第二章孟德爾式遺傳分析2

1、1分離定律分離定律1.性狀是由獨(dú)立的遺傳因子決定的；性狀是由獨(dú)立的遺傳因子決定的；2.2.遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在，有遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在，有顯隱性關(guān)系；顯隱性關(guān)系；3.3.形成配子時成對的遺傳因子彼此分形成配子時成對的遺傳因子彼此分離，在性細(xì)胞中只含一個；離，在性細(xì)胞中只含一個；4.4.攜帶不同遺傳因子的配子形成合子攜帶不同遺傳因子的配子形成合子時機(jī)率均等。時機(jī)率均等?；颍ɑ颍℅eneGene）基因座（基因座（LocusLocus）等位基因等位基因(Alleles)(Alleles)顯性基因顯性基因(Dominant) (Dominant) 隱性基因隱性基因(Recessive)

2、(Recessive)基因型基因型(Genotype)(Genotype)表現(xiàn)型表現(xiàn)型(Phenotype) (Phenotype) 純合子純合子(Homozygote) (Homozygote) 雜合子雜合子(Heterozygote) (Heterozygote) 真實(shí)遺傳（真實(shí)遺傳（True True breedingbreeding）孟德爾學(xué)說涉及的基本概念孟德爾學(xué)說涉及的基本概念3第二節(jié)第二節(jié) 獨(dú)立分配定律獨(dú)立分配定律(Law of independent assortment)(Law of independent assortment)一、試驗(yàn)分析一、試驗(yàn)分析二、統(tǒng)計學(xué)原理二、統(tǒng)

3、計學(xué)原理三、孟德爾學(xué)說的核心三、孟德爾學(xué)說的核心4一一. . 試驗(yàn)及分析試驗(yàn)及分析（一）（一）兩對相對性狀自由組合現(xiàn)象兩對相對性狀自由組合現(xiàn)象 PF1相對性狀？相對性狀？ 5分離比率分離比率（二）自由組合現(xiàn)象的解釋（二）自由組合現(xiàn)象的解釋親本中成對的遺傳因子親本中成對的遺傳因子彼此分離彼此分離 ，不成對的，不成對的遺傳因子自由組合；遺傳因子自由組合；子一代中成對的遺傳因子一代中成對的遺傳因子彼此分離，不成對的子彼此分離，不成對的遺傳因子自由組合；遺傳因子自由組合；子一代配子在形成子二子一代配子在形成子二代合子時自由組合；代合子時自由組合；7（三（三) 自由組合定律自由組合定律兩對相對性狀的基因

4、在子一代雜兩對相對性狀的基因在子一代雜和狀態(tài)雖同處一體，但互不混淆，和狀態(tài)雖同處一體，但互不混淆，各自保持其獨(dú)立性；各自保持其獨(dú)立性；形成配子時同一對基因各自獨(dú)立形成配子時同一對基因各自獨(dú)立地分配到不同的配子中去；地分配到不同的配子中去；不同對的基因則是自由組合的。不同對的基因則是自由組合的。8* 顆粒式遺傳的另一個基本概念顆粒式遺傳的另一個基本概念 決定著不相對應(yīng)性狀的遺決定著不相對應(yīng)性狀的遺傳因子在遺傳上具有相對獨(dú)立傳因子在遺傳上具有相對獨(dú)立性，可以完全拆開，并可以重性，可以完全拆開，并可以重新組合，這種重新組合是隨機(jī)新組合，這種重新組合是隨機(jī)的，亦即是自由組合的。的，亦即是自由組合的。（

5、四）自由組合規(guī)律的驗(yàn)證（四）自由組合規(guī)律的驗(yàn)證 F1F1為雜種，形成為雜種，形成4 4種配子；種配子； F2F2不同個體的基因型不同。不同個體的基因型不同。10（四）自由組合規(guī)律的驗(yàn)證（四）自由組合規(guī)律的驗(yàn)證F1 黃圓黃圓 （YyRr） X (yyrr) F1配子配子 綠皺配子綠皺配子 測交子代合子測交子代合子 YR YyRr Yr yr Yyrr yR yyRr yr yyrr1. 測交法測交法 (test cross) 兩兩對對基基因因雜雜種種測測交交結(jié)結(jié)果果 黃黃圓圓 Y Yy yR Rr r 綠綠皺皺 y yy yr rr r 測測交交植植株株的的配配子子 F F1 1 的的配配子子

