遺傳學第二章-孟德爾遺傳定律

第二章Mendel遺傳定律第一節(jié)單因子雜交及分離規(guī)律Mendel實驗成功的原因：設計嚴密，層次分明親本雜交選材、選擇研究的性狀、正反交實驗、設立對照等雜種一代的觀察F2代的觀察F3代的研究科學推論精確驗證蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新一、相對性狀性狀(character)：是指生物的形態(tài)或生理特征形態(tài)特征：豌豆的高和矮生理特征：小麥的抗銹病和不抗銹病相對性狀：指同一性狀的相對差異34個豌豆品種，選出22種試驗，最后選出7對相對性狀Height:tallvsdwarfSeedshape:roundvswrinkledSeedcolor:yellowvsgreenFlowerposition:axialvsterminalPodcolor:greenvsyellowPodshape:inflatedvsconstricted蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新TallplantsDwarfplantSelf-pollinationforgenerationTallDwarfPurebreedingAlltallP1P2F1AcrossbetweentwoF1plants1tall1tall1tall1dwarfSelf-pollinationofeachF2plantAlltall3tall+1dwarf3tall+1dwarfAlldwarfF2F3Monohybridcrossinthepeaplantthroughthreegeneration蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新親代（parentgeneration）：用于雜交的兩種植株，簡寫P母本（femaleparent）：除去雄蕊，只留雌蕊的植株父本（maleparent）：提供花粉的植株子一代（firstfilialgeneration）：授粉后在母本豆莢中所結(jié)的種子，F(xiàn)1用×表示交配二、顯性和隱性顯性性狀（dominantcharacter）：在F1中所表現(xiàn)出來的性狀隱性性狀（recessivecharacter）：在F1中未表現(xiàn)出來的性狀三、分離規(guī)律的實質(zhì)Mendel的遺傳因子假說：遺傳性狀是由遺傳因子決定的，性狀不混合反映了遺傳因子的相對獨立性，即顆粒性。每對相對性狀由一對遺傳因子控制，其中之一來自父本的雄性生殖細胞，另一個來自母本細胞。蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新在生殖細胞（配子）的發(fā)生過程中，成對的遺傳因子分離，進入不同的生殖細胞，每個生殖細胞只得到每對因子中的一個。兩性細胞的結(jié)合是隨機的，與其所帶的遺傳因子無關。當顯性因子和隱性因子共存于一個植株時，表現(xiàn)顯性性狀，兩個因子同為顯性時，植株也表現(xiàn)顯性性狀，只有當兩個因子均為隱性時，隱性性狀才能得以表現(xiàn)。

單因子雜種分離（monohybridsegregation）：涉及一對相對性狀的分離。分離規(guī)律的實質(zhì)：

生物在有性繁殖形成配子的過程中，成對的遺傳因子彼此分離到不同的配子中去，互不干擾。詳細地講：一對基因在雜合狀態(tài)中保持相對的獨立性，而在配子形成時，又按原樣分離到不同的配子中蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新Self-pollinationforgenerationTallplantTTDwarfplantttAlltallP1P2F1AcrossbetweentwoF1plants1tall1tall1tall1dwarfSelf-pollinationofeachF2plantAlltall3tall+1dwarf3tall+1dwarfAlldwarfF2F3MonohybridcrossinthepeaplantthroughthreegenerationFactorsforheightoccurinpairs,onlyonememberofthepairgoestoamaleorfemalegameteGametesTtTtAlltallsincethefactorfortallnessisdominantTtTttTTtF1F1GametesTTTtTtttTwooutofthreeofthetallF2producetallanddwarfinaratioof3:1蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新四、等位基因和非等位基因基因（gene）：位于染色體上，具有特定的核苷酸順序的DNA片段，是儲存遺傳信息的功能單位?；蜃╣enelocus）：基因在染色體上所處的位置。特定的基因在染色體上有其特定的座位。等位基因（allele）：在同源染色體上占據(jù)相同座位的兩個不同形式的基因，是由突變所造成的許多可能的狀態(tài)之一。非等位基因（non-allelicgene）：控制不同性狀，位于不同的基因座上的基因。五、基因型和表現(xiàn)型基因型（genotype）：個體或細胞的特定基因的組成。表型（phenotype）：生物體某特定基因所表現(xiàn)的性狀。純合體（homozygote）：基因座上有兩個相同的等位基因，就這個基因座而言，這個個體或細胞稱為純合體，或基因的同質(zhì)結(jié)合。雜合體（heterozygote）：基因座上有兩個不同的等位基因，就這個基因座而言，這個個體或細胞稱為雜合體，或基因的異質(zhì)結(jié)合。蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新六、Mendel假說的驗證假說（hypothesis）學說（theory）規(guī)律（law）二種常用的的驗證方法：1測交法回交（backcross）：雜交產(chǎn)生的子一代個體再與其親本進行交配的方式。側(cè)交（testcross）：雜交產(chǎn)生的子一代個體再與其隱性（或雙隱性）親本進行交配的方式。

