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文檔簡(jiǎn)介
包鋼一中王建國(guó)高中生物競(jìng)賽輔導(dǎo)遺傳、變異與進(jìn)化遺傳的基本規(guī)律(簡(jiǎn))遺傳的基本規(guī)律一、分離定律二、自由組合定律三、連鎖和互換定律四、孟德爾定律的拓展五、性別決定和伴性遺傳六、遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理七、細(xì)胞質(zhì)與遺傳1、分離規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)一、分離定律2、分離規(guī)律的驗(yàn)證(1)測(cè)交法(2)自交法(3)F1花粉鑒定法(1)測(cè)交法測(cè)交:
紅花×白花PCccc配子Ccc測(cè)交后代:Cccc紅花白花比例:1:1(2)自交法驗(yàn)證
(3)F1花粉鑒定法糯性玉米與非糯性玉米雜交P(非糯性)WxWx×wxwx(糯性)(含直鏈淀粉)↓↓(支鏈淀粉)
Wx
wx碘液染色花粉呈藍(lán)黑色花粉呈紅棕色↓F1Wxwx↓雜種花粉粒Wx
wx碘液染色呈藍(lán)黑色呈紅棕色1:13、分離比例實(shí)現(xiàn)的條件研究的生物體是二倍體(體內(nèi)染色體成對(duì)存在),并且所研究的相對(duì)性狀差異明顯。減數(shù)分裂形成的各種配子數(shù)目相等或接近相等;不同類型的配子具有同等的生活力;受精時(shí)各種雌雄配子均能以均等機(jī)會(huì)相互自由結(jié)合。受精后不同基因型的合子及由合子發(fā)育的個(gè)體具有同樣或大致相同的存活率。雜種后代都處于相對(duì)一致的條件下,試驗(yàn)分析的群體比較大。4、分離規(guī)律的意義與應(yīng)用(1)分離規(guī)律的理論意義基因分離規(guī)律建立在遺傳因子假說基礎(chǔ)之上。遺傳因子假說及基因分離規(guī)律對(duì)遺傳和生物進(jìn)化研究有非常重要的理論意義。①形成了顆粒式遺傳的正確遺傳觀念,否定了融合(混合)遺傳。②指出了區(qū)分基因型與表現(xiàn)型的重要性③解釋了生物變異產(chǎn)生的部分原因④建立了遺傳研究的基本方法(2)在遺傳育種工作中的應(yīng)用
遺傳因子假說及其分離規(guī)律不僅具有重要的理論意義,而且對(duì)生物遺傳改良工作有重要的指導(dǎo)意義。在雜交育種中的應(yīng)用。在良種繁育及遺傳材料繁殖保存中的應(yīng)用。在雜種優(yōu)勢(shì)利用中的應(yīng)用。為單倍體育種提供理論可能。(09)14.苯丙酮尿癥的隱性純合個(gè)體是一種嚴(yán)重的代謝缺陷患者。如果雙親表現(xiàn)正常,卻生了一個(gè)患病的女兒,一個(gè)正常表現(xiàn)的兒子,那么這對(duì)夫婦再生一個(gè)正常的兒子并且不攜帶致病基因的概率是:A.3/4B.1/3C.1/8D.1/4√1、自由組合規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)
控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因,分別位于不同的同源染色體上。
在減數(shù)分裂形成配子時(shí),同源染色體上相互分離,而非同源染色體(非等位基因)自由組合到配子中。二、自由組合定律YyRrYRyryRYr染色體復(fù)制減數(shù)Ⅰ次分裂:同源染色體分離,非同源染色體自由組合減數(shù)Ⅱ次分裂:著絲點(diǎn)分裂控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)同源染色體上YyRrryYrYRyR組合Ⅰ組合Ⅱ2、自由組合規(guī)律的驗(yàn)證(1)測(cè)交法(2)自交法自交的試驗(yàn)結(jié)果如下:F2F338株(1/16)YYRR→全部為黃圓35株(1/16)yyRR→全部為綠圓28株(1/16)YYrr→全部為黃皺30株(1/16)yyrr→全部為綠皺65株(2/16)YyRR→全部為圓粒,子葉顏色分離3黃:1綠68株(2/16)Yyrr→全部為皺粒,子葉顏色分離3黃:1綠60株(2/16)YYRr→全部為黃色,3圓:1皺(分離)67株(2/16)yyRr→全部為綠色,3圓:1皺(分離)138株(4/16)YyRr→分離9黃圓:3黃皺:3綠圓:1綠皺多對(duì)基因的自由組合
