遺傳的基本規(guī)律分離獨(dú)立分配連鎖遺傳規(guī)律_第1頁
遺傳的基本規(guī)律分離獨(dú)立分配連鎖遺傳規(guī)律_第2頁
遺傳的基本規(guī)律分離獨(dú)立分配連鎖遺傳規(guī)律_第3頁
遺傳的基本規(guī)律分離獨(dú)立分配連鎖遺傳規(guī)律_第4頁
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文檔簡介

遺傳的基本規(guī)律當(dāng)前第1頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)一、分離規(guī)律二、獨(dú)立分配規(guī)律三、連鎖遺傳規(guī)律2當(dāng)前第2頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)單基因遺傳基本定律Mendel(1822-1884)——遺傳學(xué)的奠基者,被譽(yù)為“遺傳學(xué)之父”?!状翁岢隽朔蛛x和獨(dú)立分配兩個(gè)遺傳學(xué)基本定律。3當(dāng)前第3頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)關(guān)于孟德爾(1)

1822年7月22日,出生喜歡問問題

1843年,進(jìn)入修道院

1857年起研究豌豆的7對(duì)相對(duì)性狀

1865年,成果在布魯恩科學(xué)協(xié)會(huì)上報(bào)告發(fā)表《植物雜交實(shí)驗(yàn)》,描述了性狀在雜交過程中的傳遞特點(diǎn)——遺傳第一、第二定律.4當(dāng)前第4頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)孟德爾的成功經(jīng)驗(yàn)(1)選擇了適合的實(shí)驗(yàn)材料——豌豆(2)首先只研究一對(duì)性狀,盡可能使問題簡化,得到結(jié)果和結(jié)論后,再從簡單到復(fù)雜,研究兩對(duì)性狀到多對(duì)性狀。(3)孟德爾把數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用到遺傳分析中。觀察群體,將數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法用于遺傳分析是孟德爾的首創(chuàng)。這也是數(shù)學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域里的第一次突破。關(guān)于孟德爾(2)5當(dāng)前第5頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)關(guān)于孟德爾(3)孟德爾選用的實(shí)驗(yàn)材料——豌豆(1)豌豆是嚴(yán)格的自花受粉植物,市場出售的種子都是純種。(2)當(dāng)時(shí)已有一些不同品系的豌豆種子,由不同品系種子培育出的植株具有明顯易于比較的性狀差別。(3)豌豆的花比較大,便于人工除去原有的雄蕊,并利用另一植株的花粉做人工異花授粉,進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。(4)每次雜交后,產(chǎn)生的后代完全可育,可以追蹤觀察特定性狀在雜交后代的分離情況,總結(jié)出遺傳規(guī)律6當(dāng)前第6頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

ThesevencharacterdifferencesstudiedbyMendel

關(guān)于孟德爾(4)7當(dāng)前第7頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)相關(guān)術(shù)語性狀、相對(duì)性狀(顯性性狀、隱性性狀)表型、基因型等位基因(純合體、雜合體)測交關(guān)于孟德爾(5)8當(dāng)前第8頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)一、分離規(guī)律

TheLawofSegregation一、一對(duì)相對(duì)性狀的分離現(xiàn)象二、分離現(xiàn)象的解釋三、基因型與表現(xiàn)型四、分離規(guī)律的驗(yàn)證五、分離規(guī)律的意義與應(yīng)用當(dāng)前第9頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)一、一對(duì)相對(duì)性狀的分離現(xiàn)象相關(guān)背景知識(shí)單位性狀與相對(duì)性狀豌豆的7個(gè)單位性狀及其相對(duì)性狀孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)(一)、豌豆花色雜交試驗(yàn)(二)、七對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)結(jié)果(三)、性狀分離現(xiàn)象10當(dāng)前第10頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)11單位性狀與相對(duì)性狀生物體或其組成部分所表現(xiàn)的形態(tài)特征和生理特征稱為性狀(character/trait)。最初人們?cè)谘芯可镞z傳時(shí)往往把所觀察到的生物所有特征或某一類特征作為一個(gè)整體看待。孟德爾把植株性狀總體區(qū)分為各個(gè)單位,稱為單位性狀(unitcharacter),即:生物某一方面的特征特性。不同生物個(gè)體在單位性狀上存在不同的表現(xiàn),這種同一單位性狀的相對(duì)差異稱為相對(duì)性狀(contrastingcharacter)。當(dāng)前第11頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)12豌豆的7個(gè)單位性狀及其相對(duì)性狀當(dāng)前第12頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)13豌豆的7個(gè)單位性狀及其相對(duì)性狀當(dāng)前第13頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)14孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)所選擇的七個(gè)單位性狀的相對(duì)性狀間都存在明顯差異,后代個(gè)體間表現(xiàn)明顯的類別差異;按雜交后代的系譜進(jìn)行的記載和分析,對(duì)雜交后代性狀表現(xiàn)進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)、并分析了各種類型之間的比例關(guān)系。當(dāng)前第14頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)15(一)、豌豆花色雜交試驗(yàn)1.試驗(yàn)方法當(dāng)前第15頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)16植物雜交試驗(yàn)的符號(hào)表示P:親本(parent),雜交親本;♀:作為母本,提供胚囊的親本;♂:作為父本,提供花粉粒的雜交親本?!粒罕硎救斯るs交過程;F1:表示雜種第一代(firstfilialgeneration);:表示自交,采用自花授粉方式傳粉受精產(chǎn)生后代。F2:F1代自交得到的種子及其所發(fā)育形成的的生物個(gè)體稱為雜種二代,即F2。由于F2總是由F1自交得到的所以在類似的過程中符號(hào)往往可以不標(biāo)明。當(dāng)前第16頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)17/14豌豆雜交操作方法當(dāng)前第17頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)182.試驗(yàn)結(jié)果F1(雜種一代)的花色全部為紅色;F2(雜種二代)有兩種類型的植株,一種開紅花,一種開白花;并且紅花植株與白花植株的比例接近3:1。P紅花(♀)×白花(♂)↓F1紅花↓

