園藝植物遺傳育種 情境2.1 經(jīng)典遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳學(xué)習(xí)資料

情境二經(jīng)典遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳情境二經(jīng)典遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳孟德?tīng)栠z傳定律（分離、自由組合定律）連鎖遺傳定律細(xì)胞質(zhì)遺傳主要內(nèi)容情境二經(jīng)典遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳掌握四大定律的特點(diǎn)；理解非等位基因互作的各種方式；掌握性狀顯隱性的相對(duì)性；雄性不育和“三系”；能分析和計(jì)算有關(guān)實(shí)例；知道如何開展基因定位及簡(jiǎn)單作圖。學(xué)習(xí)目標(biāo)2.1孟德?tīng)栠z傳定律1、性狀

：生物體所表現(xiàn)的的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生理特性。2、單位性狀：組成生物體的每一個(gè)具體的性狀,如花色、株高、果重、種子形狀等。3、相對(duì)性狀：同一單位性狀間表現(xiàn)出的相對(duì)差異的特征。如紅花、白花，飽滿與不飽滿；一、孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗(yàn)（一對(duì)遺傳因子的雜交試驗(yàn)）（一）有關(guān)概念2.1孟德?tīng)栠z傳定律4、親本：即用于雜交的雙親材料。5、父本：是指雜交中提供雄配子的材料。6、母本：是指雜交中中提供雌性器官和雌配子的材料7、雜交：是指在母本花蕾未授粉前將其雄蕊完全摘除，然后人工將其它非同品種父本的花粉授到已去雄的母本柱頭上，從而獲得后代的一種處理方法。8、去雄:雜交前人工將母本花蕾的雄蕊完全摘除。2.1孟德?tīng)栠z傳定律

9、人工授粉:去雄后人工將父本的花粉授到母本的柱頭上。10、自交：是指同一植株上的自花授粉或同株上或同品種間的異花授粉。11、雜種第一代：是指雜交當(dāng)代所結(jié)的種子及由它所長(zhǎng)成的植株，又稱為雜種一代（F1）。12、雜種第二代：是指由F1自交產(chǎn)生的種子及第二年由它所長(zhǎng)成的植株，又稱為雜種二代（F2）。2.1孟德?tīng)栠z傳定律1、孟德?tīng)査玫牟牧希和愣?，菜豆，玉米，紫茉莉，水楊梅，山柳菊，毛蕊花，金魚草，耬斗菜，鼠類，蜜蜂等2、選擇豌豆的理由-穩(wěn)定的，可以區(qū)分的性狀。-自花（閉花）授粉，沒(méi)有外界花粉的污染；人工授粉也能結(jié)實(shí)。（二）孟德?tīng)柕脑囼?yàn)及其分析2.1孟德?tīng)栠z傳定律3、孟德?tīng)栐囼?yàn)選用材料的性狀其選用材料的7對(duì)明顯的相對(duì)性狀分別是1）種子形狀——圓粒和皺粒；2）子葉顏色——黃色和綠色；3）花色（種皮色）——紅花和白花（種皮黑褐色和白色）；4）花著生位置——腋生和頂生；5）未成熟豆莢色——綠莢和黃莢；6）莖蔓（植株）高度——高桿和矮桿；7）豆莢形狀——飽滿和不飽滿。2.1孟德?tīng)栠z傳定律4、實(shí)驗(yàn)——雜交組合5、圖示符號(hào)說(shuō)明P表示親本；♀表示母本；♂表示父本；×表示雜交；?表示自交；F表示雜種后代，F(xiàn)1即表示雜種第一代,是指雜交當(dāng)代所結(jié)的種子及由它所長(zhǎng)成的植株；F2表示雜種第二代，是指由F1自交產(chǎn)生的種子及第二年由它所長(zhǎng)成的植株；依此類推Fn表示雜種第n代等。2.1孟德?tīng)栠z傳定律4、實(shí)驗(yàn)——雜交組合P紅花（♀）×白花（♂）基因型RRrr配子Rr↓F1紅花基因型Rr

