高一生物孟德?tīng)栠z傳

高一生物孟德?tīng)栠z傳第2頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗(yàn)性狀(character)是生物體形態(tài)特征和生理生化特征的總稱(chēng)。單位性狀(unitcharacter)能被區(qū)分的每一個(gè)具體的性狀稱(chēng)為單位性狀。每個(gè)單位性狀在不同個(gè)體間又有不同的表現(xiàn)。如豌豆的花色、種子形狀等。相對(duì)性狀(contrastivecharacter,relativecharacter)同一單位性狀在不同個(gè)體間所表現(xiàn)出來(lái)的相對(duì)差異。即同一單位性狀的相對(duì)表現(xiàn)。如種子的圓形和皺縮。

P---親本；♀----母本；♂---父本；×---雜交

F1---雜交一代；F2---雜交二代；

自交；正交；反交第3頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天精心挑選實(shí)驗(yàn)對(duì)象豌豆：閉花自花授粉，性狀穩(wěn)定，清晰可辨，32個(gè)品種，7對(duì)性狀分布于7個(gè)染色體耐心、細(xì)致、準(zhǔn)確的觀察，8年實(shí)驗(yàn)嚴(yán)密的邏輯推理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析第4頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天雜交試驗(yàn)第5頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天豌豆單因子雜交實(shí)驗(yàn)與分離定律

7對(duì)差別鮮明的性狀：

花的顏色： 紫色/白色；種子形狀： 圓形/皺縮；種子顏色： 黃色/綠色；花著生位置： 腋生/頂生；豆莢形狀： 飽滿(mǎn)/皺縮；豆莢顏色： 綠色/黃色；植株高度： 高/矮。Mendel最初實(shí)驗(yàn)是對(duì)具有單個(gè)相對(duì)性狀的親代雜交。第6頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

結(jié)果觀察

¤F1確定了：顯性（dominant）性狀

隱性(recessive)性狀¤F2代的觀察和計(jì)算采用大樣本；進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理；顯隱都有；性狀分離3：1。第7頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天豌豆7組相對(duì)性狀分別雜交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Mendel按上述方法繼續(xù)對(duì)7組相對(duì)性狀分別進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)了子二代（F2代）植株顯性與隱性性狀之間比例。等位基因A、a純合子AA、aa雜合子Aa顯性基因A紫花隱性基因a白花顯性性狀隱性性狀第8頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.01:144892134737

黃色×綠色子葉總數(shù)3.01:136186109090

黃色×綠色子葉Darbishire19092.80:15141438

黃色×綠色子葉Lock19053.05:1390311903

黃色×綠色子葉Bateson19052.94:14451310

黃色×綠色子葉Hurst19043.01:111903580

黃色×綠色子葉Tschermak19003.08:14531394

黃色×綠色子葉Correns19003.01:120016022

黃色×綠色子葉孟德?tīng)?/p>

1865

綠

黃F2比例

F2

親代實(shí)驗(yàn)者六位學(xué)者重復(fù)孟德?tīng)栔参镫s交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果第9頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天F2代個(gè)體第10頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