F2紅花白花株數(shù)705224比例3.151?當(dāng)前第18頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)193.反交(reciprocalcross)試驗(yàn)及其結(jié)果孟德爾后來用白花親本作為母本、紅花親本作為父本進(jìn)行雜交試驗(yàn),即:白花(♀)×紅花(♂)。

通常人們將這兩種雜交組合方式之一稱為正交,另一種則是反交(reciprocalcross)。反交試驗(yàn)結(jié)果:F1植株的花色仍然全部為紅色;F2紅花植株與白花植株的比例也接近3:1。反交試驗(yàn)結(jié)果與正交完全一致,表明:F1、F2的性狀表現(xiàn)不受親本組合方式的影響,與哪一個(gè)親本作母本無關(guān)。當(dāng)前第19頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)203.反交(reciprocalcross)試驗(yàn)及其結(jié)果當(dāng)前第20頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)21(二)、七對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)前第21頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)22(二)、七對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)前第22頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)23(三)、性狀分離現(xiàn)象F1代個(gè)體(植株)均只表現(xiàn)親本之一的性狀,而另一個(gè)親本的性狀隱藏不表現(xiàn)。相對(duì)性狀中,在F1代表現(xiàn)出來的相對(duì)性狀稱為顯性性狀(dominantcharacter),而在F1中未表現(xiàn)出來的相對(duì)性狀稱為隱性性狀(recessivecharacter)。F2有兩種性狀表現(xiàn)類型的植株,一種表現(xiàn)為顯性性狀,另種表現(xiàn)為隱性性狀;并且表現(xiàn)顯性性狀的植株數(shù)與隱性性狀個(gè)體數(shù)之比接近3:1。隱性性狀在F1中并沒有消失,只是被掩蓋了,在F2代顯性性狀和隱性性狀都會(huì)表現(xiàn)出來,這就是性狀分離(charactersegregation)現(xiàn)象。當(dāng)前第23頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)二、分離現(xiàn)象的解釋(一)、遺傳因子假說(二)、遺傳因子的分離規(guī)律(三)、豌豆花色分離現(xiàn)象解釋(四)、豌豆子葉顏色遺傳因子的分離與組合當(dāng)前第24頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)25(一)、遺傳因子假說孟德爾在試驗(yàn)結(jié)果分析基礎(chǔ)上提出了遺傳因子(inheritedfactor/determinant,hereditarydeterminant/factor)的概念,認(rèn)為:生物性狀是由遺傳因子決定,且每對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)遺傳因子控制;顯性性狀受顯性因子(dominant~)控制,而隱性性狀由隱性因子(recessive~)控制;只要成對(duì)遺傳因子中有一個(gè)顯性因子,生物個(gè)體就表現(xiàn)顯性性狀;遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)成對(duì)存在,而在配子中成單存在。體細(xì)胞中成對(duì)遺傳因子分別來自父本和母本。當(dāng)前第25頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)26(二)、遺傳因子的分離規(guī)律遺傳因子在世代間的傳遞遵循分離規(guī)律(thelawofsegregation):(性母細(xì)胞中)成對(duì)的遺傳因子在形成配子時(shí)彼此分離、分配到配子中,配子只含有成對(duì)因子中的一個(gè)。

而雜種體細(xì)胞中,分別來自父母本的成對(duì)遺傳因子也各自獨(dú)立,互不混雜;在形成配子時(shí)彼此分離、互不影響。雜種產(chǎn)生含兩種不同因子(分別來自父母本)的配子,并且數(shù)目相等;各種雌雄配子受精結(jié)合是隨機(jī)的,即兩種遺傳因子是隨機(jī)結(jié)合到子代中。當(dāng)前第26頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)27(三)、豌豆花色分離現(xiàn)象解釋孟德爾利用其遺傳因子假說、分離規(guī)律對(duì)性狀分離現(xiàn)象進(jìn)行解釋,認(rèn)為:

F2產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象是由于遺傳因子的分離與組合當(dāng)前第27頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)28(四)、豌豆子葉顏色遺傳因子的分離與組合當(dāng)前第28頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)三、基因型(genotype)和表現(xiàn)型(phenotype)基本概念(一)、基因型與表現(xiàn)型的相互關(guān)系(二)、純合(homozygous)與雜合(heterozygous)(三)、生物個(gè)體基因型的推斷當(dāng)前第29頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)30基因型(genotype)和表現(xiàn)型(phenotype)根據(jù)遺傳因子假說,生物世代間所傳遞的是遺傳因子,而不是性狀本身;生物個(gè)體的性狀由細(xì)胞內(nèi)遺傳因子組成決定;因此,對(duì)生物個(gè)體而言就存在遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)兩方面特征。1909年約翰生提出用基因(gene)代替遺傳因子,成對(duì)遺傳因子互為等位基因(allele)。在此基礎(chǔ)上形成了基因型和表現(xiàn)型兩個(gè)概念?;蛐?genotype)

指生物個(gè)體基因組合,表示生物個(gè)體的遺傳組成,又稱遺傳型;表現(xiàn)型(phenotype)