6、Y YR R Y Yr r y yR R y yr r 測測交交后后代代基基因因型型 Y Yy yR Rr r Y Yy yr rr r y yy yR Rr r y yy yr rr r y yr r 測測交交后后代代表表型型 黃黃圓圓 黃黃皺皺 綠綠圓圓 綠綠皺皺 總總數(shù)數(shù) 測測交交 1 1 3 31 1 2 27 7 2 26 6 2 26 6 1 11 10 0 測測交交 2 2 2 24 4 2 22 2 2 25 5 2 26 6 9 97 7 總總數(shù)數(shù) 5 55 5 4 49 9 5 51 1 5 52 2 2 20 07 7 比比率率 1 1 ： 1 1 ： 1 1 ： 1 1

7、 2. 自交法自交法雜合子RrYy RrYY RRYyRryyrrYy純合子RRYYRRyyrrYYrryy2.自交法自交法合子比例？合子比例？ 14 請同學(xué)們設(shè)計一個自交試驗(yàn)，驗(yàn)證請同學(xué)們設(shè)計一個自交試驗(yàn)，驗(yàn)證子二代中有子二代中有9 9種基因型；種基因型；15請同學(xué)們思考：請同學(xué)們思考： 自由組合定律實(shí)現(xiàn)的條件？自由組合定律實(shí)現(xiàn)的條件？16二、孟德爾學(xué)說的核心二、孟德爾學(xué)說的核心遺傳因子是相對獨(dú)立的功能單位遺傳因子是相對獨(dú)立的功能單位;遺傳因子的純潔性遺傳因子的純潔性;遺傳因子間的等位性遺傳因子間的等位性.17 孟德爾定律的實(shí)質(zhì)孟德爾定律的實(shí)質(zhì) 由于同源染色體的分離實(shí)現(xiàn)等位由于同源染色體的分

8、離實(shí)現(xiàn)等位基因的分離，因而導(dǎo)致性狀的分離；基因的分離，因而導(dǎo)致性狀的分離；決定不同性狀的兩對非等位基因分別決定不同性狀的兩對非等位基因分別處于兩對非同源染色體上，由于同源處于兩對非同源染色體上，由于同源染色體的分離、非同源染色體的獨(dú)立染色體的分離、非同源染色體的獨(dú)立分配，導(dǎo)致了基因的自由組合。分配，導(dǎo)致了基因的自由組合。18三、統(tǒng)計學(xué)原理在遺傳學(xué)中的應(yīng)用三、統(tǒng)計學(xué)原理在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 (一一) 概率的概念概率的概念 P(A)=lim(nA/n) 獨(dú)立事件獨(dú)立事件 19（二）概率規(guī)則二）概率規(guī)則相乘定律相乘定律 P(A.B)=P(A)P(A.B)=P(A)P(B)P(B)相加定律相加定律 P(A

9、P(A或或B)= P(A) + P(B)B)= P(A) + P(B)1. 1. 組合事件組合事件 P = PP = P1 1P P2 2 + P + P2 2 P P3 320( (三三) )概率的應(yīng)用概率的應(yīng)用棋盤法（棋盤法（Punnett squarePunnett square）RYRyrYryRY1/16RyrYry1/16顯性作用完全時分離比為顯性作用完全時分離比為 9331（四）分支法計算遺傳比例（四）分支法計算遺傳比例一對基因的分離一對基因的分離 另一對基因的分離另一對基因的分離 后代基因型及其比例后代基因型及其比例子代形成合子幾率子代形成合子幾率 子代形成合子幾率子代形成合子

10、幾率 Rr Rr Yy Yy 1/4 YY 1/16 RRYY1/4 RR 2/4 Yy 2/16 RRYy 1/4 yy 1/16 RRyy 1/4 YY 2/16 RrYY2/4 Rr 2/4 Yy 4/16 RrYy 1/4 yy 2/16 Rryy 1/4 YY 1/16 rrYY1/4 rr 2/4 Yy 2/16 rrYy 1/4 yy 1/16 rryy基因的分離和基因型比值基因的分離和基因型比值22第一對基因表型第一對基因表型 另一對基因表型另一對基因表型 后代表型及其比例后代表型及其比例 Rr Rr Yy Yy圓形圓形 圓形圓形 黃色黃色 黃色黃色3/4 圓形圓形 3/4 黃