孟德?tīng)栍脺y(cè)交和自交方法對(duì)推論加以驗(yàn)證。

測(cè)交（testcross）：是指將雜種后代和隱性親本進(jìn)行雜交。

回交（backcross）：是指雜種后代和任一親本雜交。

F1自交第11頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天Mendel首創(chuàng)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證了其推斷的正確性。Mendel建立了遺傳學(xué)第一定律，即分離定律：一對(duì)遺傳因子（基因）在形成配子時(shí)完全按照原樣分離到不同的配子中去，相互不發(fā)生影響。第12頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天相關(guān)概念1909年，約翰生提出“基因gene”，取代了孟德?tīng)柕倪z傳因子。等位基因：控制一對(duì)相對(duì)性狀、位于同源染色體上相同位點(diǎn)的兩個(gè)不同形式的基因，如C和c?；蛐停簜€(gè)體的基因組合。AAAaaa表現(xiàn)型：生物體所表現(xiàn)的性狀，紅花，白花。純合基因型AAaa純合體：具有純合基因型的個(gè)體。顯性純合體AA，隱性純合體aa雜合基因型Aa雜合體第13頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天分離規(guī)律實(shí)現(xiàn)的條件研究的生物是二倍體；F1代形成的配子數(shù)目基本相等，受精雌雄配子相互結(jié)合的機(jī)會(huì)均等；子代個(gè)體有同樣的存活率；研究性狀差異明顯，顯性表現(xiàn)完全；雜種后代生長(zhǎng)條件一致，實(shí)驗(yàn)群體大。第14頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天分離規(guī)律的應(yīng)用理論意義說(shuō)明了生物界由于雜交和分離所出現(xiàn)的變異的普遍性。在遺傳研究和雜交育種工作中應(yīng)嚴(yán)格選用合適的遺傳材料，才能正確地分析試驗(yàn)資料，獲得預(yù)期的結(jié)果，得出可靠的結(jié)論。實(shí)踐上的應(yīng)用指導(dǎo)育種：雜種通過(guò)自交產(chǎn)生后代性狀分離和基因的純合。所以在進(jìn)行雜交育種時(shí)，自交和選擇要同時(shí)進(jìn)行。良種繁育：防止品種因天然雜交而發(fā)生分離退化，保持品種的典型性；注意品種保純。第15頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)獨(dú)立分配定律（自由組合定律）兩對(duì)（或兩對(duì)以上）性狀——兩對(duì)等位基因控制兩對(duì)性狀的基因位于不同的同源染色體等位基因、非等位基因形成配子時(shí)，等位基因與非等位基因分配的區(qū)別第16頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)及其分析（兩對(duì)相對(duì)性狀）PF1F2RRYYrryyRrYyRRYY;RrYy;RrYY;RRYy315Rryy;Rryy108rrYY;rrYy101Rryy329.84:3.38:3.16:1.00約為9:3:3:1第17頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天在分析了一對(duì)性狀傳遞規(guī)律的基礎(chǔ)上，Mendel進(jìn)一步進(jìn)行了兩對(duì)相對(duì)性狀雜交的遺傳分析。他選擇了這樣兩個(gè)親本進(jìn)行雜交：一個(gè)是雙顯性親本：種子是圓形的，種子的顏色為黃色；一個(gè)是雙隱性親本：種子是皺縮的，種子的顏色為綠色。第18頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天第19頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天多對(duì)基因的獨(dú)立分配和自由組合定律：當(dāng)兩對(duì)或更多對(duì)基因處于不同的同源染色體中，等位基因在形成配子時(shí)的分離是彼此獨(dú)立不相牽連的，同時(shí)非等位基因間進(jìn)行自由組合。測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1：1：1：1第20頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天自由組合定律的內(nèi)容：在配子形成時(shí)，各對(duì)等位基因彼此分離后，獨(dú)立自由地組合到配子中。自由組合律的實(shí)質(zhì)：配子形成時(shí)非同源染色體（非等位基因）自由組合。第21頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天多對(duì)基因的雜交第22頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.5.3概率的計(jì)算和應(yīng)用1)棋盤(pán)法(punnetsquare)1/16yyrr1/16Yyrr1/16yyRr1/16YyRr1/4yr1/16yyRr1/16YyRr1/16yyRR1/16YyRR1/4yR1/16Yyrr1/16YYrr1/16YyRr1/16YYRr1/4Yr1/16YyRryr1/41/16YYRrYr1/41/16YyRRyR1/41/16YYRR1/4YRYR1/4♂♀第23頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天2)分枝法(branchingprocess)Yy×YyRr×Rr后代基因型及其比例?YY2/4Yy?yy?RR2/4Rr?rr1/16YYRR2/16YYRr1/16YYrr?RR2/4Rr?rr?RR2/4Rr?rr2/16YyRR4/16YyRr2/16Yyrr1/16yyRR2/16yyRr1/16yyrr第24頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天Yy×YyRr×Rr后代表型及其比例?

黃色?圓形?皺縮9/16黃圓3/16黃皺3/16綠圓1/16綠皺?

綠色?

圓形?

皺縮表型及其比例分枝圖第25頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天3)多對(duì)基因雜交概率的計(jì)算五對(duì)基因的雜交組合AABbccDDEe×AaBbCCddEe，求后代中基因型為AABBCcDdee和表型為A

B

C

D

ee的概率。PAA×AaBb×Bbcc×CCDD×ddEe×Ee基因型

AABBCcDdee概率P=1/2×1/4×1×1×1/4=1/32

表型

ABCDe概率P=1×3/4×1×1×1/4=3/16第26頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天三對(duì)獨(dú)立遺傳性狀的親本雜交后F1代以及F1形成配子的類(lèi)型第27頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天自由組合規(guī)律的意義具廣泛性。由于自由組合的存在使各種生物群體中存在多樣性，使世界變得豐富多彩，使生物得以生存和進(jìn)化。人們將自由組合的理論可以用于育種，將那些具有不同優(yōu)良性狀的動(dòng)物或植物，通過(guò)雜交使多種優(yōu)良性狀集中于雜種后代，以滿(mǎn)足人類(lèi)的需求。***第28頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)孟德?tīng)栆?guī)律的補(bǔ)充和發(fā)展一、顯隱性關(guān)系的相對(duì)性二、復(fù)等位基因三、致死基因四、非等位基因之間的相互作用第29頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、顯隱性關(guān)系的相對(duì)性

