遺傳的基本定律及其擴(kuò)展

遺傳的基本定律及其擴(kuò)展所選擇的七個單位性狀中，其相對性狀都存在明顯差異，雜交后代個體間表現(xiàn)明顯的類別差異。第2頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、相關(guān)符號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3頁,共65頁，2024年2月25日，星期天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4頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、七對相對性狀雜交試驗(yàn)結(jié)果第5頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1．生物體所有性狀均由基因所控制，相對性狀由相對基因控制。2．體細(xì)胞中基因成對，配子中只含其中一個。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，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65頁，2024年2月25日，星期天

第7頁,共65頁，2024年2月25日，星期天等位基因：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：組成基因型的兩個基因是相同的(RR,rr)。雜合體：組成基因型的兩個基因是不同的(Rr)。第8頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1)測交——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65頁，2024年2月25日，星期天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65頁，2024年2月25日，星期天(一)顯隱性關(guān)系的相對性三、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65頁，2024年2月25日，星期天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65頁，2024年2月25日，星期天雜合體表現(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。

雙親的性狀同時在F1個體上表現(xiàn)。AA碟形紅血球，aa鐮刀形紅血球，Aa兩種紅血球同時存在第13頁,共65頁，2024年2月25日，星期天概念——群體中，同源染色體同一座位上有兩個以上的基因。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65頁，2024年2月25日，星期天表型——A型、B型、AB型和O型由3個復(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65頁，2024年2月25日，星期天四、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65頁，2024年2月25日，星期天（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)計分析提出假設(shè)并加以驗(yàn)證第17頁,共65頁，2024年2月25日，星期天PF1黃圓綠皺黃圓綠皺黃圓綠圓黃皺F2315：101：108：32共計：5569：3：3：1一、兩對相對性狀的遺傳試驗(yàn)第二節(jié)

獨(dú)立分配定律第18頁,共65頁，2024年2月25日，星期天

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分析每對相對性狀發(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65頁，2024年2月25日，星期天二、獨(dú)立分配定律的解釋和驗(yàn)證（一）解釋決定兩對相對性狀的兩對基因在體細(xì)胞中各自獨(dú)立、互不影響；在形成配子時各自分離，獨(dú)立分配到配子中；在受精時各種配子隨機(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65頁，2024年2月25日，星期天PF1綠皺黃圓綠圓黃皺F2315：101：108：32共計：5569：3：3：1RRYYRrYyRYRRYYrryyry生殖細(xì)胞RYRyrYryRYRyrYryrrYYRRyyRRYyRrYYRrYyRRYyRrYyRryyRrYYRrYyrrYyrryyRrYyRryyrrYyRrYy第21頁,共65頁，2024年2月25日，星期天(二)驗(yàn)證1．測交法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65頁，2024年2月25日，星期天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基因型的推測方法：

2、自交法第23頁,共65頁，2024年2月25日，星期天三、獨(dú)立分配定律的普遍性（一）獨(dú)立分配定律得到廣泛認(rèn)同第24頁,共65頁，2024年2月25日，星期天(二)多對基因的后代性狀獨(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65頁，2024年2月25日，星期天(三)分離比是否符合孟德爾的分離定律和獨(dú)立分配定律，要進(jìn)行好適度測驗(yàn),χ2測驗(yàn)是常用方法之一適合度測驗(yàn)(X2檢驗(yàn))：O—實(shí)測數(shù)，E—預(yù)期理論數(shù)當(dāng)df＞1時:當(dāng)df=1時: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65頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)基因互作自由組合定律是在兩對基因各自決定性狀、不存在兩對基因相互作用的條件下才成立的。普遍存在兩對基因相互作用的情況，亦即兩對(或多對)基因共同作用于某一性狀，這就是基因互作。第27頁,共65頁，2024年2月25日，星期天一、互補(bǔ)作用兩對基因相互作用共同決定一個性狀的發(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65頁，2024年2月25日，星期天雞的冠形遺傳—互補(bǔ)作用第29頁,共65頁，2024年2月25日，星期天兩對基因共同影響一對性狀發(fā)育，其中一對基因能抑制另一對基因的表現(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，只有一個上位基因就可以發(fā)揮上位作用，稱為顯性上位作用。上位基因是隱性時，必須純合時才能發(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65頁，2024年2月25日，星期天褐色×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時才有此作用）狗的毛色遺傳——顯性上位作用第31頁,共65頁，2024年2月25日，星期天家鼠毛色遺傳——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65頁，2024年2月25日，星期天兩對基因決定一個性狀，其顯性作用是相同的，只要其中一對基因有一個顯性基因，性狀就表現(xiàn)出來。豬的陰囊疝遺傳——由兩對基因S1s1、S2s2決定的s1s1s2s2×♀S1S1S2S2→F1S1s1S2s2→F2………s1s1s2s2（1/16）s1s1s2s2♀正常；♂陰囊疝（1/32）四、重迭作用第33頁,共65頁，2024年2月25日，星期天兩對相對性狀的雜交試驗(yàn)，F(xiàn)2出現(xiàn)9：3：3：1的結(jié)果，要具備兩個條件，一是決定這兩對性狀的兩對基因不存在相互作用；二是這兩對基因位于不同對的同源染色體（非同源染色體）上。如果兩對基因位于同一對同源染色體上，會出現(xiàn)什么結(jié)果呢？摩爾根(T.H.Morgan)——果蠅第三節(jié)