11、色黃色 9/16 圓黃圓黃 1/4 綠色綠色 3/16 圓綠圓綠1/4 皺縮皺縮 3/4 黃色黃色 3/16 皺黃皺黃 1/4 綠色綠色 1/16 皺綠皺綠表現(xiàn)型比值表現(xiàn)型比值23（五）二項分布和二項展開法（五）二項分布和二項展開法F F1 1配子分離比為（配子分離比為（11111111）；）；F F2 2基因型比為（基因型比為（121121）2 2 ， 既（既（1/4+2/4+1/41/4+2/4+1/4）2 2 三項展開式；三項展開式； 1/16+2/16+1/16+2/16+1/16+2/16+1/16+2/16+F F2 2表型比為（表型比為（3131）2 2 ， 既（既（3/4+1/

12、43/4+1/4）2 2 二項展開式：二項展開式：（9/16+3/16+3/16+1/169/16+3/16+3/16+1/16）。）。（六）多基因雜種的分離（六）多基因雜種的分離雜交中包括的雜交中包括的基因?qū)?shù)基因?qū)?shù)顯性完全時顯性完全時F2F2表型數(shù)表型數(shù)F F1 1雜種形成雜種形成的配子數(shù)的配子數(shù)F F2 2的基因型的基因型數(shù)數(shù)F F1 1配子的可配子的可能組合數(shù)能組合數(shù)分離比分離比1 12 23 34 4. . . .n n2 24 48 81616. . . .2 2n n2 24 48 81616. . . .2 2n n3 39 927278181. . . .3 3 n n4

13、416166464256256. . . .4 4 n n(3:1)(3:1)1 1(3:1)(3:1)2 2(3:1)(3:1)3 3(3:1)(3:1)4 4. . . .(3:1)(3:1)n n25第三節(jié)基因互作的遺傳分析第三節(jié)基因互作的遺傳分析一、等位基因之間的互作分析一、等位基因之間的互作分析二、非等位基因之間的互作分析二、非等位基因之間的互作分析三、基因的多效性三、基因的多效性四、多基因效應(yīng)四、多基因效應(yīng)五、環(huán)境的影響和基因的表型效應(yīng)五、環(huán)境的影響和基因的表型效應(yīng)六、個體發(fā)育與性狀表現(xiàn)六、個體發(fā)育與性狀表現(xiàn)26第三節(jié)第三節(jié) 基因互作的遺傳分析基因互作的遺傳分析一、等位基因間的相互

14、作用一、等位基因間的相互作用完全顯性完全顯性 （孟德爾定律的典型表現(xiàn)）（孟德爾定律的典型表現(xiàn)）不完全顯性不完全顯性超顯性超顯性鑲嵌顯性鑲嵌顯性1.并顯性并顯性271. 不完全顯性不完全顯性 紫茉莉的紫茉莉的不完全顯性不完全顯性金魚草的金魚草的不完全顯性不完全顯性2930一、等位基因間的相互作用一、等位基因間的相互作用完全顯性完全顯性不完全顯性不完全顯性超顯性超顯性鑲嵌顯性鑲嵌顯性并顯性并顯性31二、非等位基因的相互作用二、非等位基因的相互作用互補(bǔ)基因互補(bǔ)基因 ( (分離比為分離比為9 9：7)7)加性基因（分離比為加性基因（分離比為9 9：6 6：1 1）重復(fù)基因（分離比為重復(fù)基因（分離比為1

15、515：1)1)顯性上位基因（分離比為顯性上位基因（分離比為1212：3 3：1 1）隱性上位基因（分離比為隱性上位基因（分離比為9 9：3 3：4 4）抑制基因（抑制基因（1313：3 3）321 1、互補(bǔ)基因、互補(bǔ)基因( (分離比為分離比為9 9：7)7) 由兩種基因互補(bǔ)，共同決定某由兩種基因互補(bǔ)，共同決定某一性狀，當(dāng)兩者任缺一個，或一性狀，當(dāng)兩者任缺一個，或都缺少則表現(xiàn)隱性性狀。都缺少則表現(xiàn)隱性性狀。33圖圖1. 1. 香豌豆花色的遺傳示互補(bǔ)基因作用香豌豆花色的遺傳示互補(bǔ)基因作用 P 白花白花 白花白花 （ CCpp） （ ccPP） F1 紫花紫花 （CcPp） F2 9/169/16

