分枝法和加法原理

1、分枝法和加法原理第1頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第一節(jié)孟德爾的實驗材料和方法孟德爾的功績： 采用32個品種 觀察了7對性狀, 經(jīng)8年研究， 發(fā)現(xiàn)了2個定律:獨立分配和自由組合 定律，創(chuàng)立了“ 遺傳學(xué) ”第2頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一實驗材料豌豆的優(yōu)點1、自花授粉（閉花授粉）2、穩(wěn)定的可區(qū)分的性狀3、花器結(jié)構(gòu)較大4、籽粒留莢第3頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第二節(jié) 分離定律基本概念：性狀、單位性狀、相對性狀等位基因、非等位基因基因型、表現(xiàn)型純合體、雜合體第4頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分

2、，星期一分離現(xiàn)象第5頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一豌豆的7個單位性狀及其相對性狀第6頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一豌豆的7個單位性狀及其相對性狀第7頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一孟德爾的豌豆雜交實驗7對性狀的結(jié)果 2.84:1277矮787高高植株高植株矮植株3.14:1207頂生651腋生腋生花腋生花頂生2.82:1152黃428綠綠色綠色黃色豆莢2.95:1299癟882鼓鼓脹膨大縊縮豆莢3.15:1224白705紫紫花 紫花白花3.01:12001綠6022黃黃色黃葉綠色子葉2.96:11850皺5474

3、圓圓形圓形皺縮子葉F2比例 F2F1 豌豆表型 第8頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第9頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一植物雜交試驗的符號表示 P：親本(parent)，雜交親本；：作為母本，提供胚囊的親本；：作為父本，提供花粉粒的雜交親本。：表示人工雜交過程；F1：表示雜種第一代(first filial generation)；：表示自交，采用自花授粉方式傳粉受精產(chǎn)生后代。F2：F1代自交得到的種子及其所發(fā)育形成的的生物個體稱為雜種二代，即F2。由于F2總是由F1自交得到的所以在類似的過程中符號往往可以不標明。第10頁，共69頁，2022

4、年，5月20日，10點57分，星期一豌豆雜交操作方法第11頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一性狀分離現(xiàn)象F1代個體(植株)均只表現(xiàn)親本之一的性狀，而另一個親本的性狀隱藏不表現(xiàn)。相對性狀中，在F1代表現(xiàn)出來的相對性狀稱為顯性性狀(dominant character)，而在F1中未表現(xiàn)出來的相對性狀稱為隱性性狀(recessive character)。F2有兩種性狀表現(xiàn)類型的植株，一種表現(xiàn)為顯性性狀，另種表現(xiàn)為隱性性狀；并且表現(xiàn)顯性性狀的植株數(shù)與隱性性狀個體數(shù)之比接近3:1。隱性性狀在F1中并沒有消失，只是被掩蓋了，在F2代顯性性狀和隱性性狀都會表現(xiàn)出來，這就是性狀分離

5、(character segregation)現(xiàn)象。第12頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一分離現(xiàn)象的解釋 遺傳因子假說孟德爾提出遺傳性狀是由遺傳 因子決定的，遺傳因子在體細胞內(nèi)是成對的 C-紅花-顯性因子c-白花-隱性因子 第13頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋 第14頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一分離定律的實質(zhì)成對的基因(等位基因)在配子形成過程中彼此分離，互不干擾，因而配子中只具有成對基因的一個 第15頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第16頁，共69頁，2022年

6、，5月20日，10點57分，星期一分離規(guī)律的驗證(一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法第17頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一1、測交法 測交：被測驗的個體與隱性純 合個體間的雜交所得的后代為測交子代，F(xiàn)t第18頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一 紅花 白花 紅花 白花 P CC cc Cc cc 配子 C c C c c Ft Cc紅花 紅花Cc cc白花 1 ：1 圖43 豌豆紅花和白花一對基因的分離 第19頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一2、自交法第20頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分

7、，星期一3、F1花粉鑒定法 * 玉米籽粒：糯性、非糯性* 受一對等位基因控制的，分 別控制著籽粒及其花粉粒中 的淀粉性質(zhì)* 非糯性：直鏈淀粉，Wx， 藍黑色 糯性：支鏈淀粉，wx 紅棕色F1(Wxwx)花粉 紅棕色：藍黑色=1：1第21頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第22頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第23頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一分離比（3：1）實現(xiàn)的條件1、完全顯性2、F1形成的配子生活力相同，結(jié)合機會均等3、F2各種基因型存活率相同，有一定群體第24頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，

8、星期一顯隱性的相對性完全顯性不完全顯性共顯性顯性轉(zhuǎn)換實質(zhì)第25頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第三節(jié) 自由組合定律兩對相對性狀的遺傳 為了研究兩對相對性狀的遺傳，孟德爾仍以豌豆為材料，選取具有兩對相對性狀差異的純合親本進行雜交第26頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一P黃色、圓粒 綠色、皺粒 F1 黃色、圓粒 F2 黃色 黃色 綠色 綠色 總數(shù) 圓粒 皺粒 圓粒 皺粒 實得粒數(shù) 315 101 108 32 556理論比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16 豌豆兩對性狀的雜交試驗 第27頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一分

