孟德爾遺傳精品課件

1、孟德爾遺傳第1頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 分離規(guī)律遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 第三章 孟德爾遺傳 獨(dú)立分配規(guī)律第2頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律一、孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn): 第3頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三第三章 孟德爾遺傳孟德爾試驗(yàn)的特點(diǎn)：(1)遺傳純合：以嚴(yán)格自花授粉植物豌豆為材料；(2)穩(wěn)定性狀：選擇簡單而區(qū)分明顯的7對性狀進(jìn)行雜交試驗(yàn)研究；(3)相對性狀：采用各對性狀上相對不同的品種為親本；(4)雜交：進(jìn)行系統(tǒng)的遺傳雜交試驗(yàn)；(5)統(tǒng)計(jì)分析：系統(tǒng)記

2、載各世代中不同性狀個體數(shù)，應(yīng)用統(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。 第一節(jié) 分離規(guī)律第4頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三第一節(jié) 分離規(guī)律孟德爾認(rèn)為：父母本性狀遺傳不是混合，而是相對獨(dú)立地傳給后代，后代還會分離出父母本性狀。提出:.分離規(guī)律；.獨(dú)立分配規(guī)律。 第三章 孟德爾遺傳第5頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三1.性狀(trait):生物體所表現(xiàn)的形態(tài)特征和生理特性，并能從親代遺傳給子代。（）單位性狀(unit trait)：個體表現(xiàn)的性狀總體區(qū)分為各個單位之后的性狀。例如：豌豆的花色、種子形狀、株高、子葉顏色、豆莢形

3、狀及豆莢顏色(未成熟)。（）相對性狀(contrasting trait):指同一單位性狀的相對差異。例如：紅花與白花、高稈與矮稈等。利用具有相對性狀的個體雜交后， 可以對其后代的遺傳表現(xiàn)進(jìn)行對比的分析和研究，分析其遺傳規(guī)律。 第一節(jié) 分離規(guī)律第三章 孟德爾遺傳第6頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三2.材料： 曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊為材料。 豌豆(Pisum sativum)雜交試驗(yàn)用時8年(18561864)，選用7對相對性狀。 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律第7頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三3.方法（如紅花與白花親本雜交 ）(1

4、).正交 P 紅花(雌)x 白花(雄) F1 紅 花 (自交) F2 紅花 白花 株數(shù) 705 224 總株數(shù) T=929株 比例 3.15: 1(2).反交 白花(雌)x 紅花(雄) 3:1 以上說明F1與F2的性狀表現(xiàn)不因親本而異。第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律第8頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三4.結(jié)果：7對相對性狀的試驗(yàn)結(jié)果相同。 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律表：豌豆一對相對性狀雜交試驗(yàn)的結(jié)果 4.結(jié)果：7對相對性狀的試驗(yàn)結(jié)果相同。5.特點(diǎn)：性狀雜交組合F1表現(xiàn)的相對性狀F2的表現(xiàn)顯性性狀隱性性狀比例花色(種皮顏色)紅/白(褐色/白色)紅(褐色)70

5、52243.15:1種子性狀圓/皺圓547418502.96:1子葉顏色黃/綠黃602220013.01:1豆莢形狀飽/不飽滿飽8222992.95:1未熟豆類色綠/黃綠4081522.82:1花著生位置腋生/頂生腋生6512073.64:1株高高/矮高1872772.84:1表：豌豆一對相對性狀雜交試驗(yàn)的結(jié)果 第9頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三5.特點(diǎn)：(1)F1性狀表現(xiàn)一致，只表現(xiàn)一個親本性狀，另一個親本性狀隱藏。顯性性狀：F1表現(xiàn)出來的性狀；隱性性狀：F1未表現(xiàn)出來的性狀。(2)F2分離：一部分植株表現(xiàn)這一親本性狀，另一部分植株表現(xiàn)為另一親本性狀，說明隱性性狀

6、未消失。(3)以上F2群體中顯隱性分離比例大約為3:1。 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律第10頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三6.重復(fù)試驗(yàn)： 黃色子葉 x 綠色子葉 F1 黃色 (自交) F2 黃色 綠色 粒數(shù) 134707 44692百分率（%）75.09 24.91 比例 3.01 : 1 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律第11頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三孟德爾提出以下假說：(1).在生殖細(xì)胞中存在著與相對性狀對應(yīng)的遺傳因子 控制著性狀發(fā)育；(2).遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)時成對的：如F1植株內(nèi)存在一個控制紅花顯性形狀和一個控制白花隱