測交子代表現(xiàn)型種類和比例直接反映出被檢測個體所產(chǎn)生配子的種類和比例。蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新2配子鑒定法以玉米為例：玉米的籽粒有糯性和非糯性兩種，由一對等位基因控制。非糯玉米直鏈淀粉+I2

深蘭色由顯性基因Wx控制糯玉米支鏈淀粉+I2紅棕色由隱性基因wx控制P非糯玉米WxWx糯玉米wxwx非糯玉米Wxwx加I2進行花粉檢驗具Wx基因的配子具wx基因的配子蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新七、Mendel分離比實現(xiàn)的條件及分離規(guī)律的意義1分離比實現(xiàn)的條件F1產(chǎn)生的兩種配子不但應該數(shù)量相等，而且生活力也應該相等攜帶不同基因的生殖細胞受精機會相等F2中三種基因型個體的存活率相等（即到觀察時的存活率是一樣的）顯性是完全的2分離規(guī)律的意義理論意義遺傳是以高度穩(wěn)定的顆粒為單位的。分離是普遍的、絕對的，不分離是相對的。生物多樣性的基礎是基因的分離和自由組合。實踐意義廣泛應用于育種上（表型和基因型的區(qū)別）預見雜種后代的分離比分析人類遺傳蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新第二節(jié)雙因子雜交及自由組合規(guī)律一、兩對相對性狀的自由組合現(xiàn)象HomozygoteforyellowandroundseedsHomozygoteforgreenandwrinkledseedsP1P2F1Dihybridyellow，roundSelf-pollinationF2親組合（parentalcombination）：親本原有的性狀Yellowround,Greenwrinkled

重組合（recombination）：親本原先所沒有的性狀組合Yellowwrinkled,Greenround蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新SeedshapeSeedcolorRoundWrinkledYellowGreen315+108=423101+32=133315+101=416108+32=14076.1%3/423.9%1/474.8%3/425.2%1/49/16yellowround3/16yellow

wrinkled3/16green

round1/16greenwrinkled1/4green3/4round3/4yellow3/4round1/4wrinkled1/4wrinkled蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新二、自由組合的解釋自由組合規(guī)律（Thelawofindependentassprtment）:

兩對或兩對以上的遺傳因子，在形成配子的過程中，自由組合，各自獨立，分配到配子中去，互不干擾。Y:yellowgene

y:greengeneR:roundgene

r:wrinkledgene蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新HomozygousforyellowandroundseedsYYRRHomozygousforgreenandwrinkledseedsyyrrYRyrGametesYyRrdihybridF1F1YyRrYyRrGameteformationYyRr

YyRr

1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr

1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr

Femalegametes

Malegametes

9

yellowandround

Y_R_:YYRRYYRrYyRRYyRr3

yellowandwrinkled

Y_rr:YYrrYyrr3

greenandround

yyR_:yyRRyyRr1

greenandwrinkled

yyrrRatio蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新三、自由組合假說的驗證測交法自交法四、Mendel自由組合規(guī)律的實質(zhì)雜種在形成配子時，等位基因分離，而非等位基因自由組合，互不干擾。

F2的表型比9：3：3：1只是自由組合規(guī)律的一種表現(xiàn)形式，而不是自由組合規(guī)律的實質(zhì)。next蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新DihybridYyRrHomozygousforgreenandwrinkledseedsyyrrYellowroundYellowwrinkledGreenroundGreenwrinkledratio1:1:1:1testcrossbackflashYyRrYyrryyRryyrr

GameteformationYyRr

yrYRYryRyr

蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新五、多對相對性狀的遺傳分析如有這么一組雜交組合RrYyCcxRrYyCc求其子代中RryyCc