（一）顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)完全顯性不完全顯性共顯性鑲嵌顯性顯性與環(huán)境的影響第30頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

不完全顯性(incompletedominance)

雜合體表現(xiàn)為雙親的中間性狀，如紫茉莉(Mirabilisjalapa)花色的遺傳。×紅花CC

粉紅花Cc

白花cc1:2:1符合孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律白花cc紅花CC粉紅花Cc

父母的中間型基因型比例？表現(xiàn)型比例？第31頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

P

紅花×白花黑羽×白羽↓↓

F1

粉紅

灰羽↓

F2

紅花粉紅白花黑羽灰羽白羽

1：2：11：2：1

柴茉莉花色雞的羽色

(a)(b)P棕色×白色透明魚(yú)×非透明魚(yú)↓↓

F1

淡棕

半透明↓↓

F2

棕色淡棕白色透明魚(yú)半透明非透明

1：2：11：2：1

馬的皮毛金魚(yú)身體的透明度

(d)(e)

圖4－3不完全顯性的遺傳方式第32頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、共顯性：雙親的性狀同時(shí)在F1雜合體中都表達(dá)紅血球細(xì)胞鐮刀形

×紅血球碟形

ss

SS

Ss

紅血球細(xì)胞中即有碟形也有鐮刀形

第33頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.鑲嵌顯性(mosaicdominance)一個(gè)等位基因影響身體的一部分，另一個(gè)等位基因則影響身體的另一部分，而在雜合體中兩個(gè)部分都受到影響的現(xiàn)象稱(chēng)為鑲嵌顯性，即雙親性狀在后代同一個(gè)體不同部位表現(xiàn)。如鞘翅瓢蟲(chóng)(Harmoniaaxyridis)的遺傳。

SAuSAu×

SESE

(黑緣型)

(均色型)

SAuSE

(新類(lèi)型)

SAuSAuSAuSESESE

1：2：1第34頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

顯性是相對(duì)而言的。共顯性:就是兩個(gè)等位基因平分秋色,大家一起表達(dá)。比如一只黃貓和一只黑貓雜交，生出來(lái)了一只黑黃雜毛的貓(黑色和黃色的毛發(fā)均勻的混合分布周身)鑲嵌顯性:就是兩個(gè)等位基因各自占山為王。你在這里表達(dá)，我在那里表達(dá)。

比如一只黃貓和一只黑貓雜交，生出來(lái)了一只黑黃斑點(diǎn)的貓。不完全顯性：就是兩個(gè)等位基因兩敗俱傷，各顯一半，混合起來(lái)表達(dá)。

比如一只黃貓和一只黑貓雜交，生出來(lái)了一只土黃（暗黃）色的貓。第35頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）顯性與環(huán)境的影響

藏報(bào)春（Primulasincnsis）在20℃時(shí)花為紅色，在30oC時(shí)花為白色。

喜馬拉雅白化兔

25oC時(shí),在體溫較低的部分的毛都是黑色的，其余部分全為白色。但在30oC以上的環(huán)境里長(zhǎng)出的毛全為白色。第36頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天第37頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：兔子的皮下脂肪等位基因YyY—白色；y—黃色；黃色素分解酶（Y）

綠色植物（黃色素）白色脂肪YY、Yy——白脂肪yy——黃脂肪等位基因間不是直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系，而是分別控制各自的代謝過(guò)程，從而控制性狀的發(fā)育。第38頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天不同環(huán)境條件對(duì)顯隱性的影響

金魚(yú)草有紅色花和淡黃色花兩種不同的品系

紅色花×淡黃色↓光充足低溫：紅色花光不足溫暖：淡黃色光充足溫暖：粉紅色顯隱性關(guān)系也受其他生理因素：年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)、健康狀況等。第39頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、復(fù)等位基因基因座（locus）：基因在染色體上所處的位置。特定的基因在染色體上都有其特定的座位。復(fù)等位基因：在同源染色體上相同位點(diǎn)上，存在3個(gè)或3個(gè)以上的等位基因。一對(duì)性狀—3個(gè)以上基因在正常二倍體個(gè)體中，只存在復(fù)等位基因中的兩個(gè)不同的等位基因；只有在群體中不同個(gè)體之間才出現(xiàn)3個(gè)或3個(gè)以上等位基因。在同源多倍體中，一個(gè)個(gè)體可同時(shí)存在多個(gè)復(fù)等位基因。第40頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天人類(lèi)血型有4種表現(xiàn)型：A,B,AB,O；由3個(gè)復(fù)等位基因決定：IA、IB、IO；