7、性性狀的遺傳因子；(3).每對遺傳因子在形成配子時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；(4).遺傳因子在受精過程中能保持其獨(dú)立性表現(xiàn)為隨機(jī)性。第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律二、分離規(guī)律的解釋: 第12頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律三、表現(xiàn)型和基因型: 雄配子()()CcCCC（紅 花）Cc（紅花）cCc（紅花）cc（白花）P 紅花 白花 CC cc 配子G C c F1 紅花 Cc F2 （自交）第13頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三第14頁，共76頁，2022年，5月20日，

8、18點(diǎn)21分，星期三孟德爾提出的遺傳因子 基因(gene)1.基因型 (genotype)：個體的基因組合即遺傳組成；如花色基因型 CC、Cc、cc2.表現(xiàn)型 (phenotype)：生物體所表現(xiàn)的性狀，是可以觀測的。如紅花，白花環(huán)境 基因型 表現(xiàn)型 （內(nèi)在基礎(chǔ)） （外在表現(xiàn)）(根據(jù)基因型決定)第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律三、表現(xiàn)型和基因型: 第15頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三3.基因型、表現(xiàn)型與環(huán)境的關(guān)系： 基因型+環(huán)境 表現(xiàn)型4.基因型類型：(1).純合基因型（homozygous genotype）：成對的基因相同。如 CC、cc 或稱純合體，為純質(zhì)結(jié)

9、合。(2).雜合基因型（heterozygous genotype）：成對的基因不同。如 Cc 或稱雜合體，為雜質(zhì)結(jié)合。Cc與CC的表現(xiàn)型一致，但其遺傳行為不同。 可用自交鑒定：CC純合體 穩(wěn)定遺傳： Cc雜合體 不穩(wěn)定遺傳：cc純合體 穩(wěn)定遺傳第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律三、表現(xiàn)型和基因型: 第16頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律四、分離規(guī)律的驗(yàn)證 分離規(guī)律具有以下假設(shè)：一、體細(xì)胞中成對基因在配子形成時將隨著減數(shù)分裂的進(jìn)行而互不干擾地分離；二、配子中只含有成對基因中的一個。 第17頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)

10、21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律1.測交法:測交法(test cross)：也稱回交法，即把被測驗(yàn)的個體與隱性純合基因的親本雜交,根據(jù)測交子代(Ft)出現(xiàn)的表現(xiàn)型和比例來測知該個體的基因型。 供測個體 隱性純合親本 Ft測交子代例如： 紅花白花 紅花 白花 CC cc Cc ccF1 紅花 紅花 白花 Cc Cc cc 比例 全部 1: 1第18頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律2.自交法:F2植株個體通過自交生成F3株系，根據(jù)F3株系的性狀表現(xiàn)，推論F2個體的基因型。P 紅花白花 F1 紅花 Cc F2 紅花紅花白

11、花 CCCccc F3 紅花 分離白花1: 2 :1第19頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三試驗(yàn)結(jié)果： 100株F2紅花株 F3株系 : 全為紅花株 3紅 : 1白株系數(shù) 1/3(36株)2/3(64株) 1 : 1.8 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律表：豌豆F2表現(xiàn)顯性性狀的個體分別自交后的F3表現(xiàn)型種類及其比例性狀顯性在F3表現(xiàn)為顯性:隱性=3:1的株系數(shù)在F3完全表現(xiàn)顯性性狀的株系數(shù)F3株系總數(shù)花色紅64 (1.80)36 (1)100種子性狀圓372 (1.93)193 (1)565子葉性狀黃353 (2.13)166 (1)519豆莢形狀飽滿71 (2.4

12、5)29 (1)100未熟豆莢色綠60 (1.50)40 (1)100花著生位置腋生67 (2.03)33 (1)100植株高度高72 (2.57)28 (1)100第20頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律3.F1花粉鑒定法 雜種細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時，各對同源染色體中的兩條染色體分別分配到不同配子中，位于同源染色體上的等位基因也隨之分離。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)行觀察。如玉米、水稻等種子。糯性 非糯wxwx WxWxF1 Wxwx 觀察花粉顏色（稀碘液）紅棕色(wx) : 蘭黑色(Wx)

13、1: 1第21頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律五、分離比例實(shí)現(xiàn)的條件: 1.分離規(guī)律的表現(xiàn)以一對相對性狀為例：* F1在完全顯性的條件下 F2為3:1* 在不完全顯性條件下 F2為1:2:1* 測交時 Ft為1:1在于成對基因的分離和組合。 2.分離比例的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(1).各成對同源染色體在減數(shù)分裂和受精時進(jìn)行有規(guī)律的分離和組合，而控制相對性狀的的成對基因分別載荷在同源的兩條染色體的對等位點(diǎn)上。* 等位基因 (allele)：成對基因位于同源染色體的對等位點(diǎn)上。(2).等位基因隨同源染色體行為而分離和重組。第22頁，共76頁，202