連鎖與交換第34頁,共65頁，2024年2月25日，星期天一、連鎖現(xiàn)象及其解釋香豌豆紫花（P）對紅花（p）為顯性，長花粉（L）對園花粉（l）為顯性試驗(yàn)1互引組（相引組）兩個顯性性狀在一起、兩個隱性性狀在一起第35頁,共65頁，2024年2月25日，星期天試驗(yàn)2互斥組（相斥組）一個顯性性狀和一個隱性性狀在一起第36頁,共65頁，2024年2月25日，星期天果蠅的完全連鎖和不完全連鎖第37頁,共65頁，2024年2月25日，星期天果蠅完全連鎖解釋第38頁,共65頁，2024年2月25日，星期天果蠅不完全連鎖解釋第39頁,共65頁，2024年2月25日，星期天○摩爾根提出的連鎖遺傳的主要內(nèi)容：若干個基因線性排列在染色體上，一條染色體上的基因組成一個連鎖群；一條染色體有兩條染色單體，稱為姊妹染色體；一條染色體與另一條染色體的染色單體互稱為非姊妹染色體；減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會，非姊妹染色體發(fā)生片段交換，基因發(fā)生重新組合；一對同源染色體的4條染色單體中只有2條發(fā)生了交換，產(chǎn)生2種重組型配子；另2條染色單體未發(fā)生了交換，產(chǎn)生2種親本型配子。第40頁,共65頁，2024年2月25日，星期天交換模式圖第41頁,共65頁，2024年2月25日，星期天二、交換率測定及基因定位（一）交換率的概念交換率：交換發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，無法直接測定，只有通過基因之間的重組來估計交換發(fā)生的頻率。有時雖然發(fā)生了交換，但沒有導(dǎo)致重組，因此，重組率不全等于交換率，而是重組率≤交換率。重組率是指重組型配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率。重組型配子數(shù)難以測定，常用重組型個體數(shù)代表。第42頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（二）基因定位基因定位：是指確定基因在哪一條染色體的哪一個座位上。交換率反映出基因的距離：基因距離大，交換率大；基因距離小，交換率小。以1%的交換率作為兩基因間的圖距單位，用摩(Morgan)、分摩來表示。根據(jù)重組率進(jìn)行基因定位有兩點(diǎn)測驗(yàn)法和三點(diǎn)測驗(yàn)法。第43頁,共65頁，2024年2月25日，星期天通過一次雜交和一次測交就可得出兩個基因的距離。重組型個體數(shù)占總個體數(shù)的百分率就是交換率。交換率×100就是這兩基因間的距離。不能定出它們的順序。1、兩點(diǎn)測驗(yàn)法AABB×aabb↓AaBb×aabb↓

親本型AaBbaabb重組型AabbaaBb第44頁,共65頁，2024年2月25日，星期天要求出Aa、Bb、Cc三對基因的順序和距離，就要做3次雜交和3次測交AABB×aabb→AaBb×aabb→AaBbaabbAabbaaBbAACC×aacc→AaCc×aacc→AaCcaaccAaccaaCcBBCC×bbcc→BbCc×bbcc→BbCcbbccBbccbbCc