IA與IB：共顯性（F1代個(gè)體AB型）；

IA和IB對(duì)IO都是顯性。

3個(gè)復(fù)等位基因：6種基因型，4種表現(xiàn)型。血型（表現(xiàn)型4種）基因型（6種）AIAIA,IAIOBIBIB,IBIOAB

IAIBOIOIO3個(gè)復(fù)等位基因（IA、IB和IO）決定的人類(lèi)ABO血型系統(tǒng)第41頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

兔子毛色的復(fù)等位基因

等位基因 基因型表型

c+c+c+,c+cch,c+ch,c+c野鼠色

cch cchcch,cchch,cchc灰色

ch chch,chc喜馬拉雅白化

c cc白化 Coatcolorsinrabbits.第42頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一定數(shù)量等位基因構(gòu)成基因型的數(shù)目 等位基因基因型種類(lèi)純合子種類(lèi) 雜合子種類(lèi)

1 1 1 0 23 2 1

3 633

4 10 4 6 515 5 10 n n(n+1)/2 n n(n-1)/2 第43頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、致死基因(lethalallele)1904年法國(guó)學(xué)者LucienCuenot發(fā)現(xiàn)小鼠的黃色皮毛不能穩(wěn)定遺傳，此研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了致死基因。黃鼠×黃鼠2/3黃鼠:1/3黑鼠黃鼠×黑鼠1/2黃鼠:1/2黑鼠AYA×AYA1AYAY

:2AYA:1AA(死亡)AYA×AA1/2AYA:1/2AA說(shuō)明黃鼠不是純合的，不符合3:1黃鼠為雜合體

黑鼠×黑鼠全部為黑鼠后代黑鼠為純合體第44頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天致死基因(lethalallele)：指那些使生物體不能存活的等位基因。隱性致死基因(recessivelethal)：隱性基因在雜合時(shí)不影響個(gè)體的生活力，但在純合狀態(tài)有致死效應(yīng)的基因叫隱性致死基因。如小鼠的AY基因，植物中的隱性白化基因等。顯性致死基因(dominantlethal)：雜合狀態(tài)即表現(xiàn)致死作用的基因。如顯性基因Rb引起的視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤；人的神經(jīng)膠癥基因，只要一份即可致病。第45頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、非等位基因間的相互作用

基因互作（interactionofgene）：不同對(duì)等位基因之間共同作用共同決定同一單位性狀產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。第46頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天基因間互作的類(lèi)型互補(bǔ)作用積加作用重疊作用顯性上位作用隱性上位作用抑制作用第47頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳（獨(dú)立分配規(guī)律）的修飾第48頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）互補(bǔ)作用香豌豆花色遺傳返租現(xiàn)象：祖先野生型紫花白花×白花CCppccPP紫花CcPp

C_P_(C_ppccP_ccpp)紫花白花

9：7因?yàn)轱@性基因在進(jìn)化過(guò)程中，CCPP中顯性基因突變：C→c(ccPP)白色或P→

p(CCpp)白色這兩種突變后形成的白花品種雜交后又會(huì)產(chǎn)生紫花性狀(C–P–)。顯性基因相互補(bǔ)充C無(wú)色的中間產(chǎn)物P紫色素?zé)o色色素元C、P共存時(shí)呈紫色C、P中缺一則呈白色第49頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天

CP

無(wú)色無(wú)色的紫色素色素元中間產(chǎn)物

圖4-23互補(bǔ)效應(yīng)的生化機(jī)制第50頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）積加作用南瓜果型的遺傳圓球形×圓球形aaBBAAbb扁盤(pán)形AaBb

9A_B_：

(3A_bb+3aaB_)

：1aabb

扁盤(pán)形圓球形長(zhǎng)圓形

9：6：1顯性基因的累加效果A、B都存在A、B其一存在A、B都不存在第51頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）重疊作用薺菜的蒴果形狀遺傳

三角形×卵形

T1T1T2T2

t1t1t2t2

三角形T1t1T2t2

(T1_T2_,T1_t2t2,t1t1T2_)t1t1t2t2

三角形卵形

15：1顯性基因的作用相互重疊不同的顯性基因都具有使果型表現(xiàn)為三角形的相同作用。第52頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天在一對(duì)等位基因中有顯性和隱性之分，在兩對(duì)等位基因控制同一性狀時(shí)也有顯隱關(guān)系，稱(chēng)上位和下位。一對(duì)基因?qū)α硪粚?duì)基因的表現(xiàn)具有遮蓋作用，這種非等位基因間的作用方式就稱(chēng)為上位性，反之，后者被前者所遮蓋，稱(chēng)為下位性。（四）顯性上位作用第53頁(yè),共59頁(yè)，2024年2月25日，星期天掩蓋者稱(chēng)為上位基因(epistaticgene)，被掩蓋者稱(chēng)為下位基因(hypostaticgene)起遮蓋作用的基因如果是顯性基因，稱(chēng)為上位顯性基因；上位作用