16、紫花紫花 : 7/16: 7/16白花白花 （9C-P-）: (3C-pp + 3ccP- + 1aabb) 1 1、互補(bǔ)基因、互補(bǔ)基因( (分離比為分離比為9 9：7)7)34二、非等位基因的相互作用二、非等位基因的相互作用2、加性基因（分離比為加性基因（分離比為9 9：6 6：1 1） 當(dāng)當(dāng)兩個顯性基因同時存在時表現(xiàn)兩個顯性基因同時存在時表現(xiàn)最為強(qiáng)烈，雙隱性基因表現(xiàn)最弱。最為強(qiáng)烈，雙隱性基因表現(xiàn)最弱。35圖圖2. 2. 南瓜果形的遺傳示加性基因作用南瓜果形的遺傳示加性基因作用P 圓球形圓球形 圓球形圓球形 AAbb aaBB F1 扁球形扁球形 AaBb F2 9 9扁球形扁球形 : 6:

17、 6圓球形圓球形 : 1: 1長球形長球形 （9A-B-）: (3A-bb+3aaB-) : (1aabb) 2、加性基因（分離比為加性基因（分離比為9 9：6 6：1 1）363 3、重復(fù)基因（分離比為、重復(fù)基因（分離比為1515：1)1) 兩對基因的表現(xiàn)型相同，兩對基因的表現(xiàn)型相同，只有雙隱性才表現(xiàn)不同。只有雙隱性才表現(xiàn)不同。37圖圖3. 3. 大豆果莢顏色的遺傳示重復(fù)基因作用大豆果莢顏色的遺傳示重復(fù)基因作用P 綠色綠色 綠色綠色 GGyy ggYY F1 綠色綠色 GgYy F2 15綠色綠色 : 1黃色黃色 （9G-Y- + 3G-yy + 3ggY-) : (1ggyy) 3 3、重

18、復(fù)基因（分離比為、重復(fù)基因（分離比為1515：1)1)384 4、顯性上位基因、顯性上位基因（分離比為（分離比為1212：3 3：1 1） 當(dāng)性狀是由兩對非等位基因控制當(dāng)性狀是由兩對非等位基因控制時，一個顯性基因?qū)α硪粋€非等位時，一個顯性基因?qū)α硪粋€非等位基因的顯性稱為顯性上位?；虻娘@性稱為顯性上位。圖圖4. 4. 黃瓜果皮顏色的遺傳示顯性上位基因作用黃瓜果皮顏色的遺傳示顯性上位基因作用P 白皮白皮 綠皮綠皮 WWYY wwyy F1 白皮白皮 WwYy F2 1212白皮白皮 : 3: 3黃皮黃皮 : 1: 1綠皮綠皮 （9W-Y- + 3W-yy ）: (3wwY-) : (wwyy)

19、4.4.顯性上位基因（分離比為顯性上位基因（分離比為12123 31 1）405. 5. 隱性上位基因隱性上位基因 （分離比為（分離比為9 93 34 4） 當(dāng)性狀是由兩對非等位基因控當(dāng)性狀是由兩對非等位基因控制時，一對純合的隱性基因?qū)α碇茣r，一對純合的隱性基因?qū)α硪粚Ψ堑任换虻娘@性稱為隱性一對非等位基因的顯性稱為隱性上位。上位。41圖圖5. 5. 向日葵花色的遺傳示隱性上位基因作用向日葵花色的遺傳示隱性上位基因作用 P 黃花黃花 檸檬黃色花檸檬黃色花 LLAA llaa F1 黃花黃花 LlAa F2 9黃花黃花 : 3橙黃色花橙黃色花 : 4檸檬黃色花檸檬黃色花 9 L-A- : 3 l

20、lA- ： (3 L-aa +1 llaa)5.5.隱性上位基因隱性上位基因( (分離比為分離比為9 93 34 4）426 6、抑制基因（、抑制基因（1313：3 3） 一個基因（自身無表型效應(yīng)）一個基因（自身無表型效應(yīng)）但對另一個非等位的顯性基因有抑但對另一個非等位的顯性基因有抑制作用。制作用。43圖圖6. 6. 三色堇花斑的遺傳示抑制基因作用三色堇花斑的遺傳示抑制基因作用 P 無花斑無花斑 有花斑有花斑 IIyy iiYY F1 無花斑無花斑 IiYy F2 9 9無花斑：無花斑： 3 3無花斑無花斑 ：3 3有花斑有花斑：1 1無花斑無花斑9 I-Y- ：3 I-yy ： 3 iiY-