基因型頻率是多少？如有那么一組雜交：

AaBbCcDdEeFfGgXAaBbCcDdEeFfGg，涉及七對獨立有差別的相對性狀，求雜交后代中出現(xiàn)AABbCCDdeeffgg的個體的概率是多少？蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新六、自由組合規(guī)律的意義1、理論上：從一個角度揭示了生物多樣性的原因所在。2、實踐上：對育種工作有積極的指導意義：根據(jù)自由組合規(guī)律，預測雜種后代各種類型出現(xiàn)的比例，確定育種的規(guī)模，適當安排群體的大小。

3、在遺傳病的研究上：研究正常性狀或遺傳病的傳遞，并可預期一定婚配后其子女各種類型出現(xiàn)的頻率。例題例題蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新水稻無芒抗病品種的選育。已知有芒A對無芒a為顯性，抗稻瘟病R對染病r為顯性，現(xiàn)選用真實遺傳有芒抗病和無芒不抗病為親本進行雜交，問要在F3中得到10株無芒抗病的能真實遺傳的植株，至少需要種植多少F2植株？父親是并指患者，母親正常，婚后生過一個先天性聾啞患兒，現(xiàn)問以后所生子女的發(fā)病情況及父母的基因型（并指是顯性性狀，用S表示，聾啞是隱性遺傳病，用d表示）。back蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新父親（并指）母親（正常）先天性聾啞兒子S：并指基因s：正?；駾：正?；騞：聾啞基因SsDdssDd蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新第三節(jié)遺傳學數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理一、概率（Probability）1、什么是概率？

概率是指某一事件發(fā)生的可能性大小，在數(shù)學上是小于等于“1”的數(shù)。事物的某種情況或試驗中獲得的某種結(jié)果稱為某一事件事件A發(fā)生的可能性大小：P（A）用公式表示為：P（A）=希望事件/全部可能事件蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新概率有兩個定則：1、p+q=1

表示事物的兩個方面，可能性總和為12、0≤P≤1

p=1

必然事件P=0

不可能事件0<P<1

隨機事件蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新2、基本定律乘法定律：獨立事件A和B同時發(fā)生的概率等于它們各自概率的乘積

獨立事件：是指兩個或兩個以上互不影響的事件，即事件A的發(fā)生不影響事件B的發(fā)生。用公式表示為：P（A.B）=P（A）.P（B）加法定律：出現(xiàn)互斥事件A或B的概率等于它們各自概率的和互斥事件：是指不可能同時發(fā)生的事件用公式表示為：P（A+B）=P（A）+P（B）蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新3、用概率表示遺傳比⑴棋盤法（Punnettsquare）Aa1/2A1/2aP(A)=1/2P(a)=1/2當AaxAa時1/2Ax1/2A=1/4AA

1/2Ax1/2a=1/4Aa

1/2ax1/2A=1/4aA

1/2ax1/2a=1/4aa

雙因子棋盤單因子棋盤蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新back一個合子是Aa或aA的概率為：1/4+1/4=1/2一個合子是Aa、aA或AA的概率為：1/4+1/4+1/4=3/4

四種合子Aa、aA、AA、aa的出現(xiàn)為互斥事件，即對一種特定的合子講，只能是上述四種的一種蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新back蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新⑵分支法（Brandingprecess）雙因子雜交基因型比三因子雜交基因型比雙因子雜交表現(xiàn)型比蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新back蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新back蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新一對基因相差時，有六種雜交方式例題蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新求AABbCCDdeeffgg自交后代的表現(xiàn)型比率。AAxAAAABbxBb3B_1bbCCxCCCCCCDdxDd3D_1dd3D_1ddeexeeeeeeeeeeffxffffffffffggxgggggggggg表型及比例9AAB_CCD_eeffgg3AAB_CCddeeffgg3AAbbCCD_eeffgg1AAbbCCddeeffggback蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新二、X2測驗法（又稱適合度測驗）適合度：實得比數(shù)符合理論比數(shù)的程度。

X2

值是實際值與理論值差異平方的相對數(shù)總和。用公式表示為：X2值越大，實際值與理論值差異越大，即實際值與理論值不符合，反之，則符合蘇州科技學院化學與生物工程學院葉亞新求出X2值就可查X2表查出P值P值：在一定自由度下，X2大于表中數(shù)值的概率當P＞0.05時，說明實際值與理論值差異不顯著或無顯著差異當0.01≤P≤0.05時，說明實際值與理論值差異顯著當P＜0.01時，說明實際值與理論值差異極顯著自