指生物個(gè)體的性狀表現(xiàn),簡稱表型。當(dāng)前第30頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)31(一)、基因型與表現(xiàn)型的相互關(guān)系基因型是生物性狀表現(xiàn)的內(nèi)在決定因素,基因型決定表現(xiàn)型。如一株豌豆的基因型是CC或Cc,則該植株會(huì)開紅花,而基因型為cc的植株才會(huì)開白花。表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用下的外在表現(xiàn),往往可以直接觀察、測定,而基因型往往只能根據(jù)生物性狀表現(xiàn)來進(jìn)行推斷。當(dāng)前第31頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)32(二)、純合與雜合具有一對(duì)相同基因的基因型稱為純合基因型(homozygousgenotype),如CC和cc;這類生物個(gè)體稱為純合體(homozygote)。顯性純合體(dominanthomozygote),如:CC.隱性純合體(recessivehomozygote),如:cc.具有一對(duì)不同基因的基因型稱為雜合基因型(heterozygousgenotype),如Cc;這類生物個(gè)體稱為雜合體(heterozygote)。由于純合體與雜合體的基因組成不同,所以它們所產(chǎn)生的配子及自交后代的遺傳穩(wěn)定性均有所不同:(1).產(chǎn)生配子上的差異;(2).自交后代的遺傳穩(wěn)定性。當(dāng)前第32頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)33(二)、純合與雜合當(dāng)前第33頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)34(二)、純合與雜合當(dāng)前第34頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)35(三)、生物個(gè)體基因型的推斷基因型和表現(xiàn)型的概念是建立在單位性狀上,所以當(dāng)我們談到生物個(gè)體的基因型或表現(xiàn)型時(shí),往往都是針對(duì)所研究的一個(gè)或幾個(gè)單位性狀而言,而不考慮其它性狀和基因的差異。通常可以根據(jù)生物的表現(xiàn)型來對(duì)一個(gè)生物的基因型作出推斷,尤其是推斷表現(xiàn)為顯性性狀的生物個(gè)體的基因型是純合的,還是雜合的。例:有一株豌豆A開紅花,如何判斷它的基因型?當(dāng)前第35頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)36如何判定??當(dāng)前第36頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)37例:紅花植株基因型推斷因?yàn)楸憩F(xiàn)型為紅花,所以至少含有一個(gè)顯性基因C;判斷A植株是純合體(CC)還是雜合體(Cc),要看它所產(chǎn)生配子的類型、比例或者自交后代是否出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。用A植株進(jìn)行自交,如果自交后代都開紅花,則A植株是純合體,其基因型是CC;如果自交后代有紅花和白花兩種:且兩種個(gè)體的比例為3:1,則A植株是雜合體Cc。當(dāng)前第37頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)四、分離規(guī)律的驗(yàn)證方法(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法當(dāng)前第38頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)39分離規(guī)律的驗(yàn)證遺傳因子僅是一個(gè)理論的、抽象的概念。當(dāng)時(shí)孟德爾不知道遺傳因子的物質(zhì)實(shí)體是什么,如何實(shí)現(xiàn)分離。遺傳因子分離行為僅僅是孟德爾基于豌豆7對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)中所觀察到的F1、F2個(gè)體表現(xiàn)型及F2性狀分離現(xiàn)象作出的一種假設(shè)。正因?yàn)槿绱?,從孟德爾雜交試驗(yàn)到遺傳因子假說是一個(gè)高度理論抽象過程。所以當(dāng)時(shí)幾乎沒有人能夠理解。如何對(duì)這一假說進(jìn)行驗(yàn)證呢?一個(gè)正確的理論,

它首先要能解釋已知的現(xiàn)象;

其次要能夠?qū)ξ粗挛镒鞒隼碚撏茢?預(yù)測未知),并通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)推斷結(jié)果。這是科學(xué)理論的一般驗(yàn)證過程。遺傳因子假說及其分離能夠解釋豌豆雜交試驗(yàn)中觀察到的性狀分離現(xiàn)象。當(dāng)前第39頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(一)、測交法測交法(testcross):也稱回交法,即把被測驗(yàn)的個(gè)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(gè)體的基因型。供測個(gè)體×隱性純合親本

Ft測交子代。40當(dāng)前第40頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)P紅花×

白花

CC↓ccF1紅花Cc↓(自交)F2紅花紅花白花

CCCccc↓↓↓F3紅花分離白花1:2:1(二)、自交法F2植株個(gè)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(gè)體的基因型。41當(dāng)前第41頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)42當(dāng)前第42頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)豌豆試驗(yàn)結(jié)果:7對(duì)相對(duì)性狀的試驗(yàn)結(jié)果相同

43當(dāng)前第43頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(三)、F1花粉鑒定法F1花粉鑒定法的原理: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,位于同源染色體上的等位基因也隨之分離分配到不同的配子之中。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。44當(dāng)前第44頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)糯性×非糯

