遺傳的基本定律及其擴(kuò)展

關(guān)于遺傳的基本定律及其擴(kuò)展

第一節(jié)

分離定律一、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)第2頁,共42頁，星期六，2024年，5月第3頁,共42頁，星期六，2024年，5月1、相關(guān)符號(hào)P:表示親本(parent)♀:表示母本(femaleparent)，♂:表示父本(maleparent)×:表示雜交,在母本上授上外來的花粉F(filialgeneration):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。第4頁,共42頁，星期六，2024年，5月2、試驗(yàn)結(jié)果P紅花(♀)×白花(♂)↓F1

紅花↓

F2

紅花白花株數(shù)705224比例3.151?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。第5頁,共42頁，星期六，2024年，5月1．生物體所有性狀均由基因所控制，相對(duì)性狀由相對(duì)基因控制。2．體細(xì)胞中基因成對(duì)，配子中只含其中一個(gè)。3．兩性配子結(jié)合后，其基因各自獨(dú)立，不相融合。4．F1產(chǎn)生配子時(shí)，來自雙親的基因各自分離，進(jìn)入不同的配子中。5．兩種配子數(shù)量相等、隨機(jī)結(jié)合。

二、分離現(xiàn)象的解釋和驗(yàn)證第6頁,共42頁，星期六，2024年，5月

第7頁,共42頁，星期六，2024年，5月等位基因：在體細(xì)胞內(nèi)位于同源染色體相同位置上的基因(R,r)?；蛐停嚎刂菩誀畹幕蚪M成(RR,Rr,rr)。表現(xiàn)型：生物表現(xiàn)出的外部形態(tài)特征和生理生化特性。純合體：組成基因型的兩個(gè)基因是相同的(RR,rr)。雜合體：組成基因型的兩個(gè)基因是不同的(Rr)。引出的概念:第8頁,共42頁，星期六，2024年，5月1)測(cè)交——雜合體與隱性純合體交配，使雜合體所帶的基因和數(shù)量得以表現(xiàn)分離定律的驗(yàn)證Cc×cc→Cc和cc比例為1：1第9頁,共42頁，星期六，2024年，5月CC×CC→CCCc×Cc→CC：Cc：cc＝1：2：1cc×cc→cc2)自交——本株植物自花授粉第10頁,共42頁，星期六，2024年，5月(一)顯隱性關(guān)系的相對(duì)性三、分離定律的普遍性及其推廣1、完全顯性——雜合體表型與顯性純合體相同果蠅正常翅×殘翅→F1正常翅→F2正常翅：殘翅＝3：1

家雞光腿×毛腿→F1光腿→F2光腿：毛腿＝3：1第11頁,共42頁，星期六，2024年，5月2、不完全顯性雜合體表型為雙親的中間型

金魚透明×不透明→F1半透明（中間型）→F2透明：半透明：不透明＝1：2：1

牛紅毛×白毛→F1沙毛→F2紅毛：沙毛：白毛＝1：2：1第12頁,共42頁，星期六，2024年，5月雜合體表現(xiàn)出雙親的性狀（鑲嵌型）人類的MN血型有三種：M型、N型和MN型，依紅細(xì)胞表面抗原而定。3、共顯性M型（LMLM）產(chǎn)生M抗原；

N型（LNLN）產(chǎn)生N抗原；

MN型（LMLN）產(chǎn)生M抗原和N抗原。

雙親的性狀同時(shí)在F1個(gè)體上表現(xiàn)。AA碟形紅血球，aa鐮刀形紅血球，Aa兩種紅血球同時(shí)存在第13頁,共42頁，星期六，2024年，5月概念——群體中，同源染色體同一座位上有兩個(gè)以上的基因。1、家兔的毛色遺傳黑（C）青紫藍(lán)（cch）喜馬拉雅（ch）白化（c）

