xì)胞中成雙、在配子中成單，具有高度的獨(dú)立性；立性；3.在減數(shù)分裂配子的形成過程中，成對(duì)的基因在雜種在減數(shù)分裂配子的形成過程中，成對(duì)的基因在雜種細(xì)胞中彼此互不干擾、獨(dú)立分離，并通過基因重組細(xì)胞中彼此互不干擾、獨(dú)立分離，并通過基因重組在子代中繼續(xù)表現(xiàn)各自的作用。在子代中繼續(xù)表現(xiàn)各自的作用。六、分離規(guī)律應(yīng)用六、分離規(guī)律應(yīng)用遺傳學(xué)GENETICS4.雜種通過自交將產(chǎn)生性狀分離，同時(shí)導(dǎo)致基因純合。雜種通過自交將產(chǎn)生性狀分離，同時(shí)導(dǎo)致基因純合。純合親本雜交

19、純合親本雜交雜種自交雜種自交性狀分離選擇性狀分離選擇純合一致純合一致的品種。的品種。必須重視表現(xiàn)型和基因型間的聯(lián)系和區(qū)別，在遺傳必須重視表現(xiàn)型和基因型間的聯(lián)系和區(qū)別，在遺傳研究和雜交育種中要嚴(yán)格選擇材料。研究和雜交育種中要嚴(yán)格選擇材料。親本要純，去除親本要純，去除F1假雜種，假雜種，F(xiàn)2才會(huì)分離：才會(huì)分離： 如果如果F1假雜種假雜種F2不分離。不分離。 如果父母本不純?nèi)绻改副静患僃1分離分離 遺傳學(xué)GENETICS5、通過性狀遺傳研究， 可以預(yù)期后代的分離的類型和頻率，進(jìn)行有計(jì)劃種植，以提高育種效率，加速育種進(jìn)程。例水稻抗稻瘟病基因 抗（顯性）感（隱性） F1 抗 F2抗性分離 有些抗病株系

20、在F3還會(huì)產(chǎn)生分離。遺傳學(xué)GENETICS6、良種生產(chǎn)中 要防止天然雜交而發(fā)生分離退化，做到去劣及適當(dāng)隔離繁殖。7、利用花粉培育純合個(gè)體 雜種（2n） 配子 純合二倍體植株 品種遺傳學(xué)GENETICS第二節(jié) 孟德爾第二定律及遺傳分析爾第二定律及遺傳分析 孟德爾以豌豆為材料，選用具有兩對(duì)相孟德爾以豌豆為材料，選用具有兩對(duì)相對(duì)性狀差異的純合親本進(jìn)行雜交，研究兩對(duì)性狀差異的純合親本進(jìn)行雜交，研究兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳后提出對(duì)相對(duì)性狀的遺傳后提出: :獨(dú)立分配規(guī)律獨(dú)立分配規(guī)律( (自由組合規(guī)律自由組合規(guī)律) ) 遺傳學(xué)GENETICSP黃色子葉、圓粒黃色子葉、圓粒綠色子葉、皺粒綠色子葉、皺粒F1黃色子葉、

21、圓粒黃色子葉、圓粒15株自交結(jié)株自交結(jié)556粒種子粒種子F2種子黃、圓黃、皺綠、圓綠、皺種子黃、圓黃、皺綠、圓綠、皺實(shí)得粒數(shù)實(shí)得粒數(shù)31510110832556總數(shù)總數(shù)理論比例理論比例9：3：3：116 理論粒數(shù)理論粒數(shù)312.75104.25104.25 34.75 556遺傳學(xué)GENETICS一、孟德爾實(shí)驗(yàn)及其分析1、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn) 在兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí)：在兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí)：F1出現(xiàn)顯性性狀；出現(xiàn)顯性性狀；F2會(huì)出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)4種類型：種類型： 2種親本型種親本型2種新的重種新的重組型。（兩者成一定比例）組型。（兩者成一定比例）遺傳學(xué)GENETICS 2、結(jié)果分析、結(jié)果分析 先按一對(duì)