wxwx↓WxWxF1Wxwx↓觀察花粉顏色(稀碘液)紅棕色(wx):蘭黑色(Wx)1:1例如:玉米、水稻等的子粒有糯性、非糯兩種。糯性的為支鏈淀粉,非糯性的為直鏈淀粉;以稀碘液處理糯性的花粉或籽粒的胚乳,呈紅棕色反應(yīng);以稀碘液處理非糯性的花粉或籽粒,則呈藍(lán)黑色反應(yīng)。45當(dāng)前第45頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)46當(dāng)前第46頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)47(四)、分離比例實(shí)現(xiàn)的條件研究的生物體必須是二倍體(體內(nèi)染色體成對(duì)存在),并且所研究的相對(duì)性狀差異明顯。在減數(shù)分裂過程中,形成的各種配子數(shù)目相等,或接近相等;不同類型的配子具有同等的生活力;受精時(shí)各種雌雄配子均能以均等的機(jī)會(huì)相互自由結(jié)合。受精后不同基因型的合子及由合子發(fā)育的個(gè)體具有同樣或大致同樣的存活率。雜種后代都處于相對(duì)一致的條件下,而且試驗(yàn)分析的群體比較大。當(dāng)前第47頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)*五分離規(guī)律的意義與應(yīng)用(一)、分離規(guī)律的理論意義(二)、在遺傳育種工作中的應(yīng)用當(dāng)前第48頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)49(一)、分離規(guī)律的理論意義基因分離規(guī)律及后面將要介紹自由組合規(guī)律都是建立在遺傳因子假說的基礎(chǔ)之上。遺傳因子假說及基因分離規(guī)律對(duì)以后遺傳和生物進(jìn)化研究具有非常重要的理論意義。1.形成了顆粒遺傳的正確遺傳觀念;2.指出了區(qū)分基因型與表現(xiàn)型的重要性;3.解釋了生物變異產(chǎn)生的部分原因;4.建立了遺傳研究的基本方法。當(dāng)前第49頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)501.形成了顆粒遺傳的正確遺傳觀念分離規(guī)律表明:體細(xì)胞中成對(duì)的遺傳因子并不相互融合,而是保持相對(duì)穩(wěn)定,并且相對(duì)獨(dú)立地傳遞給后代;父本性狀和母本性狀在后代中還會(huì)分離出來。它否定了融合(混合)遺傳(blendinginheritance)觀念,確立了顆粒遺傳(particulateinheritance)的觀念。在遺傳學(xué)史上是一個(gè)非常重要的理論進(jìn)步,促進(jìn)了人們對(duì)遺傳物質(zhì)的本質(zhì)的研究。當(dāng)前第50頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)512.指出了區(qū)分基因型與表現(xiàn)型的重要性早期的遺傳研究與育種工作在考察生物個(gè)體之間的差異時(shí),所考慮的就是可以直接觀察到的性狀表現(xiàn)(表現(xiàn)型)的差異。遺傳因子假說指出,生物性狀只是其遺傳因子組成(基因型)的外在表現(xiàn)。在遺傳研究和育種工作中,僅僅考慮生物的表現(xiàn)型是不適當(dāng)?shù)模槐仨殞?duì)生物的基因型和表現(xiàn)型加以區(qū)分,重視表現(xiàn)型與基因型間的聯(lián)系與區(qū)別。當(dāng)前第51頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)523.解釋了生物變異產(chǎn)生的部分原因遺傳變異是生物種類間和個(gè)體間性狀差異的根本原因,是生物進(jìn)化過程中進(jìn)行自然選擇的基礎(chǔ),也是遺傳研究與育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ).因此解釋遺傳變異產(chǎn)生的原因是遺傳學(xué)的重要任務(wù)之一。分離規(guī)律表明:生物的變異可能產(chǎn)生于等位基因分離。由于雜合基因的分離,可能會(huì)在親子代之間產(chǎn)生明顯的差異。這就是變異產(chǎn)生的一個(gè)方面的原因。當(dāng)前第52頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)534.建立了遺傳研究的基本方法孟德爾所采用的一系列遺傳研究和雜交后代觀察、資料分析方法,對(duì)1900年重新發(fā)現(xiàn)孟德爾遺傳規(guī)律的三人有重要啟示,并在很長時(shí)期內(nèi)成為遺傳研究工作最基本的準(zhǔn)則。即使今天遺傳研究方法得到了極大豐富,從各種方法之中仍然可以找到這些基本準(zhǔn)則的影子。1900年以后,人們采用這些方法,進(jìn)行了大量類似的遺傳研究,并最終證明了孟德爾遺傳規(guī)律的普遍適用性。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了許多用孟德爾遺傳規(guī)律不能夠解釋的遺傳現(xiàn)象。但例外現(xiàn)象,正是遺傳學(xué)新的生長點(diǎn)。一種獨(dú)特的例外現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)往往導(dǎo)致新研究領(lǐng)域的產(chǎn)生。當(dāng)前第53頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)54(二)、在遺傳育種工作中的應(yīng)用遺傳因子假說及其分離規(guī)律不僅具有重要的理論意義,而且對(duì)生物遺傳改良工作有重要的指導(dǎo)意義。在雜交育種工作中的應(yīng)用在良種繁育及遺傳材料繁殖保存工作中的應(yīng)用在雜種優(yōu)勢利用工作中的應(yīng)用為單倍體育種提供理論可能性當(dāng)前第54頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)551.在雜交育種工作中的應(yīng)用雜交育種就是用不同親本材料雜交,從后代中選擇更為優(yōu)良的個(gè)體加以繁殖作為生產(chǎn)品種。在雜交育種中,常常要多代選擇和自交,以得到所需基因型純合類型。親本選擇:純合與否后代選擇:

后代連續(xù)自交繁殖、純合才能得到遺傳穩(wěn)定的個(gè)體。顯性純合體的選擇:要鑒定顯性個(gè)體是否純合,可以進(jìn)行自交,如果后代發(fā)生性狀分離表明它是雜合體;如果不分離則是純合體。隱性純合體的選擇:不能根據(jù)雜種F1表現(xiàn)取舍,而要將F1繼續(xù)進(jìn)行自交,在F2進(jìn)行選擇。當(dāng)前第55頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)562.在良種繁育工作中的應(yīng)用良種繁育工作就是大田栽培品種種子的繁殖,而遺傳材料的繁殖保存是通過栽培繁殖遺傳研究材料。兩者有一個(gè)共同要求就是:繁殖得到的后代要與親代遺傳組成一致(保純),保持其優(yōu)良的生產(chǎn)性能或獨(dú)特性狀的穩(wěn)定。采用純合的材料進(jìn)行繁殖;在繁殖的過程中注意防雜、去雜工作;必要時(shí)要采取相應(yīng)的隔離措施。當(dāng)前第56頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)573.在雜種優(yōu)勢利用工作中的應(yīng)用雜種優(yōu)勢利用是將雜種F1作為大田生產(chǎn)品種。大田生產(chǎn)要求群體整齊一致才能獲得最佳群體生產(chǎn)性能,從遺傳上看就是要求各植株基因型相同(同質(zhì))。在雜交制種過程中應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行親本去雜工作,保證親本純合;進(jìn)行嚴(yán)格的隔離,防止非父本的花粉參與授粉。由于雜種F1是高度雜合的,因此種子(F2)會(huì)發(fā)生性狀分離,個(gè)體間差異很大;因此雜交種在生產(chǎn)上不能留種,每年都應(yīng)該重新配制新的雜交種。當(dāng)前第57頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)584.為單倍體育種提供理論可能性分離規(guī)律表明,在配子中基因是成單存在、純粹的。單倍體育種就是在這個(gè)基礎(chǔ)上建立起來的:它利用植物配子(體)進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體植株;單倍體植株直接加倍可以很快獲得純合穩(wěn)定的個(gè)體。而傳統(tǒng)雜交育種工作中,純合是通過自交實(shí)現(xiàn),往往需要5-6代(年)自交才能達(dá)到足夠的純合度(在動(dòng)物上更為困難)。單倍體育種技術(shù)可以大大地縮短育種工作年限,提高育種工作效率。當(dāng)前第58頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)二、獨(dú)立分配規(guī)律