(08)46.一位喜歡釣魚的學(xué)生,一次從湖中釣到二條無鱗的草魚,她想確定一下這種特殊的表型是否有遺傳基礎(chǔ),于是做了一系列實(shí)驗(yàn)。她首先應(yīng)該做的是A.培養(yǎng)大量的野生型魚B.確定野生型魚有鱗表型能夠真實(shí)遺傳C.培養(yǎng)大量無鱗魚,研究表型特征D.用無鱗魚和有鱗魚雜交
47.(接上題)當(dāng)她將無鱗魚和純合體野生型魚雜交,F(xiàn)1代有兩種表型,有鱗魚占50%,另50%的魚在兩側(cè)各有一列麟片,由此可知:A.決定鱗片這一性狀的基因肯定不只一個(gè)B.決定鱗片這一性狀的基因可能只有一個(gè)C.有鱗片是顯性性狀D.有鱗片是隱性性狀
48.(接上題)這位學(xué)生又將單列鱗片的魚進(jìn)行互交,后代出現(xiàn)4種表型:?jiǎn)瘟绪[、野生型鱗、無鱗和散鱗(鱗片不規(guī)則覆蓋于一部分表皮上),它們的比例是6:3:2:1。這樣,決定鱗片表型的基因有:A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.無法確定
49.(接上題)她也將F1代具有野生型表型的魚進(jìn)行互交,后代中野生型與散鱗魚的比例為3:1,那么決定這種相對(duì)性狀的基因有:A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.無法確定
50.上題中每個(gè)基因擁有的等位基因數(shù)目為A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.無法確定√√√√√1、連鎖的發(fā)現(xiàn):1905年Batson首先在香豌豆中發(fā)現(xiàn)。
花的顏色:P紫色,p紅色花粉的形狀:L長(zhǎng)形,l圓形P紫色長(zhǎng)形(PPLL)×紅色圓形(ppll)
F1紫色長(zhǎng)形(PpLLl)
自交F2紫色長(zhǎng)形(P_L_)紫色圓形(P_ll)紅色長(zhǎng)形(ppL_)紅色圓形(ppll)284(74.5%)21(5.5%)21(5.5%)55(14.5%)
(1)親組合占89%,重組合占11%。如按9:3:3:1,親組合應(yīng)為62.5%,重組合應(yīng)為37.5%(2)測(cè)交結(jié)果:比率為7:1:1:7,自由組合理論比值應(yīng)為1:1:1:1(3)測(cè)交:指雜合體或未知基因型的個(gè)體與隱性純合體的交配。
三、連鎖和互換定律
1912年Morgan用果蠅為材料研究連鎖現(xiàn)象,提出了遺傳學(xué)的第三定律——連鎖與互換定律(1)F1雄性進(jìn)行側(cè)交:♂
♀
♀
(2)F1雌性進(jìn)行側(cè)交:2、交叉與交(互)換交叉:1909年Janssens首先觀察到減數(shù)分裂同源染色體部分區(qū)域的交叉?;Q:Morgan設(shè)想交叉的區(qū)域應(yīng)該是染色體互換的區(qū)域,因此表現(xiàn)為不完全連鎖(如上例的16%重組合)。完全連鎖:雄果蠅和雌家蠶連鎖群:染色體
♀Cbcb♂
紅色棒眼
cBY粉紅園眼精子
cbY
cb粉紅♀
Y粉紅♂親組合cB棒眼
cB棒眼卵子cb紅色♀
Y紅色♂Cb園眼Cb園眼cb粉紅
♀
Y粉紅♂重組合cb園眼cb園眼卵子cb紅色♀