14、2年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律3.分離比例的必備條件(1).研究的生物體必須是二倍體 (2n)，研究的相對性狀有明顯差異；(2).減數(shù)分裂時各雜種體內(nèi)同源染色體必須以均等的機(jī)會分離，從而形成數(shù)目相等的配子；并且兩類配子都能良好發(fā)育，雌雄配子具有均等受精結(jié)合的機(jī)會；(3).受精后各基因型的合子成活率均等；(4).顯性作用要完全，不受其它基因所影響而改變作用方式，即簡單的顯隱性；(5).雜種后代處于相對一致的條件下，且試驗(yàn)群體大。第23頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律六、分離規(guī)律的應(yīng)用 1.是

15、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；2.從本質(zhì)上說明控制性狀的遺傳物質(zhì)是以基因存在，基因在體細(xì)胞中成雙、在配子中成單，具有高度的獨(dú)立性；3.在減數(shù)分裂配子的形成過程中，成對的基因在雜種細(xì)胞中彼此互不干擾、獨(dú)立分離，通過基因重組在子代中繼續(xù)表現(xiàn)各自的作用。第24頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律4.雜種通過自交將產(chǎn)生性狀分離，同時導(dǎo)致基因純合。純合親本雜交 雜種自交 性狀分離選擇 純合一致的品種。所以必須重視表現(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。親本要純，鑒定

16、F1去除假雜種，F(xiàn)2才會分離：* 如果F1假雜種 F2不分離。* 如果父母本不純 F1分離。 第25頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律5.通過性狀遺傳研究，可以預(yù)期后代分離的類型和頻率，進(jìn)行有計(jì)劃種植，以提高育種效果，加速育種進(jìn)程。* 如水稻抗稻瘟病顯性(抗) 隱性(感) F1 抗 F2有些抗病株在F3還會分離第26頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第一節(jié) 分離規(guī)律 良種生產(chǎn)中要防止天然雜交而發(fā)生分離退化，去雜去劣及適當(dāng)隔離繁殖。7.利用花粉培育純合體:雜種 (2n) 配子 (n) 加倍純合

17、二倍體植株 (2n) 品種 第27頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 分離規(guī)律遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 第三章 孟德爾遺傳 獨(dú)立分配規(guī)律第28頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律1.試驗(yàn)結(jié)果：P 黃色子葉、圓粒 綠色子葉、皺粒 F1 黃色子葉、圓粒 15株自交結(jié)556粒種子 F2種子 黃、圓 黃、皺 綠、圓 綠、皺 總數(shù)實(shí)得粒數(shù) 315 101 108 32 556理論比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16理論粒數(shù) 312.75104.25104.25 34.75 556 在兩對相對性狀遺

18、傳時：F1出現(xiàn)顯性性狀；F2會出現(xiàn)4種類型：2 種親本型 + 2 種新的重組型（兩者成一定的比例關(guān)系）。一、兩對相對性狀的遺傳:第29頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律2.結(jié)果分析:先按一對相對性狀雜交的試驗(yàn)結(jié)果分析：黃綠=(315+101)(108+32)=416140=2.97131圓皺=(315+108)(101+32)=423133=3.18131兩對性狀是獨(dú)立互不干擾地遺傳給子代 每對性狀的F2分離符合31比例；F2出現(xiàn)兩種重組型個體說明控制兩對性狀的基因在從F1遺傳給F2時，是自由組合的。按概率定律，兩個獨(dú)立事件同時出

19、現(xiàn)的概率是分別出現(xiàn)的概率的乘積：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差異不顯著，即符合9331理論比例。 第30頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律二、獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋: 獨(dú)立分配規(guī)律的要點(diǎn)：控制兩對不同性狀的兩對等位基因在配子形成過程中，這一對等位基因與另一對等位基因的分離和組合互不干擾，各自獨(dú)立分配到配子中去。第31頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立

20、分配規(guī)律第32頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律可按上圖把F2基因型和表現(xiàn)型歸類：表現(xiàn)型基因型基因型比例表現(xiàn)型比例F3株系黃圓Y_R_YYRRYyRRYYRrYyRr12249 38 不分離 65 3:1 60 3:1 138 9:3:3:1黃皺Y_rrYYrrYyrr123 28 不分離 68 3:1綠圓yyR_yyRRyyRr123 35 不分離 67 3:1綠皺yyrryyrr11 30 不分離第33頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律F2群體共有9種基因型，其中