TheLawofIndependentAssortment又稱“自由組合規(guī)律”:兩對(duì)及兩以上相對(duì)性狀(等位基因)在世代傳遞過程中表現(xiàn)出來的相互關(guān)系一、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳二、獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋三、獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證四、多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳五、獨(dú)立分配規(guī)律的應(yīng)用當(dāng)前第59頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)60一、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳(一)、兩對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)(自由組合現(xiàn)象).豌豆的兩對(duì)相對(duì)性狀:子葉顏色:黃色子葉(Y)對(duì)綠色子葉(y)為顯性;種子形狀:圓粒(R)對(duì)皺粒(r)為顯性。當(dāng)前第60頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)61當(dāng)前第61頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)62(二)、試驗(yàn)結(jié)果與分析1.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)四種表現(xiàn)型類型(兩種親本類型、兩種重新組合類型),比例接近9:3:3:1。2.對(duì)每對(duì)相對(duì)性狀分析發(fā)現(xiàn):它們?nèi)匀环?: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.這表明:子葉顏色和籽粒形狀彼此獨(dú)立地傳遞給子代,兩對(duì)相對(duì)性狀在從F1傳遞給F2時(shí),是隨機(jī)組合的。當(dāng)前第62頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)633.兩對(duì)相對(duì)性狀的自由組合如果兩相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳,而兩獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率等于各個(gè)事件單獨(dú)發(fā)生概率的乘積(概率定律);因此在F2代中,黃圓、黃皺、綠圓、綠皺四種類型的概率(理論比例)應(yīng)該如下圖所示;實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果與理論比例的比較。當(dāng)前第63頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)64二、獨(dú)立分配現(xiàn)象的解釋1.獨(dú)立分配規(guī)律的基本要點(diǎn):控制不同相對(duì)性狀的遺傳因子(等位基因)在配子形成過程中的分離與組合是互不干擾的,各自獨(dú)立分配到配子中去。2.棋盤方格(punnettsquare)圖示兩對(duì)等位基因的分離與組合:親本的基因型及配子基因型;雜種F1配子的形成(種類、比例);F2可能的組合方式;F2的基因型和表現(xiàn)型(種類、比例)。當(dāng)前第64頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)65棋盤方格圖,示:Y/y與R/r兩對(duì)基因獨(dú)立分配當(dāng)前第65頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)66雙雜合體F1(YyRr)四種類型配子形成示意圖當(dāng)前第66頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)67F2的基因型、表現(xiàn)型類型與比例表3—1說明F2群體共有9種基因型,因Y對(duì)y為完全顯性,R對(duì)r為完全顯性,故只有4種表現(xiàn)型。當(dāng)前第67頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)三、獨(dú)立分配規(guī)律的驗(yàn)證(一)、測交法(二)、自交法當(dāng)前第68頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)69(一)、測交法孟德爾采用測交法驗(yàn)證兩對(duì)基因的獨(dú)立分配規(guī)律。他用F1與雙隱性純合體測交。當(dāng)F1形成配子時(shí),不論雌配子或雄配子,都有四種類型,即YR、Yr、yR、yr,比例為1∶1∶1∶1。(圖3-3-1,3-3-2)當(dāng)前第69頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)70(一)、測交法當(dāng)前第70頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)71(一)、測交法當(dāng)前第71頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)72(一)、測交法由于雙隱性純合體的配子只有yr一種,因此測交子代種子的表現(xiàn)型和比例,理論上反映了F1所產(chǎn)生的配子類型和比例。表4-3說明孟德爾測交試驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果與測交的理論推斷是完全一致的當(dāng)前第72頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)73(二)、自交法按照分離和獨(dú)立分配規(guī)律的理論推斷,由純合的F2植株(如YYRR、yyRR、YYrr、yyrr)自交產(chǎn)生的F3種子,不會(huì)出現(xiàn)性狀的分離,這類植株在F2群體中應(yīng)各占1/16。由一對(duì)基因雜合的植株,(如YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr)自交產(chǎn)生的F3種子,一對(duì)性狀是穩(wěn)定的,另一對(duì)性狀將分離為3:1的比例。這類植株在F2群體中應(yīng)各占2/16。由兩對(duì)基因都是雜合的植株(YyRr)自交產(chǎn)生的F3種子,將分離為9:3:3:1的比例。這類植株在F2群體中應(yīng)占4/16。當(dāng)前第73頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)741.F2各類表現(xiàn)型、基因型及其自交結(jié)果推測.4種表現(xiàn)型:只有1種的基因型唯一,所有后代無不發(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。當(dāng)前第74頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)75(二)、自交法2.實(shí)際自交試驗(yàn)結(jié)果.孟德爾所作的試驗(yàn)結(jié)果,完全符合預(yù)定的推論,現(xiàn)摘列如下:F2

F338株(1/16)YYRR→全部為黃、圓,沒有分離35株(1/16)yyRR→全部為綠、圓,沒有分離28株(1/16)YYrr→全部為黃、皺,沒有分離30株(1/16)yyrr→全部為綠、皺,沒有分離65株(2/16)YyRR→全部為圓粒,子葉顏色分離3黃:1綠68株(2/16)Yyrr→全部為皺粒,子葉顏色分離3黃:1綠60株(2/16)YYRr→全部為黃色,籽粒形狀分離3圓:1皺67株(2/16)yyRr→全部為綠色,籽粒形狀分離3圓:1皺138株(4/16)YyRr→分離9黃、圓:3黃、皺:3綠、圓:1綠、皺從F2群體基因型的鑒定,也證明了獨(dú)立分配規(guī)律的正確性。當(dāng)前第75頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)四、多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳(一)、多對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立分配的條件(二)、用分枝法分析多對(duì)相對(duì)性狀遺傳(三)、n對(duì)相對(duì)性狀的遺傳76當(dāng)前第76頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)77(一)、多對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立分配的條件根據(jù)獨(dú)立分配規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)可知:非等位基因的自由組合實(shí)質(zhì)是非同源染色體在減數(shù)分裂期的自由組合;因此只要決定各對(duì)性狀的各對(duì)基因分別位于非同源染色體上,性狀間就必然符合獨(dú)立分配規(guī)律。不位于同一條染色體上的非等位基因間。當(dāng)前第77頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)78(二)、用分枝法分析多對(duì)相對(duì)性狀遺傳1.分枝法:由于各對(duì)基因的分離是獨(dú)立的,所以可以依次分析各對(duì)基因/相對(duì)性狀的分離類型與比例(概率)。2.兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳分析:F2表現(xiàn)型類型與比例的推導(dǎo);F2基因型類型與比例的推導(dǎo)。3.三對(duì)相對(duì)性狀遺傳分析(pp75-76:表4-4):F2表現(xiàn)型類型與比例的推導(dǎo);F2基因型類型與比例的推導(dǎo)。當(dāng)前第78頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)792.兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳分析:表現(xiàn)型3紅花1白花CC×cc3紅花1白花3紅花1白花3紅花1白花當(dāng)前第79頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)802.兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳分析:基因型當(dāng)前第80頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)81(三)、三對(duì)(n對(duì))基因獨(dú)立遺傳豌豆:黃色圓粒紅花(YYRRCC)×綠色皺粒白花(yyrrcc);雜種F1:黃色圓粒紅花(YyRrCc);F1產(chǎn)生的配子類型:8種(2n);F2可能組合數(shù):64種(22n);F2基因型種類:27種(3n);F2表現(xiàn)型種類:8種(2n,完全顯性情況下);