配子R，r↓?F2紅花白花基因型RR，Rrrr7052242.1孟德?tīng)栠z傳定律5、試驗(yàn)結(jié)果分析孟德?tīng)査龅募t花×白花的雜交組合的試驗(yàn)，F(xiàn)1全部開紅花，F(xiàn)2群體中共929株，其中705株開紅花，224株開白花，兩者的比例表現(xiàn)為3.15：1接近于3∶1。孟德?tīng)栠€反過(guò)來(lái)雜交，即以白花為母本，紅花為父本，這一雜交稱為反交，而相對(duì)應(yīng)的原來(lái)雜交稱為正交。正交和反交的結(jié)果完全一樣，都接近3：1，說(shuō)明了F1和F2的性狀表現(xiàn)不受親本組合方式的影響。2.1孟德?tīng)栠z傳定律6、相關(guān)概念1）顯性性狀與顯性基因：是指在一對(duì)相對(duì)性狀的雜交中，雜合體生物F1能表現(xiàn)出來(lái)的親本性狀。顯性性狀相對(duì)應(yīng)的基因稱顯性基因。2）隱性性狀與隱性基因：是指在一對(duì)相對(duì)性狀的雜交中，雜合體生物F1不能表現(xiàn)出來(lái)而被掩蓋，只在純合體才表現(xiàn)的親本性狀。隱性性狀相對(duì)應(yīng)的基因稱隱性基因。2.1孟德?tīng)栠z傳定律6、相關(guān)概念3）正交：是指在A、B兩個(gè)親本的雜交試驗(yàn)中，人為規(guī)定的某一雜交組合，如A×B雜交組合。4）反交：是指在A、B兩個(gè)親本的雜交試驗(yàn)中，與人為規(guī)定的正義雜交組合相反的雜交組合，如與上述試驗(yàn)規(guī)定相反的B×A雜交組合。5）回交：雜交的子一代與親代的交配形式。2.1孟德?tīng)栠z傳定律1、孟德?tīng)柤僬f(shuō)1）遺傳性狀是由獨(dú)立的遺傳因子決定的；2）遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在，有顯隱性關(guān)系；3）生殖細(xì)胞形成配子時(shí)成對(duì)遺傳因子相互分離，在性細(xì)胞中只含成對(duì)因子中的一個(gè)；4）配子形成合子時(shí)機(jī)率均等。每對(duì)因子分別來(lái)自雌雄親代的生殖細(xì)胞。（三）孟德?tīng)柤僬f(shuō)與分離規(guī)律2.1孟德?tīng)栠z傳定律2、分離規(guī)律雜合體的一對(duì)等位基因在形成配子時(shí)互相不影響地分到雌雄配子中去的規(guī)律。1）F1所有植株的性狀都表現(xiàn)一致。親本的一對(duì)相對(duì)性狀只有顯性性狀能表現(xiàn)，而隱性性狀被隱藏而不能表現(xiàn)。2）F2性狀發(fā)生分離。在F2群體中，顯性性狀和隱性性狀都能表現(xiàn)，即一部分植株表現(xiàn)顯性親本的相對(duì)性狀，其余植株則表現(xiàn)隱性親本的相對(duì)性狀，出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。3）F2群體中顯隱性個(gè)體的比例都接近3:1。（三）孟德?tīng)柤僬f(shuō)與分離規(guī)律2.1孟德?tīng)栠z傳定律3、孟德?tīng)柗蛛x實(shí)現(xiàn)的條件1）雜合體的兩種配子在形成配子時(shí)數(shù)目是相等的。