21、：4種基因型為純合體；1種基因型的兩對基因均為雜合體，與F1一樣；4種基因型中的一對基因純合，另一對基因雜合。F2群體中有4種表現(xiàn)型，因?yàn)閅對y顯性，R對r顯性。 Y-y是一對等位基因，位于這一對同源染色體上；R-r是一對等位基因，位于另一對同源染色體上。F2的基因型必然是YyRr，在孢母細(xì)胞進(jìn)行分裂時， 可以形成4種孢子：YR Yr yR yr配子比例 1 ： 1 ： 1 ： 1表型比例 9 ： 3 ： 3 ： 1第34頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律獨(dú)立分配的實(shí)質(zhì)：控制這兩對性狀的兩對等位基因，分布在不同的同源染色體上。在減

22、數(shù)分裂時，每對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，可以自由組合。 第35頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律三、獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證: 1.測交法:F1 雙隱性親本黃圓(YyRr)yyrr G YR Yr yR yr yr基因型 YyRr Yyrr yyRr yyrr表現(xiàn)型黃、圓 黃、皺 綠、圓 綠、皺表現(xiàn)型比例 1 ： 1 ： 1 ： 1 理論FtF1為 31 27 26 26 測交結(jié)果F1為 24 22 25 26 測交結(jié)果理論與實(shí)際結(jié)果一致，x2 測驗(yàn)，P5%，符合理論比例。 第36頁，共76頁，2022年

23、，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律2.自交法: 按照分離和獨(dú)立分配規(guī)律的理論判斷：* 純合基因型的F2植株有4/16(YYRR、yyRR、YYrr、yyrr)通過自交生成F3，性狀不分離；* 一對基因雜合的F2植株有8/16(YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr)通過自交生成F3，一對性狀分離(3：1)，另一對性狀穩(wěn)定；* 二對基因雜合的F2植株有4/16(YyRr)通過自交生成F3，二對性狀均分離(9331)。第37頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律孟德爾試驗(yàn)結(jié)果：株數(shù) 理論比例F2植株

24、基因型自交形成F3表現(xiàn)型 38 1/16 YYRR 黃圓，不分離 28 1/16 YYrr 黃皺，不分離 35 1/16 yyRR 綠圓，不分離 30 1/16 yyrr 綠皺，不分離 65 2/16 YyRR 圓粒，子葉色3:1分離 68 2/16 Yyrr 皺粒，子葉色3:1分離 60 2/16 YYRr 黃子葉，子粒形狀3:1分離 67 2/16 yyRr 綠子葉，子粒形狀3:1分離138 4/16 YyRr 兩對性狀均分離，呈9:3:3:1分離 T=529株F2植株群體中（按表現(xiàn)型歸類，則）Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 總計(jì) 301 96 102 30529 第38頁，共76

25、頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律四、多對相對性狀雜種的遺傳: 當(dāng)具有3對不同性狀的植株雜交時，只要決定3對性狀遺傳的基因分別載在3對非同源染色體上，它們的遺傳仍符合獨(dú)立分配規(guī)律。例如： 黃、圓、紅 綠、皺、白 YYRRCC yyrrcc F1 黃、圓、紅 YyRrCc 完全顯性F1配子類型 23=8 (YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc) F2組合 43 = 64 雌雄配子間隨機(jī)結(jié)合 F2基因型 33 = 27 F2表現(xiàn)型 23 = 8 27:9:9:9:3:3:3:13對基因的F1自交相當(dāng)于：(YyRrCc)

26、2 =(YyYy)(RrRr)(CcCc)單基因雜交；每一單基因雜種的F2均按3:1比例分離。 所以3對相對性狀遺傳的F2表現(xiàn)型的分離比例是：(3:1)3 = 27:9:9:9:3:3:3:1 第39頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律如有n對獨(dú)立基因，則F2表現(xiàn)型比例應(yīng)按(3:1)n展開。 雜種雜合基因?qū)?shù)F2顯性完全時表現(xiàn)型的種類F1形成的不同配子的種類F2基因型種類F1產(chǎn)生雌雄配子可能組合數(shù)F2純合基因型種類F2雜合基因型種類F2表現(xiàn)型分離比例1223421(3:1)124491645(3:1)23882764819(3:1)