21、 ：1 iiyy1313無花斑無花斑 : 3 3有花斑有花斑各種基因互作出現(xiàn)的被修飾的表型比各種基因互作出現(xiàn)的被修飾的表型比基因互作基因互作類型類型9331表型表型比率比率A-B-A-bbaaB- aabb互作基因互作基因9:3:3:1互補(bǔ)基因互補(bǔ)基因9:7重復(fù)基因重復(fù)基因15:1隱性上位隱性上位9:3:4顯性上位顯性上位12:3:1抑制效應(yīng)抑制效應(yīng)13:345三、基因的多效性三、基因的多效性 單一基因的多方面表型效單一基因的多方面表型效應(yīng)叫做基因的多效現(xiàn)象。應(yīng)叫做基因的多效現(xiàn)象。 （pleiotropism)pleiotropism)四、多基因效應(yīng)四、多基因效應(yīng) 有許多基因影響同一性狀表現(xiàn)的

22、有許多基因影響同一性狀表現(xiàn)的現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為“多因一效多因一效”。蕃茄果實(shí)顏色組成成份和基因效應(yīng)蕃茄果實(shí)顏色組成成份和基因效應(yīng)47五、環(huán)境的影響和基因的表型效應(yīng)五、環(huán)境的影響和基因的表型效應(yīng)植物種類植物種類性性 狀狀栽培條件栽培條件表表 型型慈慈 姑姑Sagitalia sagitiflolia 葉葉 形形水水 生生葉條形葉條形旱旱 生生葉劍形葉劍形八仙花八仙花花花 色色堿性土堿性土花蘭色花蘭色酸性土酸性土花紅色花紅色蒲公英蒲公英株株 形形平平 原原植株高大植株高大高高 山山植株低矮植株低矮菊菊 花花花花 期期長長 日日 照照花期延遲花期延遲短短 日日 照照花期提早花期提早金魚草金魚草花花 色

23、色低溫強(qiáng)光低溫強(qiáng)光花紅色花紅色高溫遮光高溫遮光花乳黃色花乳黃色曼佗羅曼佗羅莖莖 色色高溫強(qiáng)光高溫強(qiáng)光莖紫色莖紫色低溫弱光低溫弱光莖淺紫色莖淺紫色石石 竹竹花花 色色開開 花花 初初花純白花純白開開 花花 末末花暗紅花暗紅環(huán)環(huán)境境條條件件與與園園林林植植物物表表型型48 表形模寫表形模寫 表型是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)表型是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)果。這就是說，表型受兩類因子控制：果。這就是說，表型受兩類因子控制：基因型；環(huán)境。基因型；環(huán)境。 常常遇到這樣的情況，基因型改常常遇到這樣的情況，基因型改變表型隨著改變；環(huán)境改變，有時表變表型隨著改變；環(huán)境改變，有時表型也隨著改變。環(huán)境改變所引起的表型

24、也隨著改變。環(huán)境改變所引起的表型改變，有時與由某基因引起的表型型改變，有時與由某基因引起的表型變化很相似，這種現(xiàn)象叫做表型模寫變化很相似，這種現(xiàn)象叫做表型模寫（phenocopy), phenocopy), 或稱飾變?；蚍Q飾變。49六、個體發(fā)育與性狀表現(xiàn)六、個體發(fā)育與性狀表現(xiàn)基因表達(dá)的時空特異性；基因表達(dá)的時空特異性；基因表達(dá)的化學(xué)過程；基因表達(dá)的化學(xué)過程；基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)理?；虮磉_(dá)的調(diào)控機(jī)理。 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)遺傳因子假說；分離律和自由組合律的遺傳因子假說；分離律和自由組合律的內(nèi)容；內(nèi)容；多因子遺傳分析及二項展開式的應(yīng)用；多因子遺傳分析及二項展開式的應(yīng)用；基因互作的遺傳分析?；蚧プ鞯倪z傳分析。51練習(xí)題：在番茄中紅色果實(shí)（在番茄中紅色果實(shí)（ R R ）對黃色）對黃色果實(shí)（果實(shí)（r r）是顯性，問下列雜交產(chǎn)）是顯性，問下列雜交產(chǎn)生哪些基因型，哪些表型，其比生哪些基因型，哪些表型，其比例如何？例如何？ RR RR rr rr，Rr Rr rr rr，Rr Rr Rr Rr， Rr Rr RR RR，rr rr