2）兩種配子結(jié)合是隨機(jī)的。3）子二代基因型個(gè)體存活率是相等的。4）顯性是完全的。（三）孟德?tīng)柤僬f(shuō)與分離規(guī)律2.1孟德?tīng)栠z傳定律（一）遺傳因子的分離和組合孟德?tīng)柼岢隽祟w粒狀遺傳因子解釋性狀分離，現(xiàn)以豌豆紅花×白花的雜交試驗(yàn)為例，具體加以說(shuō)明：孟德?tīng)栒J(rèn)為性狀是由遺傳因子控制的，我們以大寫字母R表示顯性的紅花因子，小寫字母r表示隱性的白花因子。遺傳因子在體細(xì)胞內(nèi)是成對(duì)的，配子中只含有成對(duì)的遺傳因子中的一個(gè)，這樣結(jié)合形成F1應(yīng)該是Rr。由于R對(duì)r有顯性作用，所以Ｆ1植株開紅花。Ｆ1植株在產(chǎn)生配子時(shí)，Rr因子分配到不同的配子中而產(chǎn)生各占50%的兩種配子，一種帶遺傳因子R，另一種帶遺傳因子r，表現(xiàn)1:1的比例。二、分離現(xiàn)象的解釋2.1孟德?tīng)栠z傳定律（二）表現(xiàn)型和基因型概念1、概念孟德?tīng)栐诮忉屔鲜鲞z傳試驗(yàn)中所用的遺傳因子，后來(lái)稱為基因。1）基因:1909年Johhannsen提出，代替孟德?tīng)柕倪z傳因子，經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為一個(gè)基因決定一個(gè)性狀。2）座位：基因在染色體上的位置，基因在染色體上是線性排列的。3）等位基因與復(fù)等位基因：在同源染色體上相同位置,控制相同性狀的兩個(gè)形式不同的基因稱為等位基因；兩個(gè)以上的等位基因成為復(fù)等位基因。二、分離現(xiàn)象的解釋2.1孟德?tīng)栠z傳定律4）野生型（基因）與突變型（基因）：將自然界中出現(xiàn)最多的性狀稱為野生型，其他性狀均稱為突變型；相應(yīng)地，控制野生型性狀及突變型性狀的基因分別稱為野生型基因和突變型基因。5）基因型

：是指生物個(gè)體或細(xì)胞的基因組合形式即遺傳組成。6）表現(xiàn)型

：是指生物個(gè)體在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的性狀。7）雜合體：同源染色體同一基因座上具有兩個(gè)不同的等位基因的個(gè)體或細(xì)胞。如成對(duì)的等位基因?yàn)镃c基因型，又稱為雜合基因型。8）純合體：同源染色體同一基因座上具有兩個(gè)相同的等位基因的個(gè)體或細(xì)胞。如成對(duì)的等位基因?yàn)镽R和rr兩種基因型，又稱為純合基因型。顯性純合體,如：RR.；隱性純合體,如：rr.2.1孟德?tīng)栠z傳定律2、表現(xiàn)型和基因型分析基因型是性狀表現(xiàn)必須具備的內(nèi)在因素，是生物體內(nèi)在的遺傳基礎(chǔ)。例如：決定紅花性狀的基因型為RR，Rr。決定白花性狀的基因型為rr。植株所表現(xiàn)出來(lái)的紅花和白花性狀是基因型和外界環(huán)境作用下具體的表現(xiàn)，是可以觀測(cè)的。而基因型只能根據(jù)表現(xiàn)型用實(shí)驗(yàn)方法確定。豌豆紅花×白花組合，F(xiàn)2的群體基因型有三種，即RR、Rr、rr比例為1：2：1。由于R對(duì)r為顯性，RR和Rr兩種不同基因型都表現(xiàn)為紅花的表現(xiàn)型，所以F2表現(xiàn)型只有紅花和白花，其比例為3:1。從基因組合分析，RR和rr兩種基因型的成對(duì)基因是一樣的，在遺傳學(xué)中稱為純合基因型或純合體。Rr基因型的成對(duì)基因不同，稱為雜合基因型或雜合體。