27、341616812561665(3:1)453232243102432211(3:1)5 n2n2n3n4n2n3n-2n(3:1)n試驗(yàn)結(jié)果是否符合3:1、1:1、9:3:3:1、1:1:1:1等比例均應(yīng)進(jìn)行X2測驗(yàn)第40頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律五、獨(dú)立分配規(guī)律的應(yīng)用 1.理論上：獨(dú)立分配規(guī)律是在分離規(guī)律的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步揭示多對基因之間自由組合的關(guān)系，解釋了不同基因的獨(dú)立分配是自然界生物發(fā)生變異的重要來源。(1)進(jìn)一步說明生物界發(fā)生變異的原因之一，是多對基因之間的自由組合；例如：按照獨(dú)立分配規(guī)律，在顯性作用完全的條件下

28、：親本之間 2對基因差異 F2 22 = 4 表現(xiàn)型4對基因差異 F2 24 = 16 表現(xiàn)型 20對基因差異 F2 220 = 1048576 表現(xiàn)型至于基因型就更加復(fù)雜了。(2)生物有了豐富的變異類型，有利于廣泛適應(yīng)不同的自然條件，有利于生物進(jìn)化。 第41頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第二節(jié) 獨(dú)立分配規(guī)律2.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，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，有利于有目的地組合雙親優(yōu)良性狀，并可預(yù)測雜交后代中出現(xiàn)的優(yōu)良組合及大致比例，以便確定育種工作的規(guī)模。例如：水稻P 有芒抗病(AARR

29、)無芒感病(aarr) F1 有芒抗病 AaRr F2 2/16 aaRr 與 1/16 aaRR為無芒抗病其中aaRR純合型占無芒抗病株總數(shù)的1/3，在F3中不再分離。* 如F3要獲得10個穩(wěn)定遺傳的無芒抗病株(aaRR)，則在F2至少選30株以上無芒抗病株(aaRR、aaRr)。 第42頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 分離規(guī)律遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 第三章 孟德爾遺傳 獨(dú)立分配規(guī)律第43頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 一、概率原理: 1.概率的概念：指一定事件總體中

30、某一事件出現(xiàn)的機(jī)率。F1 紅花CcF2 當(dāng)F1植株的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時，C與c基因分配到每個雄配子的機(jī)會是均等的，即所形成的雄配子總體中帶有C或c基因的雄配子概率各為1/2。遺傳研究中可通過概率來推算遺傳比率。雌配子()雄配子()(1/2) C(1/2) c(1/2) C(1/4)CC(1/4)Cc(1/2) c(1/4)Cc(1/4)cc第44頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三2.概率的基本定律第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 (1)乘法定理： 兩個獨(dú)立事件同時發(fā)生的概率等于各個事件發(fā)生概率的乘積。 例如：豌豆 黃子葉、圓粒 x 綠子葉、皺粒 （Y

31、yRr） 由于這兩對性狀是受兩對獨(dú)立基因的控制，屬于獨(dú)立事件。* 所以 Y 或 y、R 或 r進(jìn)入一個配子的概率均為1/2 而兩個非等位基因同時進(jìn)入某一配子的概率則是各基因概率的乘積 (1/2)2=1/4。* 在F1中，其雜合基因(YyRr)對數(shù)n=2，故可形成2n=22=4種配子。根據(jù)概率的乘法定理，四個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第45頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 (2)加法定理：兩個互斥事件同時

32、發(fā)生的概率是各個事件各自發(fā)生概率之和?；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。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存在具有互斥性質(zhì)的等位基因，只可能存在非等位基因，故形成了YR、Yr、yR、yr四種配子，且其概率各為1/4,其雌雄配子受精后成為16種合子。通過受精所形成的組合彼此是互斥事件，各雌雄配子受精結(jié)合為一種基因型的合子以后，它就不可能再同時形成另一種基因型的合子。第46頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的

33、統(tǒng)計(jì)處理 根據(jù)上述概率的兩個定理，可將豌豆雜種YyRr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表示為： 同一配子中具有互斥性質(zhì)的等位基因不可能同時存在，只可能存在非等位基因形成了YR、Yr、yR、yr四種配子，且其概率各為（1/4)。它們的雌雄配子受精，結(jié)合成為16種合子，各個雌配子和雄配子受精結(jié)合為一種基因型的合子后，就不可能再同時形成另一種基因型的合子。也就是說通過受精形成的組合彼此是互斥事件。雌配子()雄配子()(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)Yy