22、相對(duì)性狀雜交的試驗(yàn)結(jié)果分析： 黃黃綠綠=(315+101)(108+32)=416140=2.97131 圓圓皺皺=(315+108)(101+32)=423133=3.18131兩對(duì)性狀是獨(dú)立互不干擾地遺傳給子代每對(duì)性狀的F2分離符合31比例。 F2出現(xiàn)兩種重組型個(gè)體，說明控制兩對(duì)性狀的基因在從F1遺傳給F2時(shí)，是自由組合的。遺傳學(xué)GENETICS 按概率定律，兩個(gè)獨(dú)立事件同時(shí)出現(xiàn)的概率是分別出現(xiàn)概率的乘積：黃、圓3/43/4=9/16黃、皺3/41/4=3/16綠、圓1/43/4=3/16綠、皺1/41/4=1/16(31)2=9331遺傳學(xué)GENETICS 黃、圓黃、皺綠、圓綠、皺總數(shù)黃

23、、圓黃、皺綠、圓綠、皺總數(shù)實(shí)得數(shù)實(shí)得數(shù)(O) 315 101 108 32556理論比例理論比例(C) 312.75 104.25 104.25 34.75 556差數(shù)差數(shù)(O-C) 2.25 -3.75 3.75 -2.25X2=2 差異不顯著，即符合差異不顯著，即符合9 3 3 1理論比例。理論比例。 P黃子葉、圓粒黃子葉、圓粒綠子葉、皺粒綠子葉、皺粒YYRRyyrr GYRyr F1黃子葉、圓粒黃子葉、圓粒YyRr F2遺傳學(xué)GENETICS遺傳學(xué)GENETICS1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr1/4YR 1/16 YYRR黃圓1/16YYRr黃圓1/16 YyRR黃圓1/16

24、YyRr黃圓1/4Yr1/16YYRr黃圓1/16YYrr黃皺1/16YyRr黃圓1/16Yyrr黃皺1/4yR1/16YyRR黃圓1/16YyRr黃圓1/16yyRR綠圓1/16yyRr綠圓1/4yr1/16YyRr黃圓1/16Yyrr黃皺1/16yyRr綠圓1/16yyrr綠皺 總計(jì)：9/16 黃圓：3/16 黃皺：3/16 綠圓：1/16 綠皺 細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)：細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)：Y-y是一對(duì)等位基因，位是一對(duì)等位基因，位于這一對(duì)同源染色體上；于這一對(duì)同源染色體上；R-r是一對(duì)等位基是一對(duì)等位基因，位于另一對(duì)同源染色體上。因，位于另一對(duì)同源染色體上。F1的基因的基因型必然是型必然是YyRr，在孢母細(xì)

25、胞進(jìn)行分裂時(shí)，在孢母細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，可以形成可以形成4種孢子：種孢子： 控制這兩對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因，分控制這兩對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因，分布在不同的同源染色體上；減數(shù)分裂時(shí)，布在不同的同源染色體上；減數(shù)分裂時(shí)，每對(duì)同源染色體上等位基因發(fā)生分離，而每對(duì)同源染色體上等位基因發(fā)生分離，而位于非同源染色體上的基因，可以自由組位于非同源染色體上的基因，可以自由組合。合。二、自由組合定律的驗(yàn)證二、自由組合定律的驗(yàn)證1、細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) F1雙隱性親本雙隱性親本 黃圓黃圓YyRr 綠皺綠皺yyrr 配子配子YRYryRyryr基因型基因型YyRrYyrryyRryyrr表現(xiàn)型黃、圓黃、皺綠、圓綠、皺表現(xiàn)型黃、圓黃、