Y紅色♂CB棒眼CB棒眼3、連鎖遺傳和互換的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)CSh4、舉例:假定在雜種的100個(gè)孢母細(xì)胞內(nèi),有7個(gè)csh交換發(fā)生在基因之內(nèi),其他有93個(gè),交換后的情況見表。
總配子數(shù)親本型配子重組型配子CShcshCshcSh93個(gè)孢母細(xì)胞在連鎖區(qū)內(nèi)不發(fā)生交換93×4=372個(gè)配子1861867個(gè)孢母細(xì)胞在連鎖區(qū)內(nèi)發(fā)生交換7×4=28個(gè)配子777740019319377親本組合=(193+193)/400×100%=96.5%重新組合=(7+7)/400×100%=3.5%即重組型配子數(shù)應(yīng)該是3.5%,
恰好是發(fā)生基因之內(nèi)交換的孢母細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)一半。
重組率(3.5%),等于發(fā)生基因之內(nèi)交換的孢母細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)一半。
親本組合=(193+193)/400×100%=96.5%重新組合=(7+7)/400×100%=3.5%
即重組型配子數(shù)應(yīng)該是3.5%,恰好是發(fā)生基因之內(nèi)交換的孢母細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)一半。交換值的計(jì)算公式交換值(%)=重組型的配子數(shù)總配子數(shù)×100%5、基因定位●定義:是指確定基因在染色體上的位置。確定基因的位置主要是確定基因之間的距離和順序,它們之間的距離是用交換值來表示的?!裼媒粨Q值表示的基因距離稱為遺傳距離。遺傳距離的單位是厘摩爾根(cM),是去掉百分率符號(hào)的交換值絕對(duì)值。如兩個(gè)基因的交換值為20%,那么遺傳距離為20個(gè)厘摩爾根(cM),或說為20個(gè)遺傳單位?!窕蚨ㄎ坏姆椒?1)
兩點(diǎn)測(cè)驗(yàn)基本步驟(方法)是:首先通過一次雜交和一次用隱性親本測(cè)交來確定兩對(duì)基因是否連鎖;然后再根據(jù)其交換值來確定它們?cè)谕蝗旧w上的位置。
兩對(duì)基因:一次雜交和一次測(cè)交。
三對(duì)基因:每?jī)蓪?duì)組合雜交(3個(gè)組合),每個(gè)組合雜種再和隱性親本測(cè)交。共三次雜交和三次測(cè)交。(2)
三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)①最常用的方法,是通過一次雜交和一次用隱性親本測(cè)交,同時(shí)確定三對(duì)基因在染色體上的位置。②可達(dá)到兩個(gè)目的:糾正兩點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的缺點(diǎn),使估算的交換值更加準(zhǔn)確;二是通過一次試驗(yàn)同時(shí)確定三對(duì)連鎖基因的位置。
例1:玉米第9染色體上三對(duì)基因間連鎖分析:子粒顏色: 有色(C)對(duì)無色(c)為顯性;飽滿程度: 飽滿(SH)對(duì)凹陷(sh)為顯性;淀粉粒: 非糯性(Wx)對(duì)糯性(wx)為顯性.
如果用兩點(diǎn)測(cè)交需通過三次親本間兩兩雜交,雜種F1與雙隱性親本測(cè)交,考察測(cè)交子代的類型與比例。(1)(CCShSh×ccshsh)F1× ccshsh(2)(wxwxShSh×WxWxshsh)F1× wxwxshsh(3)(wxwxCC×WxWxcc)F1× wxwxcc如果用三點(diǎn)測(cè)交的方法,一次雜交和一次測(cè)交即可得到更為準(zhǔn)確的結(jié)果。
P凹陷、非糯性、有色×飽滿、糯性、無色sh+++wxcsh+++wxc測(cè)交F1飽滿、非糯性、有色×凹陷、糯性、無色sh+