等級(jí)顯性關(guān)系C＞cch＞ch＞c

黑（CC，Ccch，Cch，Cc）

青紫藍(lán)（cchcch，cchch，cchc）

喜馬拉雅（chch，chc）

白化（cc）（二）復(fù)等位基因第14頁,共42頁，星期六，2024年，5月表型——A型、B型、AB型和O型由3個(gè)復(fù)等位基因控制備：IAIBiA型的基因型——IAIAIAiB型的基因型——IBIBIBiAB型的基因型——IAIBO型的基因型——ii顯性關(guān)系：完全顯性IA＞iIB＞i

共顯性IA＝IB2、人類的ABO血型第15頁,共42頁，星期六，2024年，5月四、意義與啟示（一）分離定律的意義否定遺傳融合理論分離定律是遺傳學(xué)三大定律最基本定律。提出從表型判斷基因型的方法。

第16頁,共42頁，星期六，2024年，5月（二）孟德爾試驗(yàn)的啟示材料的選擇單一性狀分析(從簡單到復(fù)雜)親子間性狀傳遞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析提出假設(shè)并加以驗(yàn)證第17頁,共42頁，星期六，2024年，5月PF1黃圓綠皺黃圓綠皺黃圓綠圓黃皺F2315：101：108：32共計(jì)：5569：3：3：1一、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)第二節(jié)

自由組合定律第18頁,共42頁，星期六，2024年，5月

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)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。②分析每對(duì)相對(duì)性狀發(fā)現(xiàn)，它們?nèi)匀环?:1的性狀分離比。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。第19頁,共42頁，星期六，2024年，5月二、自由組合定律的解釋和驗(yàn)證（一）解釋決定兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)基因在體細(xì)胞中各自獨(dú)立、互不影響；在形成配子時(shí)各自分離，獨(dú)立分配到配子中；在受精時(shí)各種配子隨機(jī)組合(自由組合)。因此，有16種組合，9種基因型，4種表型，F(xiàn)2為9：3：3：1。第20頁,共42頁，星期六，2024年，5月PF1綠皺黃圓綠圓黃皺F2315：101：108：32共計(jì)：5569：3：3：1RRYYRrYyRYRRYYrryyry生殖細(xì)胞RYRyrYryRYRyrYryrrYYRRyyRRYyRrYYRrYyRRYyRrYyRryyRrYYRrYyrrYyrryyRrYyRryyrrYyRrYy第21頁,共42頁，星期六，2024年，5月(二)驗(yàn)證1．測(cè)交法F1與雙隱性親本交配，后代有4種類型，比例為1：1：1：1。第22頁,共42頁，星期六，2024年，5月2、自交法F1種子播種，得到F2；

F24種類型的植株自花授粉，得到F3。F3

的表型及分離比見表5-6。F2基因型的推測(cè)方法：

第23頁,共42頁，星期六，2024年，5月三、自由組合定律的普遍性（一）自由組合定律得到廣泛認(rèn)同第24頁,共42頁，星期六，2024年，5月(二)多對(duì)基因的后代性狀獨(dú)立分配規(guī)律雜種雜合基因?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F2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12234213:124491645(3:1)23882764819(3:1)3

……

n2n2n3n4n2n3n-2n(3:1)n第25頁,共42頁，星期六，2024年，5月(三)分離比是否符合孟德爾的分離定律和自由組合定律，要進(jìn)行好適度測(cè)驗(yàn),χ2測(cè)驗(yàn)是常用方法之一適合度測(cè)驗(yàn)(X2檢驗(yàn))：O—實(shí)測(cè)數(shù)，E—預(yù)期理論數(shù)當(dāng)df＞1時(shí):當(dāng)df=1時(shí):χ2＜χ20.05，無顯著差異，差異由實(shí)驗(yàn)誤差造成，符合假設(shè)，可接受。χ20.01≥χ2≥χ20.05，觀察數(shù)與理論數(shù)間有顯著差異，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合原有理論預(yù)期。χ2≥χ20.01，觀察數(shù)與理論數(shù)有極顯著差異，更應(yīng)否定。第26頁,共42頁，星期六，2024年，5月第三節(jié)基因互作自由組合定律是在兩對(duì)基因各自決定性狀、不存在兩對(duì)基因相互作用的條件下才成立的。普遍存在兩對(duì)基因相互作用的情況，亦即兩對(duì)(或多對(duì))基因共同作用于某一性狀，這就是基因互作。第27頁,共42頁，星期六，2024年，5月一、互補(bǔ)作用兩對(duì)基因相互作用共同決定一個(gè)性狀的發(fā)育。(d)單片冠（rrpp）(c)胡桃冠（R