不完全顯性和共顯性情況下:?。當(dāng)前第81頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)82五、獨(dú)立分配規(guī)律的意義與應(yīng)用一、獨(dú)立分配規(guī)律的理論意義:揭示了位于非同源染色體上基因間的遺傳關(guān)系;解釋了生物性狀變異產(chǎn)生的另一個(gè)重要原因——非等位基因間的自由組合。完全顯性時(shí),n對(duì)染色體的生物可能產(chǎn)生2n種組合。二、在遺傳育種中的應(yīng)用1.可以通過有目的地選擇、選配雜交親本,通過雜交育種將多個(gè)親本的目標(biāo)性狀集合到一個(gè)品種中;或者對(duì)受多對(duì)基因控制的性狀進(jìn)行育種選擇;2.可以預(yù)測雜交后代分離群體的基因型、表現(xiàn)型結(jié)構(gòu),確定適當(dāng)?shù)碾s種后代群體種植規(guī)模,提高育種效率。當(dāng)前第82頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)三、連鎖遺傳規(guī)律一、連鎖遺傳現(xiàn)象二、連鎖遺傳的解釋三、完全連鎖與不完全連鎖四、交換與不完全連鎖的形成五、性別決定與性連鎖LinkageandCrossingOver83當(dāng)前第83頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)一、連鎖遺傳現(xiàn)象(一)、連鎖遺傳現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)(二)、相引和相斥的概念84當(dāng)前第84頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)一、連鎖遺傳現(xiàn)象(一)、1906年,W.Bateson等

香豌豆(Lathyrusodoratus)兩對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn).花色:

紫花(P)對(duì)紅花(p)為顯性;花粉粒形狀:長花粉粒(L)對(duì)圓花粉粒(l)為顯性。1.紫花、長花粉?!良t花、圓花粉粒.2.紫花、圓花粉粒×紅花、長花粉粒.85當(dāng)前第85頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)組合一:紫花、長花粉?!良t花、圓花粉粒86當(dāng)前第86頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)組合二:紫花、圓花粉?!良t花、長花粉粒87當(dāng)前第87頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)兩組雜交試驗(yàn)的共同結(jié)果:都不符合獨(dú)立遺傳F2中親本組合實(shí)際數(shù)>獨(dú)立遺傳理論數(shù)重新組合實(shí)際數(shù)<獨(dú)立遺傳理論數(shù)連鎖現(xiàn)象:原來為同一親本所具有的兩個(gè)性狀,在F2中有連系在一起遺傳的傾向。88當(dāng)前第88頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)1.相引:兩個(gè)顯性基因連鎖或兩個(gè)隱性基因連鎖。如紫花、長花粉(PL)×紅花、圓花粉(pl)2.相斥:一個(gè)顯性和一個(gè)隱性基因的連鎖。如紫花、圓花粉(Pl)×紅花、長花粉(pL)☆雙雜合體可能有兩種構(gòu)型:相引構(gòu)型PL相斥構(gòu)型PlplpL(二)相引和相斥的概念89當(dāng)前第89頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)二、連鎖遺傳的解釋為什么F2不表現(xiàn)9:3:3:1的表現(xiàn)型分離比例。(一).每對(duì)相對(duì)性狀是否符合分離規(guī)律?(二).非等位基因間是否符合獨(dú)立分配規(guī)律?(三).摩爾根等的果蠅遺傳試驗(yàn);(四).連鎖遺傳現(xiàn)象的解釋。90當(dāng)前第90頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)組合一:紫花、長花粉粒×紅花、圓花粉粒組合二:紫花、圓花粉?!良t花、長花粉粒91當(dāng)前第91頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(一)、每對(duì)相對(duì)性狀是否符合分離規(guī)律?92當(dāng)前第92頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(二)、兩對(duì)相對(duì)性狀自由組合?測交法:測定雜種F1產(chǎn)生配子的種類和比例赫欽森(C.B.Hutchinson,1922)玉米測交試驗(yàn)籽粒顏色:有色(C)、無色(c)籽粒飽滿程度:飽滿(Sh)、凹陷(sh)相引相測交試驗(yàn);相斥相測交試驗(yàn)。93當(dāng)前第93頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

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cshcshcshcshcshFt色、飽色、凹無、飽無、凹40321491524035親本組合=(4032+4035)/8368=96.4%重新組合=(149+152)/8368=3.6%玉米籽粒有色(C)-無色(c)飽滿(Sh)-凹陷(sh)相引構(gòu)型的測交:F1CSh/csh×csh/csh↓CShCshcShcshcsh94當(dāng)前第94頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