分別求出之間的距離，這三個基因就能定位。假如，Aa與Bb距離2.5，Aa與Cc距離3.6，Bb與Cc距離6.1，則Aa、Bb、Cc三對基因的順序?yàn)锽b—Aa—Cc或Cc—Aa—Bb第45頁,共65頁，2024年2月25日，星期天通過一次雜交和一次測交就可得出三個基因的距離和順序♀黃體白眼短翅(ywm/ywm)×♂灰體紅眼長翅(＋＋＋/＋＋＋)F1♀灰體紅眼長翅(＋＋＋/ywm)×♂黃體白眼短翅(ywm/ywm)

測交后代有有8種表型，其中2種親本型，4種單交換(兩種類型)，2種雙交換；親本型數(shù)量最多，雙交換最少。2、三點(diǎn)測驗(yàn)法第46頁,共65頁，2024年2月25日，星期天測交后代的表型和數(shù)目表型基因型交換類型觀察數(shù)所占%灰體紅眼長翅＋＋＋/ywm親本組合157463.96黃體白眼短翅ywm/ywm1382灰體白眼短翅＋wm/ywm單交換1271.26黃體紅眼長翅y＋＋/ywm39灰體紅眼短翅＋＋m/ywm單交換276834.39黃體白眼長翅yw＋/ywm826灰體白眼長翅＋w＋/ywm雙交換100.39黃體紅眼短翅y＋m/ywm8第47頁,共65頁，2024年2月25日，星期天ywm1.6534.78y與w的交換率＝單交換1占的比例＋雙交換率＝1.26%＋0.39%＝1.65%

w與m的交換率＝單交換2占的比例＋雙交換率＝34.39%＋0.39%＝4.78%

y與w的距離為1.65w與m的距離為34.78以雙交換類型與親本類型相比，看哪個基因改變了連鎖關(guān)系，這個基因則處在中間。雙交換率＝雙交換類型在后代中占的比例＝0.39%第48頁,共65頁，2024年2月25日，星期天如果兩個單交換是獨(dú)立的，則雙交換的概率等于兩個單交換概率的乘積。上例中，1.65%×34.78%＝0.57%，大于雙交換率0.39%干涉——一個單交換發(fā)生后，使其鄰近發(fā)生單交換的機(jī)會減少。

并發(fā)系數(shù)——實(shí)際雙交換率與理論雙交換率的比值。上例的并發(fā)系數(shù)＝0.39%/(1.65%×34.78%)＝0.68干涉率＝1－并發(fā)系數(shù)＝1－0.68＝0.323、干涉與并發(fā)系數(shù)第49頁,共65頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)性別決定與伴性遺傳一、性別決定（一）性染色體決定性別1、性染色體決定性別

在多數(shù)二倍體生物中，不同性別有一對染色體差異，這對有決定性別關(guān)鍵基因的染色體稱為性染色體。除此之外的染色體稱為常染色體。(1)

XY型性別決定

人類，哺乳動物，大部分的兩棲類、爬行類，部分的魚類和昆蟲都屬于此類決定性別。第50頁,共65頁，2024年2月25日，星期天人的XY型決定性別第51頁,共65頁，2024年2月25日，星期天Y染色體的重要性第52頁,共65頁，2024年2月25日，星期天某些雙翅目、直翅目、鱗翅目的昆蟲，如蝗蟲、蟑螂等屬此類。沒有異形的性染色體，由性染色體數(shù)目決定性別?；认x♀2n＝24(XX)♂2n＝23(XO)(2)XO型性別決定第53頁,共65頁，2024年2月25日，星期天(3)ZW型性別決定鳥類、家蠶、兩棲類（青蛙）、爬行類（蛇）等屬此類。第54頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（二）環(huán)境決定性別1、蜜蜂性別與染色體的倍數(shù)有關(guān)，可育的雌蜂(蜂皇)和不育的雌蜂(工蜂)2n＝32，雄蜂2n＝16。工蜂所吃蜂皇漿的數(shù)量和質(zhì)量遠(yuǎn)比蜂皇差。第55頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、后螠幼蟲在海中自由游泳，沒有性