34、Rr(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(1/4)yr(1/16)YyRr(1/16)Yyrr(1/16)yyRr(1/16)yyrr第47頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 二、二項(xiàng)式展開: 采用上述棋盤方格將顯性和隱性基因數(shù)目不同的組合及其概率進(jìn)行整理排列，工作較繁?？刹捎枚?xiàng)式公式進(jìn)行簡便分析。設(shè)P = 某一事件出現(xiàn)的概率，q = 另一事件出現(xiàn)的概率，p + q =

35、1。n = 估測其出現(xiàn)概率的事件數(shù)。二項(xiàng)式展開的公式為：當(dāng)n 較大時，二項(xiàng)式展開的公式就會過長。為了方便，如僅推算其中某一項(xiàng)事件出現(xiàn)的概率，可用以下通式：r 代表某事件（基因型或表現(xiàn)型）出現(xiàn)的次數(shù)；n-r代表另一事件（基因型或表現(xiàn)型）出現(xiàn)的次數(shù)。！代表階乘符號；如4！，即表示4x3x2x1=24。應(yīng)注意：0！或任何數(shù)的O次方均等于1。第48頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 1.現(xiàn)以YyRr為例，用二項(xiàng)式展開分析其后代群體的基因結(jié)構(gòu)。顯性基因Y或R出現(xiàn)的概率P=(1/2),隱性基因y或r出現(xiàn)概率q =(1/2),p+q=1

36、。n=雜合基因個數(shù)。當(dāng)n=4。則代入二項(xiàng)式展開為：這樣計(jì)算所得的各項(xiàng)概率與表4-6所列結(jié)果相同：4顯性基因?yàn)?1/16)，3顯性和1隱性基因?yàn)?4/16)，2顯性和2隱性基因?yàn)?6/16)，1顯性和3隱性基因?yàn)?4/16)，4隱性基因?yàn)?1/16)。第49頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 如果只需了解3顯性和1隱性基因個體出現(xiàn)的概率，即n=4，r=3,n-r=4-3=1；則可采用單項(xiàng)事件概率的通式進(jìn)行推算，獲得同樣結(jié)果：上述二項(xiàng)式展開可應(yīng)用：* 雜種后代F2群體基因型的排列和分析；* 測交后代Ft群體中表現(xiàn)型的排列和分析

37、。因?yàn)闇y交后代，顯性個體和隱性個體出現(xiàn)的概率都分別是： 第50頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 2.雜種F2不同表現(xiàn)型個體頻率，亦可采用二項(xiàng)式分析。任何一對完全顯隱性的雜合基因型，其F2群體中顯性性狀出現(xiàn)的概率p=(3/4)、隱性性狀出現(xiàn)的概率q=(1/4), p+q=(3/4)+(1/4)=1。n代表雜合基因?qū)?shù)。則其二項(xiàng)式展開為：例如，兩對基因雜種YyRr自交產(chǎn)生的F2群體，其表現(xiàn)型個體的概率按上述的(3/4):(1/4)概率代入二項(xiàng)式展開為：表明具有Y_R_個體概率為(9/16)，Y_rr和yyR_個體概率為(6/

38、16)，yyrr的個體概率為(1/16)，即表現(xiàn)型比率為9:3:3:1。第51頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 同理，三對基因雜種YyRrCc，其自交的F2群體的表現(xiàn)型概率，可按二項(xiàng)式展開求得：表明Y_R_C_的個體概率為(27/64)，Y_R_cc、Y_rrC_和yyR_C_的個體各占9/64，Y_rrcc、yyR_cc和yyrrC_的個體各占(3/64)，yyrrcc的個體概率為(1/64)。即表現(xiàn)型的遺傳比率為27:9:9:9:3:3:3:1。第52頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章

39、 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 如僅需了解F2群體中某表現(xiàn)型個體出現(xiàn)的概率 可用上述單項(xiàng)事件概率的通式進(jìn)行推算。例如，在三對基因雜種YyRrCc的F2群體中，試問兩顯性性狀和一隱性性狀個體出現(xiàn)的概率是多少?即n=3、r=2、n-r=3-2=1。則可按上述通式求得：上述二項(xiàng)式展開可應(yīng)用于：.雜種后代F2群體基因型的排列和分析。.自交F2或測交后代Ft群體中表現(xiàn)型的排列和分析。 第53頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 三、 測驗(yàn): 由于各種因素的干擾，遺傳學(xué)試驗(yàn)實(shí)際獲得的各項(xiàng)數(shù)值與其理論上按概率估算的期望數(shù)值常具有