+shwxc
+wxcshwxc測(cè)交后代的表現(xiàn)型據(jù)測(cè)交后代的表現(xiàn)型粒數(shù)交換類別推知的F1配子種類
飽滿、糯性、無色
+wxc2708親本型
凹陷、非糯性、有色
sh++
2538
飽滿、非糯性、無色++c626單交換凹陷、糯性、有色shwx+601凹陷、非糯性、無色sh+c113單交換飽滿、糯性、有色+wx+116飽滿、非糯性、有色
+++
4
雙交換凹陷、糯性、無色shwxc2總數(shù)6708
wx+cwx+c+sh++sh+↓↓wx+cwxsh++sh+++c↓↓wxshcwxsh
c+++++
+↓(圖2兩個(gè)單交換一前一后)wx
shc+++
(圖1兩個(gè)交換同時(shí)進(jìn)行)
雙交換示意圖
(1)確定三對(duì)基因在染色體上的排列順序
用兩種親本型配子與兩種雙交換型配子比較:
雙交換配子與親本型配子中不同的基因位點(diǎn)位于中間。如:+wxc與shwxc相比只有sh位點(diǎn)不同,因此可以斷定sh位點(diǎn)位于wx和c之間;同理,sh++與+++相比也只有sh位點(diǎn)不同,也表明sh位點(diǎn)位于wx和c之間。所以可以肯定最初雜交的兩個(gè)親本的基因型分別為:
+sh+/+sh+和wx+c/wx+c基因間排列順序確定(2)計(jì)算基因間的交換值。由于雙交換實(shí)際上在兩個(gè)區(qū)域均發(fā)生交換,所以在估算每個(gè)區(qū)域交換值時(shí),都應(yīng)加上雙交換值,才能正確地反映實(shí)際發(fā)生的交換頻率。繪制連鎖遺傳圖
Sh位于wx與c之間;wx—sh:18.4 sh—c:3.5 wx—c:21.9。在標(biāo)記基因間遺傳圖距時(shí),去掉重組值的%號(hào),取值標(biāo)在連鎖圖上即可。6、干涉和并發(fā)系數(shù)
①理論雙交換值連鎖與互換的機(jī)理表明:染色體上除著絲粒外,任何一點(diǎn)均有可能發(fā)生非姊妹染色單體間的交換。相鄰兩個(gè)交換是否會(huì)相互影響?如果相鄰兩交換間互不影響,即交換獨(dú)立發(fā)生,根據(jù)乘法定理,雙交換發(fā)生的理論頻率(理論雙交換值)應(yīng)該是兩個(gè)區(qū)域交換頻率(交換值)的乘積。例:wxshc三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)中,wx和c基因間理論雙交換值為:0.184×0.035=0.64%。②干涉(interference):測(cè)交試驗(yàn)的結(jié)果表明:
wx和c基因間的實(shí)際雙交換值為0.09%,低于理論雙交換值,說明wx-sh間或sh-c間一旦發(fā)生一次交換后就會(huì)影響另一個(gè)區(qū)域交換的發(fā)生,使雙交換的頻率下降。以上現(xiàn)象稱為干涉(interference),或干擾:
一個(gè)交換發(fā)生后,它往往會(huì)影響其鄰近交換的發(fā)生。其結(jié)果是使實(shí)際雙交換值不等于理論雙交換值。為了度量?jī)纱谓粨Q間相互影響的程度,提出并發(fā)系數(shù)的概念。
③并發(fā)系數(shù)(coefficientofcoincidence)并發(fā)系數(shù)也稱為符合系數(shù):用以衡量?jī)纱谓粨Q間相互影響的性質(zhì)和程度。并發(fā)系數(shù)=實(shí)際雙交換值/理論雙交換值=1—干涉例如前述中:并發(fā)系數(shù)=0.09/0.64=0.14.并發(fā)系數(shù)的性質(zhì):真核生物:[0~1]———正干涉;某些微生物中往往大于1,稱為負(fù)干涉。例題:
(09)10.同源染色體聯(lián)會(huì)后發(fā)生的實(shí)際雙交換,往往不同于理論雙交換的數(shù)量。試分析下列選項(xiàng)哪一個(gè)正確?A.若染色體某一區(qū)段發(fā)生了負(fù)干擾時(shí),就意味著這一區(qū)段的實(shí)際雙交換率低于理論雙交換率,但卻有雙交換發(fā)生B.這一區(qū)段未發(fā)生雙交換時(shí),由于計(jì)算公式失效,顯示出負(fù)干擾值C.當(dāng)這一區(qū)段發(fā)生的雙交換率高于理論雙交換率時(shí),所獲得的并發(fā)率大于1
D.這一區(qū)段的實(shí)際雙交換率與理論雙交換值相等時(shí),由于計(jì)算公式中理論雙交換值有系數(shù)0.5,所獲得的并發(fā)率就呈現(xiàn)大于1的數(shù)值
√(09)15.已知a和b相距20個(gè)圖距單位,從雜交后代測(cè)得的重組值為19%,則兩基因間的雙交換值為:
A.0.5%
B.1%
C.2%
D.4%(08)54.真實(shí)遺傳的弗吉尼亞煙草中,三個(gè)顯性等位基因分別決定煙草葉子的形態(tài)(M0、顏色(C)和大小(S)??_來那煙草三這三個(gè)基因座上都是隱性純合的。三個(gè)基因座位于同一條染色體上,C在中央,MC的圖距為6mu,CS圖距為17mu.兩種煙草雜交的F1代再與卡羅來那煙草回交,回交產(chǎn)生的子代中,三種性狀都和卡羅來那煙草相同的占A.50%B.39%C.27%D.25%55.(接上題)回交產(chǎn)生的子代中,三種性狀都和弗吉尼亞煙草相同的占:A.50%B.39%C.27%D.25%56.(接上題)回交產(chǎn)生的子代中,葉子形態(tài)與大小與弗吉尼亞煙草相同,而葉子顏色與卡羅來那煙草相同的所占比例為:A.8%B.3%C.1%D.0.5%√√√√四、孟德爾定律的拓展(一)基因型與表型一般在生物體的一生中表型可以改變,但基因型是恒定不變的。這是由于表現(xiàn)型是不同基因之間以及基因與環(huán)境之間極復(fù)雜的相互作用的結(jié)果。1.表型模擬:環(huán)境因素所誘導(dǎo)的表型類似于基因突變所產(chǎn)生的表型。模擬的表型性狀是不能遺傳的。2.外顯率:一定基因型的個(gè)體在特定的環(huán)境中形成預(yù)期表型的比例,一般用百分率表示。由于外顯不完全,在人類一些顯性遺傳系譜中可出現(xiàn)隔代遺傳現(xiàn)象。3.表現(xiàn)度:即雜合體在不同的遺傳背景和環(huán)境因素的影響下,個(gè)體間基因表達(dá)的變化程度。
外顯率是指一個(gè)基因效應(yīng)的表達(dá)或不表達(dá),不管表達(dá)的程度如何;而表現(xiàn)度則適用于描述基因表達(dá)的程度。(二)等位基因間的相互作用1、顯性的相對(duì)性和分離比出現(xiàn)的條件(1)完全顯性:F1所表現(xiàn)的性狀和親本之一完全一樣,而非中間型或同時(shí)表現(xiàn)雙親的性狀。表現(xiàn)型比為3:1。高莖787高莖277矮莖×PF1F2高莖矮莖×3∶1(雜交)(自交)
(2)不完全顯性F1表現(xiàn)雙親性狀的中間型,表現(xiàn)型比為1:2:1。舉例:紫茉莉花色的遺傳P紅花親本×白花親本(RR)↓(rr)F1(Rr)為粉紅色↓F21RR:2Rr:1rr1/4(紅)2/4(粉)1/4(白)
(3)共顯性
雙親的性狀同時(shí)在F1個(gè)體上出現(xiàn),而不表現(xiàn)單一的中間型。表現(xiàn)型比為1:2:1。舉例:混花毛馬的遺傳、人鐮刀形貧血病遺傳(4)嵌鑲顯性雙親性狀在F1的同一個(gè)體不同的部位表現(xiàn)出來,這種雙親的性狀不一定有顯隱性之分,表現(xiàn)型比為1:2:1。(5)條件顯性:
顯性性狀的表現(xiàn)受到生物體內(nèi)、外環(huán)境條件的影響
舉例1:金魚草花色的遺傳
紅花品種
×象牙色品種↓F1
在低溫、強(qiáng)光下為紅色,紅色為顯性。在高溫、遮光下為象牙色,象牙色為顯性。舉例2:有角羊與無角羊雜交。
F1雄性有角,雌性無角。