26、皺綠、圓綠、皺 表現(xiàn)型比例表現(xiàn)型比例1：1：1：1 理論理論Ft F1為為 312726 26測(cè)交結(jié)果測(cè)交結(jié)果 F1為為242225 26測(cè)交結(jié)果測(cè)交結(jié)果 理論理論與實(shí)際結(jié)果一致，與實(shí)際結(jié)果一致，X2測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)，P5%，符合理論比例，符合理論比例 。遺傳學(xué)GENETICS2、測(cè)交法驗(yàn)證 按照分離和獨(dú)立分配規(guī)律的理論判斷：(1)純合基因型的F2植株有4/16(YYRR、yyRR、YYrr、yyrr)經(jīng)自交F3，性狀不分離；(2)一對(duì)基因雜合的F2植株有8/16(YyRR、)YYRr、yyRr、Yyrr)經(jīng)自交F3，一對(duì)性狀分離(31)，另一對(duì)性狀穩(wěn)定；(3)二對(duì)基因雜合的F2植株有4/16(Yy

27、Rr)經(jīng)自交F3，二對(duì)性狀均分離(9331)。 3、自交法、自交法株數(shù)理論比例株數(shù)理論比例F2植株基因型自交形成植株基因型自交形成F3表現(xiàn)型表現(xiàn)型381/16YYRR黃圓，不分離黃圓，不分離281/16Yyrr 黃皺，不分離黃皺，不分離351/16yyRR 綠圓，不分離綠圓，不分離301/16yyrr綠皺，不分離綠皺，不分離652/16YyRR圓粒，子葉色圓粒，子葉色3:1分離分離682/16Yyrr 皺粒，子葉色皺粒，子葉色3:1 分離分離602/16YYRr 黃子葉，子粒形狀黃子葉，子粒形狀3:1 分離分離672/16yyRr 綠子葉，子粒形狀綠子葉，子粒形狀3:1 分離分離1384/16

28、YyRr兩對(duì)性狀均分離，呈兩對(duì)性狀均分離，呈9:3:3:1分離分離T=529株株F2植株群體中（按表現(xiàn)型歸類，則）植株群體中（按表現(xiàn)型歸類，則）Y_R_Y_rryyR_yyrr總計(jì)總計(jì)3019610230529遺傳學(xué)GENETICS三、多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳三、多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳 當(dāng)具有當(dāng)具有3 3對(duì)不同性狀的植株雜交時(shí)，只對(duì)不同性狀的植株雜交時(shí)，只要決定要決定3 3對(duì)性狀遺傳的基因分別載在對(duì)性狀遺傳的基因分別載在3 3對(duì)非對(duì)非同源染色體上，其遺傳仍符合獨(dú)立分配規(guī)同源染色體上，其遺傳仍符合獨(dú)立分配規(guī)律。律。遺傳學(xué)GENETICS 黃、圓、紅黃、圓、紅綠、皺、白綠、皺、白 YYRRCCyyrrcc

29、F1黃、圓、紅黃、圓、紅YyRrCc完全顯性完全顯性 F1配子類型配子類型23=8 (YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc) F2組合組合43=64雌雄配子間隨機(jī)結(jié)合雌雄配子間隨機(jī)結(jié)合 F2基因型基因型 33=27 F2表現(xiàn)型表現(xiàn)型23=827:9:9:9:3:3:3:1 遺傳學(xué)GENETICS四、獨(dú)立分配規(guī)律的應(yīng)用四、獨(dú)立分配規(guī)律的應(yīng)用:（一）理論上（一）理論上 獨(dú)立分配規(guī)律比分離規(guī)律應(yīng)用范圍更加廣泛，同時(shí)也驗(yàn)證了分離規(guī)律的正確性。遺傳學(xué)GENETICS、實(shí)踐上：、實(shí)踐上：1分離規(guī)律的應(yīng)用完全適應(yīng)于獨(dú)立分配規(guī)律，分離規(guī)律的應(yīng)用完全適應(yīng)于獨(dú)立分配規(guī)律，且獨(dú)立分配規(guī)律更