40、一定的偏差。兩者之間出現(xiàn)的偏差屬于試驗(yàn)誤差造成，還是真實(shí)的差異。通常可用x2測驗(yàn)進(jìn)行判斷。對于計(jì)數(shù)資料，通常先計(jì)算衡量差異大小的統(tǒng)計(jì)量 ，根據(jù) 值查知其概率的大小 ，可判斷偏差的性質(zhì)，這種檢驗(yàn)方法叫做 測驗(yàn)。進(jìn)行 測驗(yàn)時可利用以下公式(O是實(shí)測值，E是理論值，是總和)，即：第54頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第三節(jié) 遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 有了 值和自由度（df=k-1, k為類型數(shù)），就可查出P值。P值是指實(shí)測值與理論值相差一樣大以及更大的累加概率。例如，子代表現(xiàn)為1:1、3:1，自由度是1；表現(xiàn)為9:3:3:1，自由度為3，df一般為子代分離類

41、型數(shù)目減1，即自由度=k-1。 測驗(yàn)法不能用于百分比，如果遇到百分比應(yīng)根據(jù)總數(shù)把其化成頻數(shù)，然后計(jì)算差數(shù)。例如，在一個實(shí)驗(yàn)中得到雌果蠅44%，雄果蠅56%，總數(shù)是50只，現(xiàn)在要測驗(yàn)一下這個實(shí)際數(shù)值與理論數(shù)值是否相符，這就需要首先把百分比根據(jù)總數(shù)化成頻數(shù)，即50 x44%=22只，50 x56%=28只，然后按照 測驗(yàn)公式求 值。第55頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 分離規(guī)律遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 第三章 孟德爾遺傳 獨(dú)立分配規(guī)律第56頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 1

42、.顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)(1)完全顯性：F1表現(xiàn)與親本之一完全一樣，而非雙親的中間型或同時表現(xiàn)雙親的性狀；(2)不完全顯性：F1表現(xiàn)為雙親性狀的中間型。例如：金魚草（或紫茉莉） 紅花 x 白花RRrrRr 粉紅紅 : 粉紅 : 白 1RR : 2Rr : 1rr* F1為中間型，F(xiàn)2分離，說明F1出現(xiàn)中間型性狀并非是基因的摻和，而是顯性不完全；* 當(dāng)相對性狀為不完全顯性時，其表現(xiàn)型與基因型一致。一、顯隱性關(guān)系的相對性 第57頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 (3)共顯性：F1同時表現(xiàn)雙親性狀，而不是表現(xiàn)單一的中間型。例如：貧血

43、病患者 正常人紅血球細(xì)胞鐮刀形 x紅血球碟形 ss SS Ss紅血球細(xì)胞中即有碟形也有鐮刀形這種人平時不表現(xiàn)病癥，在缺氧時才發(fā)病。第58頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三li 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 (4)鑲嵌顯性：F1同時在不同部位表現(xiàn)雙親性狀。a)異色瓢蟲鞘翅有很多顏色變異，由復(fù)等位基因控制。SAuSAuxSESE(黑緣型)(均色型) SAuSE(新類型) SAuSAu SAuSE SESE 1 ： 2 ： 1b) 紫花辣椒 x 白花辣椒 F1(新類型，邊緣為紫色、中央為白色)第59頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三

44、 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 2.顯隱性的相對性外表：可以認(rèn)為均是完全顯性如前面所講的貧血病。鑒別性狀的顯性表現(xiàn)也取決于所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)而改變。例如，孟德爾根據(jù)豌豆種子的外形，發(fā)現(xiàn)圓粒對皺粒是完全顯性。但是，如果用顯微鏡檢查豌豆種子淀粉粒的形狀和結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)純合圓粒種子的淀粉粒持水力強(qiáng)，發(fā)育完善，結(jié)構(gòu)飽滿；純合皺粒種子的淀粉粒持水力較弱，發(fā)育不完善，表現(xiàn)皺縮；而F1雜合種子的淀粉粒，其發(fā)育和結(jié)構(gòu)是前面兩者的中間型，而外形是圓粒的。故從種子外表觀察，圓粒對皺粒是完全顯性，但深入研究淀粉的形態(tài)結(jié)構(gòu)，則可發(fā)現(xiàn)它是不完全顯性。 第60頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21