等位基因之間的關(guān)系,并不是彼此直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系,而是分別控制各自所決定的代謝過程,從而控制性狀的發(fā)育。顯性作用是相對(duì)的,因內(nèi)外條件的不同而可能有所改變。2、致死基因
在雜交實(shí)驗(yàn)中,有時(shí)觀察到后代分離比與預(yù)期值有一定的偏差。致死基因的作用可發(fā)生在不同的發(fā)育階段,在配子期致死的稱配子致死,在胚胎期或成體階段致死的稱合子致死。致死基因的致死效應(yīng)往往也跟個(gè)體所處的環(huán)境有關(guān)。例如:黃鼠×黑鼠→黃鼠2378,黑鼠2398(1:1)黃鼠×黃鼠→黃鼠2396,黑鼠1235(2:1)解釋:黃鼠AYa×黃鼠AYa↓1(AYAY)死亡2AYa黃鼠1aa黑鼠(08)109.1960年,法國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)達(dá)烏耳黃鼠的黃色皮毛無法真實(shí)遺傳。黃毛老鼠自交,總產(chǎn)生黃毛老鼠和黑毛老鼠。由此可以得出A.黃毛鼠永遠(yuǎn)是雜合體B.決定黃毛的基因還有別的功能C.黃毛是由多個(gè)基因決定的D.純合的黃毛基因可能致死√√√3、復(fù)等位基因:
指位于同一基因座位中,一組等位基因的數(shù)目在兩個(gè)以上,作用類似,都影響同一器官的形狀和性質(zhì),有遺傳上稱復(fù)等位基因,如A→a1,a2,a3,…就構(gòu)成一個(gè)復(fù)等位基因系列。對(duì)這一復(fù)等位基因系列來講,每一個(gè)體只可能有其中的兩個(gè)基因。例如ABO血型、植物自交不親和。計(jì)算公式為:基因型數(shù)目=n(n+1)/2(n代表復(fù)等位基因數(shù)目)。其中純合體數(shù)=n,雜合體數(shù)=n(n-1)/2。(09)17.一個(gè)二倍體物種,在A基因座位上有10個(gè)復(fù)等位基因,在B基因座上有8個(gè)復(fù)等位基因;A、B兩個(gè)基因不連鎖。請(qǐng)問可能存在的基因型有幾種:A.18種
B.1260種
C.80種
D.180種√ABO血型:人類的ABO血型由IA、IB和i三個(gè)互為等位的基因控制,其中,前2個(gè)互為共顯性,而對(duì)i基因完全顯性,所以,可以形成6種基因型、4種表型(血型):
表型基因型
AIAIAIaiBIBIBIBiABIAIBOiiABO血型可以用來司法及親子鑒定。輸血原則:同型者可以輸血,O型血可輸給任何血型個(gè)體,AB型個(gè)體可接受任何血型的血液,AB型血只能輸給AB型個(gè)體。4、植物的自交不親和(三)非等位基因間相互作用(1)互作基因:9:3:3:1(2)互補(bǔ)作用:9:7(3)抑制作用:13:3(4)顯性上位作用:12:3:1(5)隱性上位作用:9:4:3(6)疊加作用:15:1(7)積加作用:9:6:1
(1)互作基因(9:3:3:1)
定義:細(xì)胞內(nèi)各基因在決定生物性狀表現(xiàn)時(shí)表現(xiàn)出的相互作用。遺傳分析:(2)互補(bǔ)作用(9:7)
定義:兩對(duì)獨(dú)立基因分別處純合顯性或雜合狀態(tài)時(shí),共同決定一種性狀的發(fā)育。當(dāng)只有一對(duì)基因是顯性,或兩對(duì)基因都是隱性時(shí),則表現(xiàn)為另一種性狀,這種作用稱為互補(bǔ)作用。發(fā)生互補(bǔ)作用的基因稱為互補(bǔ)基因。舉例:香豌豆花色遺傳P白花CCpp×ccPP白花
↓F1
紫花CcPp
↓
F2
9紫花(C_P_):7(3C_pp+3ccP_+1ccpp)(3)抑制作用(13:3)在兩對(duì)獨(dú)立基因中,一對(duì)基因本身不能控制性狀表現(xiàn),但其顯性基因?qū)α硪粚?duì)顯性基因的表現(xiàn)卻具有抑制作用。例:雞的羽毛顏色遺傳P白羽萊杭(CCII)×白羽溫德(ccii)↓F1
白羽(CcIi)↓F2