30、具有指導(dǎo)意義；且獨(dú)立分配規(guī)律更具有指導(dǎo)意義；2在雜交育種工作中，有利于組合雙親優(yōu)良在雜交育種工作中，有利于組合雙親優(yōu)良性狀，并可預(yù)測(cè)雜交后代中出現(xiàn)的優(yōu)良組合性狀，并可預(yù)測(cè)雜交后代中出現(xiàn)的優(yōu)良組合及其比例，以便確定育種工作的規(guī)模。及其比例，以便確定育種工作的規(guī)模。遺傳學(xué)GENETICS例如：水稻例如：水稻 P有芒抗病有芒抗病(AARR)無芒感病無芒感病(aarr) F1有芒抗病有芒抗病AaRr F22/16aaRr與與1/16aaRR為無芒抗病為無芒抗病 其中其中aaRR純合型占無芒抗病株總數(shù)的純合型占無芒抗病株總數(shù)的1/3，在，在F3中不再分離。如中不再分離。如F3要獲得要獲得10個(gè)穩(wěn)定遺傳的

31、無芒個(gè)穩(wěn)定遺傳的無芒抗病株抗病株(aaRR)，則在，則在F2至少選擇至少選擇30株以上無芒抗株以上無芒抗病株病株(aaRR、aaRr)。 遺傳學(xué)GENETICS五遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理五遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 孟德爾在豌豆遺傳試驗(yàn)中已認(rèn)識(shí)到孟德爾在豌豆遺傳試驗(yàn)中已認(rèn)識(shí)到3:1、1:1等分離比例都必須在子代個(gè)體數(shù)較多的條等分離比例都必須在子代個(gè)體數(shù)較多的條件下才比較接近。在件下才比較接近。在20世紀(jì)初人們才認(rèn)識(shí)到世紀(jì)初人們才認(rèn)識(shí)到概率原理在遺傳研究中的重要性和必要性。概率原理在遺傳研究中的重要性和必要性。 遺傳學(xué)GENETICS、概率的概念：指一定事件總體中某一事件、概率的概念：指一定事件總體中某一

32、事件出現(xiàn)的機(jī)率。出現(xiàn)的機(jī)率。 F1紅花紅花Cc F2 當(dāng)當(dāng)F1植株的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，植株的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，C與與c基因分配到每個(gè)雄配子的機(jī)會(huì)是均等的基因分配到每個(gè)雄配子的機(jī)會(huì)是均等的即所形成的雄配子總體中帶有即所形成的雄配子總體中帶有C或或c基因的基因的雄配子概率各為雄配子概率各為1/2。遺傳研究中可通過概率。遺傳研究中可通過概率分析來推算遺傳比率。分析來推算遺傳比率。遺傳學(xué)GENETICS雄配子雄配子( ) 雌配子雌配子( ) (1/2) C ( 1 / 2 ) c(1/2) C ( 1 / 4 ) CC ( 1 / 4 ) C c( 1 / 2 ) c (1/4) Cc

33、 (1/4) c c遺傳學(xué)GENETICS、概率的基本定律：、概率的基本定律：1.乘法定理：兩個(gè)獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率等于各個(gè)事件發(fā)生乘法定理：兩個(gè)獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率等于各個(gè)事件發(fā)生概率的乘積。概率的乘積。例如：豌豆黃子葉、圓粒例如：豌豆黃子葉、圓粒綠子葉、皺粒綠子葉、皺粒YyRr由于這兩對(duì)性狀是受兩對(duì)獨(dú)立基因的控制，屬于獨(dú)立事件。由于這兩對(duì)性狀是受兩對(duì)獨(dú)立基因的控制，屬于獨(dú)立事件。Y或或y、R或或r進(jìn)入一個(gè)配子的概率各為進(jìn)入一個(gè)配子的概率各為1/2兩個(gè)非等位因兩個(gè)非等位因同時(shí)進(jìn)入某一配子的概率同時(shí)進(jìn)入某一配子的概率各基因概率的乘積各基因概率的乘積(1/2)2=1/4。 F1中雜合基因中雜