CSh

Csh

cSh

csh

cshcshcshcshFt

色、飽色、凹無、飽無、凹

6382139721906672

親本組合=(21397+21906)/44595=97.6%重新組合=(638+672)/44595=2.94%相斥構(gòu)型的測交:F1Csh/cSh×csh/csh↓CShCshcShcshcsh95當(dāng)前第95頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(三)、摩爾根等的果蠅遺傳試驗(yàn)果蠅(Drosophilamelanogaster)眼色與翅長的連鎖遺傳:眼色:紅眼(pr+)對(duì)紫眼(pr)為顯性;翅長:長翅(vg+)對(duì)殘翅(vg)為顯性。相引相雜交與測交相斥相雜交與測交96當(dāng)前第96頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)Morgan(1866-1945)關(guān)于摩爾根20世紀(jì)初,美國著名的實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)家Morgan及其同事通過果蠅的雜交試驗(yàn),確立了基因在染色體上的連鎖和交換規(guī)律,被后人稱為遺傳學(xué)第三定律。97當(dāng)前第97頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)果蠅眼色與翅長連鎖遺傳:相引相P pr+pr+vg+vg+×prprvgvg ↓F1 pr+prvg+vg × prprvgvg(測交)Ft pr+prvg+vg 1339 prprvgvg 1195 pr+prvgvg 151 prprvg+vg 154親本組合重新組合98當(dāng)前第98頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)果蠅眼色與翅長連鎖遺傳:相斥相P pr+pr+vgvg×prprvg+vg+ ↓F1 pr+prvg+vg × prprvgvg(測交)Ft pr+prvg+vg 157 prprvgvg 146 pr+prvgvg 965 prprvg+vg 1067親本組合重新組合99當(dāng)前第99頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)結(jié)果分析(連鎖遺傳現(xiàn)象的特征)單基因差異決定的單位性狀,服從基因分離規(guī)律。無論何雜交組合,多對(duì)性狀間不表現(xiàn)獨(dú)立遺傳。(F2≠9:3:3:1Ft≠1:1:1:1)雜合體形成的配子中,親型配子數(shù)>重組型配子數(shù)。兩親型配子數(shù)相等,兩重組型配子數(shù)相等。重組率﹤50%。100當(dāng)前第100頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)1.交叉是交換的結(jié)果(四)、連鎖遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)姊妹染色單體分染技術(shù)證實(shí)101當(dāng)前第101頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)2.交換與重組的關(guān)系1931年HarrietCreighton&BabaraMcClintock報(bào)道了交換和遺傳重組間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)WxCwxc玉米9chr端部有染色結(jié)C-胚乳有色c-無色Wx-蠟質(zhì)wx-粉質(zhì)重組體wxCWxc102當(dāng)前第102頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)三、完全連鎖和不完全連鎖103當(dāng)前第103頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)完全連鎖(completelinkage):

如果連鎖基因的雜種F1(雙雜合體)只產(chǎn)生兩種親本類型的配子,而不產(chǎn)生非親本類型的配子,就稱為完全連鎖。例如雄果蠅和雌家蠶中通常不發(fā)生交換,連鎖基因完全連鎖,不發(fā)生重組。不完全連鎖(incompletelinkage):

指連鎖基因的雜種F1不僅產(chǎn)生親本類型的配子,還會(huì)產(chǎn)生重組型配子。104當(dāng)前第104頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)由于F1雜合雄蠅(BbVv)只產(chǎn)生兩種類型的配子,數(shù)目相等,所以用雙隱性雌蠅測交的后代,只能有兩種表現(xiàn)型,比例為1:1

完全連鎖:灰身長翅黑身殘翅105當(dāng)前第105頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)完全連鎖:只產(chǎn)生親型配子而無重組型配子。完全連鎖配子

prvg+

pr+

vg106當(dāng)前第106頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)不完全連鎖:當(dāng)兩對(duì)非等位基因?yàn)椴煌耆B鎖時(shí),F(xiàn)1不僅產(chǎn)生親本型配子也產(chǎn)生重組型配子。

黑身殘翅灰身長翅灰身長翅灰身殘翅黑身長翅黑身殘翅107當(dāng)前第107頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)不完全連鎖親型親型親型親型未交換

交換

親型重組型重組型親型108當(dāng)前第108頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)重組

產(chǎn)生新基因組合或染色體組合的過程。減數(shù)分裂產(chǎn)生兩種重組:染色體間重組染色體內(nèi)重組109當(dāng)前第109頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)染色體間重組染色體內(nèi)重組110當(dāng)前第110頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)四、交換與不完全連鎖的形成111當(dāng)前第111頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)1.交換:同源染色體非姐妹染色單體間對(duì)應(yīng)片段的互換,從而引起基因的交換和重組。2.交換的過程:雜種減數(shù)分裂時(shí)期(前期I的粗線期)。3.根據(jù)染色體細(xì)胞學(xué)行為和基因位置上的變化關(guān)系可以說明連鎖和交換的實(shí)質(zhì)。在減數(shù)分裂前期I,粗線期非姊妹染色單體發(fā)生交換,導(dǎo)致在雙線期可在二價(jià)體之間的某些區(qū)段出現(xiàn)交叉.

112當(dāng)前第112頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)五、連鎖遺傳規(guī)律的應(yīng)用113當(dāng)前第113頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)114當(dāng)前第114頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)115當(dāng)前第115頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)116當(dāng)前第116頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)六、性別決定與性連鎖一、性染色體與性別決定二、性連鎖117當(dāng)前第117頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)一、性染色體與性別決定(一)、性染色體生物染色體可分為兩類:與性別決定直接有關(guān)的這一對(duì)染色體稱為性染色體(sexchromosome)性染色體以外的所有染色體就稱為常染色體(autosome)

118當(dāng)前第118頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)性染色體:成對(duì)的性染色體往往是異型,即形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小和功能都有所不同。常染色體:通常以A表示常染色體的各對(duì)同源染色體一般都是同型,即形態(tài)、結(jié)構(gòu)和大小基本相同。119當(dāng)前第119頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)120當(dāng)前第120頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)121當(dāng)前第121頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)高等動(dòng)物,雌雄性間差別明顯(第一性征和第二性征)植物表現(xiàn)在花器上低等生物表現(xiàn)在生理差異上。性別決定與:1.性染色體決定性別2.受精與否3.環(huán)境4.與基因有關(guān)