13白羽(9C_I_+3ccI_+1ccii):3有色羽(C_ii)I/i基因本身不決定性狀表現(xiàn),但當(dāng)顯性基因I存在時(shí)對(duì)C/c基因的表現(xiàn)起抑制作用。(4)顯性上位作用(12:3:1)兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因共同對(duì)一對(duì)性狀發(fā)生作用,其中一對(duì)對(duì)另一對(duì)基因的表現(xiàn)有遮蓋作用,稱為上位性。反之,后者被前者所遮蓋,稱為下位性。如果是顯性起遮蓋作用,稱為上位顯性基因。舉例:西葫蘆(squash)的皮色遺傳P
白皮WWYY×wwyy綠皮
↓F1
WwYy白皮
↓F212白皮(9W_Y_+3W_yy):3黃皮(wwY_):1綠皮(wwyy)
顯性白色基因(W)對(duì)顯性黃皮基因(Y)有上位性作用。當(dāng)W存在時(shí),Y的作用被遮蓋,當(dāng)W不存在時(shí),Y則表現(xiàn)黃色,當(dāng)為雙隱性時(shí),則為綠色。(5)隱性上位作用(9:3:4)在兩對(duì)互作的基因中,其中一對(duì)隱性基因?qū)α硪粚?duì)基因起上位性作用。
舉例:玉米胚乳蛋白質(zhì)層顏色的遺傳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(duì)Pr/pr基因有隱性上位性作用。
上位作用和抑制不同,抑制基因本身不能決定性狀,而顯性上位基因除遮蓋其他的基因的表現(xiàn)外,本身還能決定性狀。(6)重疊作用(15:1)
●定義:不同對(duì)基因互作時(shí),對(duì)表現(xiàn)型產(chǎn)生相同的影響,F(xiàn)2產(chǎn)生15:1的比例,稱為重疊作用。這類表現(xiàn)相同作用的基因,稱為重疊基因。
●舉例:薺菜的蒴果形狀有三角形和卵形,有以下雜交:P三角形(A1A1A2A2)X卵形(a1a1a2a2)↓F1三角形(A1a1A2a2)↓F2
9三角形(A1_A2_):3三角形(A1_a2a2):
3三角形(a1a1A2_):1卵形(a1a1a2a2)只要有A1或A2存在就能表現(xiàn)三角形果實(shí)這一性狀。(7)積加作用(9:6:1)
●定義:兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一種性狀,單獨(dú)存在時(shí)則能分別表現(xiàn)相似的性狀,稱之。
●舉例:南瓜果形遺傳
圓球形對(duì)扁盤形為隱性,長(zhǎng)圓形對(duì)圓球形為隱性。用兩種不同基因型的圓球形品種雜交,F(xiàn)1產(chǎn)生扁盤形,F(xiàn)2出現(xiàn)三種果形:9/16扁盤形,6/16圓球形,1/16長(zhǎng)圓形。非等位基因間相互作用小結(jié)(四)多基因一效性和基因的多效性
(1)多基因一效性:許多基因影響同一單位性狀的現(xiàn)象。又叫遺傳的異質(zhì)性。在生物界,多基因一效性現(xiàn)象很普遍。如玉米糊粉層的顏色涉及7對(duì)等位基因,玉米葉綠素的形成至少涉及50對(duì)等位基因,果蠅眼睛的顏色受40幾對(duì)基因的控制。例:兩個(gè)先天性聾啞(AR)人結(jié)婚,所生的兩個(gè)子女都不患聾啞,這種情況可能屬于:A.外顯不完全
B.遺傳的異質(zhì)性
C.隔代遺傳
D.延遲顯性√(2)基因的多效性:
一個(gè)基因也可以影響許多性狀的發(fā)育。
豌豆中控制花色的基因也控制種皮的顏色和葉腋有無黑斑。紅花豌豆,種皮有色,葉腋有大黑斑。又如家雞中有一個(gè)卷羽(翻毛)基因,是不完全顯性基因,雜合時(shí),羽毛卷曲,易脫落,體溫容易散失,因此卷毛雞的體溫比正常雞低。體溫散失快又促進(jìn)代謝加速來補(bǔ)償消耗,這樣一來又使心跳加速,心臟擴(kuò)大,血量增加,繼而使與血液有重大關(guān)系的脾臟擴(kuò)大。同時(shí),代謝作用加強(qiáng),食量又必然增加,又使消化器官、消化腺和排泄器官發(fā)生相應(yīng)變化,代謝作用又影響腎上腺,甲狀腺等內(nèi)分泌腺體,使生殖能力降低。由一個(gè)卷毛基因引起了一系列的連鎖反應(yīng)。這是一因多效的典型實(shí)例。