34、合基因(YyRr)對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)n=2，故可形成，故可形成2n=22=4種配子。種配子。根據(jù)乘法定理，四個(gè)配子中的基因組合及其出現(xiàn)的概率是：根據(jù)乘法定理，四個(gè)配子中的基因組合及其出現(xiàn)的概率是：YR=(1/2)2=1/4，Yr=(1/2)2=1/4yR=(1/2)2=1/4，yr=(1/2)2=1/4遺傳學(xué)GENETICS2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)生概率之和。發(fā)生概率之和。 互斥事件：是某一事件出現(xiàn)，另一事件即被排斥?；コ馐录菏悄骋皇录霈F(xiàn)，另一事件即被排斥。 例如：豌豆子葉顏色不是黃色就是綠色，二者只居其一。例如：豌豆子

35、葉顏色不是黃色就是綠色，二者只居其一。 如求豌豆子葉黃色和綠色的概率，則為二者概率之和，即如求豌豆子葉黃色和綠色的概率，則為二者概率之和，即 (1/2)(1/2)=1 同一配子中不可能同時(shí)存在具有互斥性質(zhì)的等位基因，同一配子中不可能同時(shí)存在具有互斥性質(zhì)的等位基因，只能存在非等位基因只能存在非等位基因YR、Yr、yR、yr四種配子，且其概四種配子，且其概率各為率各為1/4, 其雌雄配子受精后成為其雌雄配子受精后成為16種合子。種合子。 通過受精形成的組合彼此是互斥事件通過受精形成的組合彼此是互斥事件 雌雄配子受精結(jié)合為雌雄配子受精結(jié)合為一種基因型合子，它就不可能再同時(shí)形成為另一種基因型合一種基因

36、型合子，它就不可能再同時(shí)形成為另一種基因型合子。子。遺傳學(xué)GENETICS根據(jù)上述概率的兩個(gè)定理，可將豌豆雜種根據(jù)上述概率的兩個(gè)定理，可將豌豆雜種YyRr的雌雄配子的雌雄配子發(fā)生概率、通過受精的隨機(jī)結(jié)合所形成的合子基因型及其概率發(fā)生概率、通過受精的隨機(jī)結(jié)合所形成的合子基因型及其概率表示為：表示為： 雄配子雄配子() 雌配子雌配子 () (1/4) YR (1/4) Yr (1/4) yR (1/4) yr(1/4) YR (1/16) YYRR (1/16) YYRr (1/16) YyRR (1/16) YyRr(1/4) Yr (1/16) YYRr (1/16) YYrr (1/16)

37、YyRr (1/16) Yyrr(1/4) yR (1/16) YyRR (1/16) YyRr (1/16) yyRR (1/16) yyRr(1/4) yr (1/16) YyRr (1/16) Yyrr (1/16) yyRr (1/16) yyrr 遺傳學(xué)GENETICS同一配子中具有互斥性質(zhì)的等位基因不可同一配子中具有互斥性質(zhì)的等位基因不可能同時(shí)存在，只可能存在非等位基因能同時(shí)存在，只可能存在非等位基因形形成成YR、Yr、yR、yr四種配子，且其概率各四種配子，且其概率各為（為（1/4）。雌雄配子受精結(jié)合成）。雌雄配子受精結(jié)合成16種合子，種合子，各個(gè)雌配子和雄配子受精結(jié)合為一種基因

38、各個(gè)雌配子和雄配子受精結(jié)合為一種基因型的合子后，就不可能再同時(shí)形成為另一型的合子后，就不可能再同時(shí)形成為另一種基因型的合子。即通過受精形成的組合種基因型的合子。即通過受精形成的組合彼此是互斥事件彼此是互斥事件.遺傳學(xué)GENETICS 三、求求 2 值（適合度測(cè)驗(yàn)）值（適合度測(cè)驗(yàn)） 2=(實(shí)計(jì)數(shù)實(shí)計(jì)數(shù)-預(yù)期數(shù)預(yù)期數(shù))2 預(yù)期數(shù)預(yù)期數(shù) =(O-E)2/E=d2/E2 確定自由度確定自由度( n)3 根據(jù)自由度、根據(jù)自由度、 2值，查值，查 2表，表，求求 P P18表表2-5 4 判斷判斷遺傳學(xué)GENETICS例：番茄中兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳例：番茄中兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳P 紫莖紫莖.缺刻葉缺刻葉 X