45、分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 3.顯性性狀與環(huán)境的關(guān)系* 相對基因 分別控制各自決定的代謝過程（并非彼此直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系） 控制性狀發(fā)育。* 環(huán)境條件具有較大的影響作用。例如：兔子皮下脂肪白脂肪 YY x 黃脂肪 yy F1 白脂肪 Yy 近親繁殖 F23白脂肪 : 1黃脂肪兔子綠色食物中含有大量葉綠素和黃色素。Y 能合成黃色素分解酶 分解黃色素；y 不能合成黃色素分解酶 不會分解黃色素。基因 黃色素分解酶合成脂肪顏色，顯性基因Y與白色脂肪性狀和隱性基因y與黃色脂肪性狀是間接的關(guān)系。第61頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟

46、德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 環(huán)境因素：(1)溫度: 溫度較低時所產(chǎn)生的毛色變黑 第62頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 (2)食物：上例中yy兔子出生后如果不吃含葉綠素和黃色素的食物，即使它不能合成黃色素分解酶，其脂肪仍表現(xiàn)白色。(3)性別：無角羊 x 有角羊F1雄的有角，雌的無角 顯性基因的作用在不同遺傳背景下表現(xiàn)不同。第63頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 二、非等位基因間的相互作用 1.互補(bǔ)效應(yīng)(complementary e

47、ffect) 兩對獨(dú)立遺傳基因分別處于純合顯性或雜合顯性狀態(tài)時共同決定一種性狀的發(fā)育；當(dāng)只有一對基因是顯性，或兩對基因都是隱性時，則表現(xiàn)為另一種性狀，F(xiàn)2產(chǎn)生9:7的比例。 互補(bǔ)基因：發(fā)生互補(bǔ)作用的基因。例如：香豌豆(Lathyrus odoratuo)P 白花CCpp 白花ccPPF1 紫花(CcPp) F2 9 紫花(C_P_)：7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp)例如：香豌豆(Lathyrus odoratuo) 第64頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 2.積加效應(yīng)(additive effect)兩種顯

48、性基因同時存在時產(chǎn)生一種性狀，單獨(dú)存在時能分別表示相似的性狀，兩種基因均為隱性時又表現(xiàn)為另一種性狀，F(xiàn)2產(chǎn)生9:6:1的比例。例如：南瓜P 圓球形AAbb 圓球形aaBBF1 扁盤形AaBb F2 9扁盤形(A_B_):6圓球形(3A_bb+3aaB_):1長圓形(aabb)2個顯性 1個顯性 全隱性第65頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 3.重疊效應(yīng)(duplicate effect) 兩對或多對獨(dú)立基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型能產(chǎn)生相同的影響，F(xiàn)2產(chǎn)生15:1的比例。重疊作用也稱重復(fù)作用，只要有一個顯性重疊基因存在，該性狀就能表現(xiàn)

49、。重疊基因：表現(xiàn)相同作用的基因。 例如：小麥皮色 P 紅皮(R1R1R2R2)白皮(r1r1r2r2) F1 紅皮R1r1R2r2 F2 15紅皮(9R1_R2_+3R1_r2r2+3r1r1R2_) : 1卵形(r1r1r2r2)第66頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 4.顯性上位作用(epistatic dominance)上位性：兩對獨(dú)立遺傳基因共同對一對性狀發(fā)生作用，其中一對基因?qū)α硪粚虻谋憩F(xiàn)有遮蓋作用；下位性：與上述情形相反，即后者被前者所遮蓋。顯性上位：起遮蓋作用的基因是顯性基因，F(xiàn)2的分離比例為12:

50、3:1。 例如西葫蘆：顯性白皮基因(W)對顯性黃皮基因(Y)有上位性作用。P 白皮WWYY 綠皮wwyy F1 白皮WwYy F2 12白皮(9W_Y_+3W_yy)：3黃皮(wwY_)：1綠皮(wwyy)第67頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 5.隱性上位作用(epistatic recessiveness)在兩對互作的基因中，其中一對隱性基因?qū)α硪粚蚱鹕衔恍宰饔?，F(xiàn)2的分離比例為9:3:4。 例如：玉米胚乳蛋白質(zhì)層顏色P 紅色蛋白質(zhì)層CCprpr白色蛋白質(zhì)層ccPrPr F1 紫色CcPrpr F2 9紫色(C_Pr_):3紅色(C_prpr):4白色(3ccPr_+1ccprpr)第68頁，共76頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)21分，星期三 第三章 孟德爾遺傳第四節(jié) 孟德爾規(guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展 6.抑制作用(inhibiting effect)顯性抑制作用：在兩對獨(dú)立基因中，其中一對顯性基因，本身并不控制性狀的表現(xiàn)。但對另一對基因的表現(xiàn)有抑制作用，稱這對基因?yàn)轱@性抑制基因F2的分離比例為13:3。 例如：玉米胚乳蛋白層顏色 P