9、別按一對性狀進行分析： 黃色：綠色 3：1 圓粒：皺粒 3：1 - 仍然符合分離規(guī)律 - F2群體出現(xiàn)重組型個體 - ( 3：1)( 3：1)=9 ：3 ：3 ：1 第28頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一獨立分配現(xiàn)象的解釋 獨立分配規(guī)律：控制不同相對性狀的等位基因在配子形成過程中，這一對等位基因與另一對等位基因的分離和組合是互不干擾，各自獨立分配到配子中去的 。第29頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一P 黃、圓YYRR 綠、皺yyrr 配子 YR yrF1 黃、圓YyRr YRYryRyrYRYYRR黃圓YYRr黃圓YyRR黃圓YyRr黃圓F2

10、YrYYRr黃圓YYrr黃皺YyRr黃圓Yyrr黃皺yRYyRR黃圓YyRr黃圓yyRR綠圓yyRr綠圓yrYyRr黃圓Yyrr黃皺yyRr綠圓yyrr綠皺豌豆黃色、圓粒綠色、皺粒的F2分離圖解 第30頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一兩對同源染色體及其載荷基因的獨立分配示意圖 第31頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一自由組合（9：3：3：1）實現(xiàn)的條件1、分離比實現(xiàn)的條件2、各對基因位于不同對的同源染色體上3、各對非等位基因之間不存在相互做作用第32頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一獨立分配規(guī)律的驗證 1、測交法用F1與

11、雙隱性純合體測交。當F1形成配子時，不論雌配子或雄配子，都有四種類型，即YR、Yr、yR、yr，而且出現(xiàn)的比例相等，即1：1：1：1 第33頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一 F1黃、圓YyRr 綠、皺yyrr豌豆黃色、圓粒 綠色、皺粒的F1和雙隱性親本測交的結(jié)果配子YR YryRyr yr理論期望的測交后代YyRr黃圓 1Yyrr黃皺 1yyRr綠圓 1yyrr綠皺 1實際測交結(jié)果F1母本F1父本3124272226252626第34頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一2、自交法按分離和獨立分配規(guī)律，F(xiàn)2中推斷：1/16 YYRR,yyRR,Yy

12、rr,yyrrF3, 不分離2/16 YyRR, YYRr, yyRr, Yyrr F3, 3:14/16 YyRr-F3, 9:3:3:1孟德爾的試驗結(jié)果完全符合這一推論 第35頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一四、多對基因的遺傳 控制多對不同性狀的等位基因，分別載于不同對的同源染色體上時，其遺傳都符合獨立分配規(guī)律。 第36頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一雜合基 F2表型 F1配子 F2基因 F2組合 F2表型因?qū)?shù) 種類 型 基因型 比例 1 2 2 3 2 3:1 2 22 22 32 22 (3:1)2 n 2n 2n 3n 2n (3

13、:1)n第37頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一概率原理與應(yīng)用(一)、概率(probability):概率(機率/幾率/或然率)：指一定事件總體中某一事件發(fā)生的可能性(幾率)。例：雜種F1產(chǎn)生的配子中，帶有顯性基因和隱性基因的概率均為50。在遺傳研究時，可以采用概率及概率原理對各個世代尤其是分離世代(如F2)的表現(xiàn)型或基因型種類和比率(各種類型出現(xiàn)的概率)進行算，從而分析、判斷該比率的真實性與可靠性；并進而研究其遺傳規(guī)律。第38頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一乘法定理兩個獨立事件同時發(fā)生的概率等于各個事件發(fā)生的概率的乘積。例：雙雜合體(YyRr

14、)中，Yy的分離與Rr的分離是相互獨立的，在F1的配子中:具有Y的概率是1/2，y的概率也1/2；具有R的概率是1/2，r的概率是1/2。而同時具有Y和R的概率是兩個獨立事件(具有Y和R)概率的乘積：1/21/2=1/4。第39頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一加法定理兩個互斥事件的和事件發(fā)生的概率是各個事件各自發(fā)生的概率之和。互斥事件在一次試驗中，某一事件出現(xiàn)，另一事件即被排斥；也就是互相排斥的事件。如：拋硬幣。又如：雜種F1(Cc)自交F2基因型為CC與Cc是互斥事件，兩者的概率分別為1/4和2/4，因此F2表現(xiàn)為顯性性狀(開紅花)的概率為兩者概率之和基因型為CC或

15、Cc。第40頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一應(yīng)用示例1. 用乘法定理推算F2表現(xiàn)型種類與比例.如前所述，根據(jù)分離規(guī)律，F(xiàn)1(YyRr)自交得到的F2代中：子葉色呈黃色的概率為3/4，綠色的概率為1/4；種子形態(tài)圓粒的概率為3/4，皺粒的概率為1/4。因此根據(jù)乘法定理：第41頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一應(yīng)用示例2.按棋盤方法推算F2基因型種類與比例.F1雌雄配子均有四種，且每種的概率為1/4；并且各種雌雄配子結(jié)合的機會是均等的。根據(jù)乘法定理，F(xiàn)2產(chǎn)生的16種組合方式；再根據(jù)加法定理。其中基因型YYRr出現(xiàn)的概率是1/16+1/16。第42頁