39、綠莖綠莖.馬鈴薯葉馬鈴薯葉 F1 紫莖紫莖.缺刻葉缺刻葉 F2 紫紫.缺缺 紫紫.馬馬 綠綠.缺缺 綠綠.馬馬 合計(jì)合計(jì) 實(shí)得數(shù)實(shí)得數(shù)(O) 247 90 83 34 454 理論比理論比(E) 255.4 85.1 85.1 28.4 454 (O-E)2 70.56 24.01 4.41 31.36 (O-E)2/E 0.28 0.28 0.05 1.10 1.71 n=4-1=3 查查X2 X2表表, 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的P值？值？遺傳學(xué)GENETICS表表2-5 2表（常用的部分摘錄）表（常用的部分摘錄）dfdfp p0.990.990.950.950.500.500.100.100.050.

40、050.020.020.010.011 12 23 34 45 510100.000160.000160.02010.02010.1150.1150.2970.2970.5540.5542.5582.5580.00390.00390.1030.1030.3520.3520.7110.7111.1451.1453.943.940.460.461.391.392.372.373.363.364.354.359.349.342.712.714.514.516.256.257.787.789.249.2415.9915.993.843.845.995.997.827.829.499.4911.0711

41、.0718.3118.315.415.417.827.829.849.8411.6711.6713.3913.3921.1621.166.646.649.219.2111.3511.3513.2813.2815.0915.0923.2123.21遺傳學(xué)GENETICS 判斷判斷 P 在在0.5-0.9之間，大于之間，大于0.05,符合自由組合規(guī)符合自由組合規(guī)律。律。也可以先查對(duì)應(yīng)也可以先查對(duì)應(yīng)P= 0.05對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的X2值，為值，為7.827.82，如果計(jì)算所的如果計(jì)算所的X2小于此值，則可以判斷兩小于此值，則可以判斷兩個(gè)性狀的遺傳符合自由組合規(guī)律。個(gè)性狀的遺傳符合自由組合規(guī)律。也就是說子二

42、代也就是說子二代4種表型的實(shí)得數(shù)據(jù)與種表型的實(shí)得數(shù)據(jù)與9：3：3：1的分離比預(yù)計(jì)數(shù)有偏差，但在統(tǒng)計(jì)學(xué)上屬于隨的分離比預(yù)計(jì)數(shù)有偏差，但在統(tǒng)計(jì)學(xué)上屬于隨機(jī)誤差。機(jī)誤差。遺傳學(xué)GENETICS第三節(jié) 遺傳的染色體學(xué)說一、染色質(zhì)和染色體1、染色質(zhì)（chromatin):存在于真核生物間期細(xì)胞核內(nèi)，易被堿性染料著色的一種無定形物質(zhì)。2、染色質(zhì)的組成DNA 蛋白質(zhì) 組蛋白R(shí)NA 非組蛋白3、分類常染色質(zhì)異染色質(zhì)遺傳學(xué)GENETICS4、染色體染色質(zhì)在細(xì)胞分裂過程中經(jīng)過緊密纏繞、折疊、凝縮、精巧包裝而成的，具有固定形態(tài)的遺傳物質(zhì)存在形式。5、染色體的結(jié)構(gòu)著絲粒短臂長臂6、生物的染色體數(shù)目遺傳學(xué)GENETIC