P

）(b)豌豆冠（rrP

）(a)玫瑰冠（R

pp）R＞rP＞p第28頁,共42頁，星期六，2024年，5月雞的冠形遺傳—互補(bǔ)作用第29頁,共42頁，星期六，2024年，5月兩對(duì)基因共同影響一對(duì)性狀發(fā)育，其中一對(duì)基因能抑制另一對(duì)基因的表現(xiàn)，這種作用稱為上位作用。起抑制作用的基因稱為上位基因，被抑制的基因稱為下位基因。上位基因是顯性時(shí)，只有一個(gè)上位基因就可以發(fā)揮上位作用，稱為顯性上位作用。上位基因是隱性時(shí)，必須純合時(shí)才能發(fā)揮上位作用，稱為隱性上位作用。二、顯性上位作用第30頁,共42頁，星期六，2024年，5月褐色×白色→F1白色→F2白色：黑色：褐色＝12：3：1基因I為上位基因，基因I和i分別控制白色與非白色基因B和b分別控制黑色與褐色（在不存在基因I時(shí)才有此作用）狗的毛色遺傳——顯性上位作用第31頁,共42頁，星期六，2024年，5月家鼠毛色遺傳——黑色（CCaa)×白化（ccAA）→F1

鼠灰（CcAa）→F2鼠灰（C-A-）：黑色（C-aa）：白化（ccA-，ccaa）＝9：3：4三、隱性上位作用cc為隱性上位基因，cc抑制C形成黑色素；沒有黑色素，A的存在也就沒有意義了。C可能決定黑色素的生成，A決定色素分布。第32頁,共42頁，星期六，2024年，5月兩對(duì)基因決定一個(gè)性狀，其顯性作用是相同的，只要其中一對(duì)基因有一個(gè)顯性基因，性狀就表現(xiàn)出來。豬的陰囊疝遺傳——由兩對(duì)基因S1s1、S2s2決定的s1s1s2s2×♀S1S1S2S2→F1S1s1S2s2→F2………s1s1s2s2（1/16）s1s1s2s2♀正常；♂陰囊疝（1/32）四、重疊作用第33頁,共42頁，星期六，2024年，5月推薦題1、兩大遺傳定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)2、用什么方法可鑒定一群體是純種或雜種3、孟德爾遺傳規(guī)律的適用范圍和條件4、基因型和表現(xiàn)型有何關(guān)系？舉例說明。5、你對(duì)顯性和隱性如何理解？舉例說明顯、隱性的相對(duì)性第34頁,共42頁，星期六，2024年，5月1、兩大遺傳定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)解析（1）分離規(guī)律：等位基因位于同源染色體兩個(gè)成員的對(duì)等的位點(diǎn)上，在形成配子時(shí)（在減數(shù)分裂的后期Ⅰ）隨同源染色體的分離而發(fā)生分離，各自獨(dú)立地進(jìn)入不同的配子中。（2）獨(dú)立分配規(guī)律：控制不同對(duì)相對(duì)性狀的基因位于不同的同源染色體上，在形成配子對(duì)時(shí)（在減數(shù)分裂的后期Ⅰ）隨同源染色體的分離而分離，隨不同對(duì)的同源染色體的自由組合而自由組合，各自獨(dú)立地分配到配子中。一對(duì)基因與另一對(duì)基因的分離與組合互不干擾，各自獨(dú)立。第35頁,共42頁，星期六，2024年，5月2、用什么方法可鑒定一群體是純種或雜種可用自交或測(cè)交的方法進(jìn)行鑒定：（1）自交法：將此群體的種子播種或近親繁殖（動(dòng)物的姊妹交）。植物經(jīng)套袋自交，后代的種子（動(dòng)物的后代）若全部表現(xiàn)一致，沒有分離，則表明是純種。若有性狀分離，則表明為雜種。（2）測(cè)交法：植物選帶有隱性性狀的親本（動(dòng)物亦然）與被測(cè)親本進(jìn)行交配，收獲并觀察原親本（帶顯性性狀）的特征。若有分離，則表明被測(cè)親本雜合；若只表現(xiàn)被測(cè)親本的類型，則表明被測(cè)親本純合，可留下作品種或用于配種。