16、，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一按棋盤方法推算F2基因型種類與比例.第43頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第44頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一分枝法(1).分枝法：由于各對基因的分離是獨立的，所以可以依次分析各對基因/相對性狀的分離類型與比例(概率)。(2).兩對相對性狀遺傳分析：F2表現(xiàn)型類型與比例的推導(dǎo)；F2基因型類型與比例的推導(dǎo)。(3).三對相對性狀遺傳分析：第45頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一兩對相對性狀遺傳分析：表現(xiàn)型第46頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期

17、一兩對相對性狀遺傳分析：基因型第47頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一三對相對性狀遺傳分析：第48頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一第四節(jié) 基因的互作1、互補作用兩對獨立遺傳基因分別處于純合顯性或雜合狀態(tài)時，共同決定一種性狀的發(fā)育。當只有一對基因是顯性，或兩對基因都是隱性時，則表現(xiàn)為另一種性狀 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 : 7第49頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一香豌豆 P 白花CCpp 白花ccPP F1 紫花CcPp F2 9紫花(C_P_)：7白花(3C_pp + 3ccP_

18、+ 1ccpp) 返祖遺傳: 后代表現(xiàn)其野生祖先性 狀的現(xiàn)象第50頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一2、積加作用 兩種顯性基因同時存在時產(chǎn)生一種性狀，單獨存在時能分別表現(xiàn)相似的性狀，兩種顯性基因均不存在時又表現(xiàn)第三種性狀 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 : 6 ： 1第51頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一南瓜(Cucurbita pepo)果形遺傳南瓜果形受A/a、B/b兩對基因共同控制：P 圓球形 (AAbb) 圓球形 (aaBB) F1 扁盤形 (AaBb) F2 9 扁盤形(A_B_) : 6圓球形(3A_

19、bb + 3aaB_) : 1 長圓形 (aabb)第52頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一3、重疊作用 不同對基因互作時，不同的顯性基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型產(chǎn)生相同的影響，F(xiàn)2產(chǎn)生15：1的比例 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 15 ： 1第53頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一薺菜蒴果形狀遺傳受T1/t1、T2/t2兩對基因控制：P 三角形 (T1T1T2T2) 卵形 (t1t1t2t2) F1 三角形(T1t1T2t2) F2 15 三角形 (9T1_T2 _ + 3T1_t2t2 + 3t1t1T2 _) : 1 卵形 (

20、t1t1t2t2)第54頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一4、抑制作用 在兩對獨立基因中，其中一對顯性基因，本身并不控制性狀的表現(xiàn)，但對另一對基因的表現(xiàn)有抑制作用，稱為抑制基因 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 13 ： 3第55頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一家蠶繭色遺傳 歐州白繭 X 黃繭 I I yy ii YY 白蠶繭 Ii Yy 白繭 白蠶 白繭 黃繭 I-Y- I-yy iiyy iiY- 9 3 1 3 13 ： 3 第56頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一5、顯性上位作用 上位性

21、：兩對獨立遺傳基因共同對一對 性狀發(fā)生作用，其中一對基因?qū)α?一對基因的表現(xiàn)有遮蓋作用下位性：后者被前者所遮蓋上位顯性基因：起遮蓋作用的基因如果 是顯性基因 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 12 : 3 ： 1第57頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一燕麥穎殼顏色遺傳 黑色 X 黃色 BByy bbYY 黑色BbYy 黑色 黑色 黃色 白色 B-Y- B-yy bbY- bbyy 9 3 3 1 12 : 3 : 1第58頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一6、隱性上位作用 在兩對互作的基因中，其中一對隱性基因?qū)α硪粚?/p>

22、起上位性作用 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 ： 3 ： 4第59頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一蘿卜皮色遺傳有色(C)/無色(c)；紫色(Pr)/紅色(pr)。P 紅色 (CCprpr) 白色 (ccPrPr) F1 紫色(C_Pr_) F2 9 紫色(C_Pr_) : 3 紅色 (C_prpr) : 4 白色 ( 3ccPr_ + 1ccprpr)其中c對Pr/pr基因有隱性上位性作用第60頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一圖48 兩對基因互作的模式圖虛線表示合并的表現(xiàn)型，圓圈里數(shù)字表示各種比例數(shù)字 第61頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一 基因內(nèi)互作：同一位點上的 等位基因的相互作用 顯性、不完全顯性、隱 性基因互作 基因間互作：不同位點非等 位基因相互作用-上位 性、下位性 第62頁，共69頁，2022年，5月20日，10點57分，星期一多因一效和一因多效 多因一效：許多基因影響同一個性狀 的表現(xiàn)。玉米正常葉綠素的形成與50多對不同 的基因有關(guān)，其中的任何一對發(fā)生改變，都會影響葉綠素的消失或改變一因多效 ：一個基因影響許多性狀的 發(fā)育 往往是多個性狀同時表現(xiàn)出來第63頁，共69頁，2022年，5月20日