43、S通名二倍體數(shù)通名二倍體數(shù)人類46洋蔥16金絲猴44水稻24豬38玉米20狗78豌豆14貓38煙草48馬64香豌豆14雞78金魚草16果蠅8小麥42兔44青菜20表2-6 動(dòng)、植物的染色體數(shù)目二二 染色體在有絲分裂中的行為染色體在有絲分裂中的行為 (mitosis(mitosis) ) 間期間期 分裂期分裂期 間期間期 分裂期分裂期 間期間期 細(xì)胞周期細(xì)胞周期:指從一次細(xì)胞分裂完成到下次細(xì)胞分指從一次細(xì)胞分裂完成到下次細(xì)胞分裂完裂完 成所經(jīng)過的時(shí)期成所經(jīng)過的時(shí)期.1 1 間期間期: G: G1 1期、期、 S S期、期、G G2 2期期2 2 分裂期分裂期3 3 有絲分裂特點(diǎn)有絲分裂特點(diǎn): :

44、4 4 有絲分裂的生物學(xué)意義有絲分裂的生物學(xué)意義: :遺傳學(xué)GENETICS細(xì)胞周期遺傳學(xué)GENETICS遺傳學(xué)GENETICS1 1 減數(shù)分裂前間期減數(shù)分裂前間期:G1:G1期期 S S期期( (合成合成99.799.7DNA) G2DNA) G2期期2 2 分裂期分裂期 三三 減數(shù)分裂減數(shù)分裂 (meiosis) 減數(shù)減數(shù)第一次分裂第一次分裂前前I I：細(xì)線、偶線、粗線、雙線、終變期：細(xì)線、偶線、粗線、雙線、終變期 中中I: I: 非同源染色體間的自由組合非同源染色體間的自由組合. .后后I: I: 同源染色體相互分離同源染色體相互分離, , 分向每一極的分向每一極的 染色體數(shù)目減半染色體

45、數(shù)目減半 末末I: I: 紡錘體、染色體消失，核仁、核膜出現(xiàn)紡錘體、染色體消失，核仁、核膜出現(xiàn)減數(shù)分裂間間期：不進(jìn)行減數(shù)分裂間間期：不進(jìn)行DNADNA復(fù)制復(fù)制遺傳學(xué)GENETICS遺傳學(xué)GENETICS遺傳學(xué)GENETICS 減減 數(shù)數(shù) 第二次分裂第二次分裂前期前期II:II:歷時(shí)短歷時(shí)短, ,出現(xiàn)線狀染色體出現(xiàn)線狀染色體中期中期II:NII:N條染色體的著絲粒同赤面條染色體的著絲粒同赤面后期后期II:II:兩體消失，兩核現(xiàn)。兩體消失，兩核現(xiàn)。末期末期II:II:兩體消失，兩核現(xiàn)。兩體消失，兩核現(xiàn)。 完成減數(shù)分裂的全過程完成減數(shù)分裂的全過程. .染色體數(shù)染色體數(shù):n:nn n遺傳學(xué)GENETI

46、CS遺傳學(xué)GENETICS遺傳學(xué)GENETICS 3 3 減數(shù)分裂的特點(diǎn)及意義減數(shù)分裂的特點(diǎn)及意義: : 1)1) 染色體復(fù)制一次染色體復(fù)制一次, ,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次細(xì)胞連續(xù)分裂兩次, , 使子細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半使子細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半.2n.2nn.n. 2)2) 同源染色體要配對(duì)同源染色體要配對(duì). . 3 3）保證了有性生殖生物保證了有性生殖生物, ,子代與親代間遺傳子代與親代間遺傳 物質(zhì)的穩(wěn)定物質(zhì)的穩(wěn)定. . 4 4）導(dǎo)致基因重組產(chǎn)生新類型導(dǎo)致基因重組產(chǎn)生新類型, ,為生物的進(jìn)化為生物的進(jìn)化 和人工選擇育種提供了豐富的材料和人工選擇育種提供了豐富的材料. .遺傳學(xué)GENETICS第