第36頁,共42頁，星期六，2024年，5月3、孟德爾遺傳規(guī)律的適用范圍和條件1.適用范圍：以染色體為載體的細(xì)胞核基因的遺傳。等位基因的分離符合基因的分離定律；非同源染色體上的非等位基因的遺傳符合基因的自由組合定律。2.發(fā)生時(shí)間：減數(shù)第一次分裂。3.真核細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖時(shí)，其細(xì)胞核基因的遺傳不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律4.真核生物細(xì)胞質(zhì)遺傳基因的遺傳，不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律。5.原核生物的細(xì)胞沒有染色體，且不發(fā)生減數(shù)分裂，其基因的遺傳不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律。第37頁,共42頁，星期六，2024年，5月4、基因型和表現(xiàn)型有何關(guān)系？舉例說明?；蛐驮诃h(huán)境條件的作用下，可出現(xiàn)各種表現(xiàn)型，即基因型這種內(nèi)因在環(huán)境條件作為外因的影響下才出現(xiàn)結(jié)果，因而基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系表現(xiàn)在：（1）相同的基因型可有相同的表型，如基因型YY的豌豆全為黃子葉，yy全為綠子葉。（2）相同的基因型可有不同的表型，如人的一卵雙生子，基因型相同，他們經(jīng)過多次有絲分裂形成成體，但表現(xiàn)型總有相對(duì)差異，這是在個(gè)體發(fā)育過程中環(huán)境條件的影響。（3）不同的基因型可有相同的表現(xiàn)型。如在人的眼色遺傳中，基因型BB和Bb都是褐眼，這表現(xiàn)完全顯性。（4）不同的基因型可有不同的表現(xiàn)型。如人的膚色，黃種人和黑種人的基因型是不同的。第38頁,共42頁，星期六，2024年，5月5、你對(duì)顯性和隱性如何理解？舉例說明顯、隱性的相對(duì)性顯性和隱性是人為的劃分，一般地F1代出現(xiàn)的性狀是顯性性狀，但有些性狀并不那么絕對(duì)，可出現(xiàn)多種類型。具體地說，顯性的類型有以下幾類：（1）完全顯性：F1只出現(xiàn)一個(gè)親本的性狀，如，豌豆的黃子葉是綠子葉的顯性。（2）不完全顯性：F1的性狀介于雙親的中間，如，紫茉莉的雙親是紅花和白花，F(xiàn)1是粉紅花。（3）鑲嵌顯性：F1的個(gè)體上不同部位出現(xiàn)雙親的性狀，如，在瓢蟲鞘翅色斑遺傳中，F(xiàn)1個(gè)體的前緣類似于黑緣型。后緣類似于均色型。（4）并顯性或共顯性：F1個(gè)體的所有細(xì)胞都同時(shí)顯示雙親的性狀，如，人的MN血型中，M血型的紅細(xì)胞上具有M抗原，N血型具有N抗原，MN型的具有兩種抗原。（5）條件顯性：某些性狀的顯隱性可依環(huán)境條件而改變。如，在曼陀羅莖色的遺傳中，在高溫時(shí)，紫莖對(duì)綠莖是顯性，而在低溫時(shí)，這對(duì)性狀又呈現(xiàn)不完全顯性，即淡紫色莖。第39頁,共42頁，星期六，2024年，5月參考文獻(xiàn)1、生物科學(xué)專業(yè)普通遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考-科技信息-2012年第7期(2)2、如何培養(yǎng)具有良好唾腺染色體的果蠅三齡幼蟲-養(yǎng)殖與飼料-2009年第7期(2)3、遺傳學(xué)分子綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與思考-廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版-2