(二)、性別決定方式122當(dāng)前第122頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

(1)XY型性別決定雄性是異配性別產(chǎn)生兩種類型的配子。雌性是同配性別,只產(chǎn)生一種配子。1、性染色體決定性別123當(dāng)前第123頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)女人22AA+1XX(AA+XX)或44+XX↓配子22+X男人22AA+1XY(AA+XY)44+XY↙↘22+X22+Y↓44+XX44+XY

女人

男人

124當(dāng)前第124頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)125當(dāng)前第125頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)果蠅也和人類一樣,屬XY型126當(dāng)前第126頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)生物界中,XY型性決定比較普遍,包括:所有哺乳動(dòng)物很多昆蟲♀、♂異株植物(楊、柳、大麻等)某些魚類某些兩棲類等。127當(dāng)前第127頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(2)XO型雄性異配子型還有XO型雌性AA+XX配子A+X雄性AA+X0配子1A+X∶1A蝗蟲、蟋蟀128當(dāng)前第128頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)XO型129當(dāng)前第129頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)兩種性染色體分別為Z、W染色體;雌性個(gè)體性染色體組成為ZW(異配子性別),產(chǎn)生兩種類型的配子,分別含Z和W染色體;雄性個(gè)體則為ZZ(同配子性別),產(chǎn)生一種配子含Z染色體。性比一般是1:1。蛾類、蝶類,雞鴨等(3)雌雜合型(ZW型):130當(dāng)前第130頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)家蠶的性別決定家蠶2n=56,n=28?!庑援a(chǎn)生兩種配子:27A+Z27A+W♂性產(chǎn)生一種配子:27A+Z♀♂配子受精結(jié)合時(shí),性比仍是1:1131當(dāng)前第131頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(3)ZO型♂AA+ZZ♀AA+Z132當(dāng)前第132頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

未受精的卵雄蜂(n=16)受精的卵雌蜂(2n=32)2.性別決定與受精與否(染色體倍數(shù)的關(guān)系)有關(guān)133當(dāng)前第133頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)由受精卵發(fā)育的雌蜂

能育的蜂皇--5天質(zhì)好而量多的蜂王漿不育的職蜂--只吃2、3天質(zhì)差而量少的蜂王漿134當(dāng)前第134頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)性別也是一種性狀,是發(fā)育的結(jié)果,所以性別分化既受遺傳的控制,也受環(huán)境條件的影響。

內(nèi)環(huán)境:自由馬丁牛,牝雞司晨

外環(huán)境:后螠,線蟲,蛙類,龜類,黃瓜刺3.性別決定與環(huán)境的關(guān)系

135當(dāng)前第135頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

“自由馬丁”牛是一種象雄牛的雌牛。是因?yàn)榕R话闶菓褑翁サ?,但有時(shí)也可以懷雙胎。如懷雙胎,并且性別不同的話,則生下的♀犢往往是不育的,是兩性畸形,稱為“自由馬丁”牛。外部生殖器象正?!庑裕韵俸芟癫G丸136當(dāng)前第136頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

“牝雞司晨”現(xiàn)象137當(dāng)前第137頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)

泰國人妖138當(dāng)前第138頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)植物的性別分化也受環(huán)境條件的影響。139當(dāng)前第139頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)4.性別決定受基因的控制Ba_Ts_正常株babatsts♀株,無果穗,在頂端♀花序上產(chǎn)生卵細(xì)胞。babaTs_♂株,僅有♂花序。Ba_tsts頂端和葉腋都著生♀花序。

玉米的性別分化140當(dāng)前第140頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(三)、性別決定畸變果蠅性別決定畸變——果蠅的性別決定與Y染色體有無與數(shù)目無關(guān),而是由X染色體與常染色體的組成比例決定。其中:X:A=1雌性 X:A=0.5雄性X:A大于1的個(gè)體將發(fā)育成超雌性,小于0.5時(shí)發(fā)育成超雄性,介于兩者則為間性(intersex);并伴隨著生活力、育性下降。141當(dāng)前第141頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)人類性別決定的畸變.人類也存在由于性染色體組成異常而產(chǎn)生的性別畸變現(xiàn)象,對(duì)這些畸變現(xiàn)象的研究表明:與果蠅不同,人類的性別主要取決于是否存在Y染色體。142當(dāng)前第142頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn):XO: 表現(xiàn)為女性,但出現(xiàn)唐納氏(Turner’s)綜合癥;XXY: 表現(xiàn)為男性,但出現(xiàn)克氏(Klinefelter’s)綜合癥;XYY: 表現(xiàn)為男性。出現(xiàn)類似克氏(Klinefelter’s)綜合癥人類幾種常見的畸變現(xiàn)象143當(dāng)前第143頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)*人類性別畸變與癥狀表現(xiàn)XO型(2n=45):唐納氏(Turner’s)綜合癥。性別為女性,身材矮小(120-140cm),蹼頸、肘外翻和幼稚型生殖器官;部分表現(xiàn)為智力低下;卵巢發(fā)育不全、無生育能力。144當(dāng)前第144頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)XXY型(2n=47):克氏(Klinefelter’s)綜合癥。性別為男性,身材高大,第二性征類似女性,一般智力低下,睪丸發(fā)育不全、無生育能力。145當(dāng)前第145頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)XYY型(2n=47):性別為男性,智力稍差(也有智力高于一般人的)、較粗野、進(jìn)攻性強(qiáng),有生育能力。146當(dāng)前第146頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)二、性連鎖(sexlinkage)性連鎖:

也稱為伴性遺傳(sex-linkedinheritance),指位于性染色體上的基因所控制的某些性狀總是伴隨性別而遺傳的現(xiàn)象。147當(dāng)前第147頁\共有168頁\編于星期四\13點(diǎn)(一)果蠅眼色的遺傳:果蠅野生型眼色均為紅眼,1910年,摩爾根發(fā)現(xiàn)一只白眼雄蠅(突變產(chǎn)生)P紅眼雌蠅×白眼雄蠅

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