47、四節(jié)第四節(jié) 基因的作用與環(huán)境因素的相互關(guān)率基因的作用與環(huán)境因素的相互關(guān)率一一 基因型與表型基因型與表型 基因型基因型 + + 環(huán)境環(huán)境 = = 表現(xiàn)型表現(xiàn)型 內(nèi)內(nèi) 因因 外因外因 結(jié)果結(jié)果 不變的不變的 可變的可變的 不變不變 性狀遺傳穩(wěn)性狀遺傳穩(wěn)定定 不變的不變的 可變的可變的 改變改變 性狀遺傳不性狀遺傳不穩(wěn)定穩(wěn)定遺傳學(xué)GENETICS( (一一) ) 表型模擬表型模擬 環(huán)境因素所誘導(dǎo)的表型類似于基因突變環(huán)境因素所誘導(dǎo)的表型類似于基因突變所產(chǎn)生的表型。所產(chǎn)生的表型。遺傳學(xué)GENETICS ( (二二) )外顯率外顯率: : 一定基因型的個(gè)體在特定的環(huán)境中形成預(yù)期一定基因型的個(gè)體在特定的環(huán)境

48、中形成預(yù)期表型的比例，一般用百分率來表示。表型的比例，一般用百分率來表示。例如：果蠅間斷翅脈基因例如：果蠅間斷翅脈基因 II ,Ii : II ,Ii : 翅脈正常翅脈正常 ii : ii : 翅脈間斷翅脈間斷 100 ii 100 ii 90 90 翅脈間斷翅脈間斷 10 10 翅脈正常翅脈正常 9090% %翅脈間斷翅脈間斷 10%10%翅脈正常翅脈正常遺傳學(xué)GENETICS遺傳學(xué)GENETICS ( (三三) )表現(xiàn)度：雜合體在不同的遺傳背景和環(huán)境因素的影響表現(xiàn)度：雜合體在不同的遺傳背景和環(huán)境因素的影響下，個(gè)體間的基因表達(dá)的變化程度。下，個(gè)體間的基因表達(dá)的變化程度。例如例如: 人類的多指

49、遺傳人類的多指遺傳 (顯性遺傳病顯性遺傳病) P 父父 Aa X aa 母母 多指多指 正常正常 Aa Aa Aa aa 多指多指 多指多指 正常正常 正常正常 重重 輕輕 (外顯不全外顯不全)外顯不全外顯不全: 指未表現(xiàn)預(yù)期基因型的表型的遺傳現(xiàn)指未表現(xiàn)預(yù)期基因型的表型的遺傳現(xiàn)象。象。遺傳學(xué)GENETICS 二二 等位基因間的相互作用等位基因間的相互作用(一一)完全顯性完全顯性 F1只表現(xiàn)某一親本的性狀只表現(xiàn)某一親本的性狀 3:1 (二二)不完全顯性不完全顯性 F1表現(xiàn)兩親本的中間類型表現(xiàn)兩親本的中間類型 1:2:1 例紫茉莉花色遺傳例紫茉莉花色遺傳 紅花紅花 白花白花 F1 粉紅花粉紅花 F2 1/4 紅花紅花 2/4粉紅粉紅 1/4白花白花 例例2：人發(fā)的直發(fā)與天然卷發(fā)：人發(fā)的直發(fā)與天然卷發(fā)遺傳學(xué)GENETICS( (三三) ) 并顯性并顯性( (共顯性共顯性, ,等顯性等顯性, ,無顯性無顯性) )例如：例如：MN血型的遺傳血型的遺傳 表表2-7特點(diǎn)：特點(diǎn)：F1 同時(shí)表現(xiàn)兩親本等位基因所控制同時(shí)表現(xiàn)兩親本等位基因所控制的特性，的特性，F(xiàn)2 ：表現(xiàn)：表現(xiàn) 1:2:1分離比。分離比。遺傳學(xué)GENETICS( (四四) )嵌鑲顯性：嵌鑲顯性：F1分別在分別在不同部位不同部位表現(xiàn)兩親本表現(xiàn)兩親本