一對(duì)基因的純合體只能產(chǎn)生一種配子，自交子代只發(fā)育與純合體一樣的性狀，表現(xiàn)了遺傳的穩(wěn)定。一對(duì)基因的雜合體能產(chǎn)生兩種配子，自交子代就成為分離的群體,出現(xiàn)了遺傳上的不穩(wěn)定性。因而，分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)是成對(duì)的基因在配子形成過(guò)程中彼此分離，互不干擾，因而配子中只具有成對(duì)基因的一個(gè)，在遺傳上它是純粹的二、分離現(xiàn)象的解釋2.1孟德?tīng)栠z傳定律（一）測(cè)交法測(cè)交(testcross)：雜合個(gè)體與純合隱性個(gè)體的交配形式。測(cè)交法的基本原理由于隱性純合體只能產(chǎn)生一種含隱性基因的配子，不影響被測(cè)個(gè)體的配子基因在測(cè)交子代中的表達(dá)，它們和含有任何基因的另一種配子結(jié)合，其子代將只能表現(xiàn)出另一種配子所含基因的表現(xiàn)型。因此，測(cè)交子代的表現(xiàn)型的種類和比例正好反映了被測(cè)個(gè)體所產(chǎn)生的配子種類和比例，因而可根據(jù)測(cè)交子代Ft所出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類和比例來(lái)確定被測(cè)個(gè)體的基因型。測(cè)交法分析例如：一株紅花豌豆與一株白花豌豆雜交，由于后者是隱性的rr純合體，所以只產(chǎn)生一種含r基因的配子，如果測(cè)交子代全部是紅花植株，說(shuō)明該株紅花豌豆是RR純合體，它只產(chǎn)生一種含有R基因的配子；如果在測(cè)交子代中開紅花的植株和開白花的植株各占1/2，就說(shuō)明被測(cè)豌豆的基因型是Rr雜合狀態(tài)，能產(chǎn)生數(shù)量相等的R、r兩種基因配子。三、分離規(guī)律的驗(yàn)證2.1孟德?tīng)栠z傳定律（二）自交法按照分離規(guī)律，F(xiàn)2的白花植株只能產(chǎn)生白花的F3；而在F2的紅花植株中，2/3應(yīng)該是Rr雜合體，1/3應(yīng)該是RR純合體，前者自交產(chǎn)生的F3群體應(yīng)該分離為3/4紅花植株和1/4白花植株；后者自交產(chǎn)生的F3群體都開紅花。為了驗(yàn)證遺傳因子的分離，孟德?tīng)柪^續(xù)使F2植株自交產(chǎn)生F3株系，自交結(jié)果表明，100株F2紅花植株自交后，有36株完全是紅花植株，64株出現(xiàn)分離，這兩類F2植株比例為1.80:1接近1/2；出現(xiàn)分離的F3植株3/4開紅花，1/4開白花。F2的白花植株自交只產(chǎn)生白花的F3植株。實(shí)際自交的結(jié)果證實(shí)了有關(guān)F2存在3種基因型的推論的正確性。F1植株基因型為Rr自交后代基因型及表現(xiàn)型理論推測(cè)三、分離規(guī)律的驗(yàn)證2.1孟德?tīng)栠z傳定律三）F1花粉鑒定法例如：玉米有糯性和非糯性兩種類型的子粒，已知它們受一對(duì)相對(duì)基因控制，分別控制著子粒及其花粉粒中的淀粉性質(zhì)。非糯性為直鏈淀粉，由顯性基因Wx控制；糯性為支鏈淀粉，由隱性基因wx控制。以稀碘液處理糯性花粉或子粒胚乳呈紅棕色反映；以稀碘液處理非糯性花粉或子粒胚乳呈藍(lán)黑色反映。如以碘液處理玉米糯性×非糯性F1(Wxwx)植株上的花粉，可以明顯看到顯微鏡下的花粉粒具有兩種不同的染色反應(yīng)，而且呈紅棕色和呈藍(lán)黑