五、性別決定與伴性遺傳1、性別的決定
(1)XY型:♀:XX♂:XY人類、哺乳類、某些兩棲類、某些魚類、棕櫚、菠菜等。(2)XO型:♀:XX♂:X直翅目昆蟲:如蝗蟲、蟑螂、蟋蟀等。(3)ZW型:♀:ZW♂:ZZ鳥類、鱗翅目昆蟲、爬行類、某些兩棲類、草莓等。(4)ZO型:♀:Z♂:ZZ雞、鴨、某些魚類和鱗翅目昆蟲。(6)環(huán)境決定珊瑚島魚:在30~40條左右的群體中,只有一條為雄性,當(dāng)雄性死后,由一條強(qiáng)壯的雌性轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌?。?)基因決定性別玉米雌雄同株:雌花序由Ba基因控制;雄花序由Ts基因控制。(5)倍數(shù)型:蜜蜂、螞蟻雄性為單倍體(n),由未受精卵發(fā)育而來,無父親。雌性為二倍體(2n),由受精卵發(fā)育而來。2、伴性遺傳
性染色體上的基因的傳遞方式與性別相關(guān)連的現(xiàn)象。(08)51.Duchennemusculardystrophy(杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良,DMD)是一種罕見的X染色體連鎖的隱性遺傳病,患者的肌肉逐漸失去功能,一般20歲之前死亡。如果一位女士的哥哥患有此病,那么她第一個(gè)兒子患病的概率是:A.0B.12.5%C.25%D.50%52.(接上題)如果該女士的第一個(gè)兒子患聲DMD,那么她第二個(gè)兒子患病的概率為:A.0B.12.5%C.25%D.50%53.(接上題)沒有DMD病史的家族中出現(xiàn)一位患病男士(先證者),如果該男士和他的表妹結(jié)婚,他們兩個(gè)的母親是親姐妹,那么,這對(duì)夫婦的第一個(gè)孩子是患病男孩的概率為:A.0B.1/4C.1/8D.1/16√√√3、限性遺傳指位于Y/W染色體上基因所控制的性狀,它們只在異配性別上表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。(1)位于Y/W染色體上的基因(限性遺傳):由于Y/W染色體僅在異配性別中出現(xiàn),因此其上基因僅在異配性別中才可能表現(xiàn),并且無論顯性基因還是隱性基因都會(huì)得到表現(xiàn)。(2)位于X/Z染色體上的基因(伴性遺傳):在同配性別中總是成對(duì)存在,并可能存在顯性純合、雜合、隱性純合三種情況,隱性基因可能不能表現(xiàn)出來。在異配性別中成單存在,無論顯隱性也會(huì)直接表現(xiàn)出來。4、從性遺傳
也稱為性影響遺傳:控制性狀的基因位于常染色體上,但其性狀表現(xiàn)受個(gè)體性別影響的現(xiàn)象。從性遺傳的實(shí)質(zhì)是常染色體上基因所控制的性狀受到性染色體遺傳背景和生理環(huán)境(內(nèi)分泌等因素)的影響。例:綿羊角的遺傳H/h基因位于常染色體上。人的禿頭性狀也表現(xiàn)為類似的遺傳現(xiàn)象。六、遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理1、二項(xiàng)式展開一般地說,設(shè)p為某一基因型或表型出現(xiàn)的概率,而q或1-p是另一基因型或表型出現(xiàn)的概率,p+q=1。這樣,這些事件的每一組合的概率就可用二項(xiàng)分布的展開來說明。如果不考慮出現(xiàn)的順序,基因型或表型的每一特定組合的概率可從二項(xiàng)分布的通項(xiàng)公式算出:
這里,n是子裔的數(shù)目,s是有某一基因型(例如Aa)或表型的子裔數(shù),p是這基因型或表型的出現(xiàn)概率,而n-s是有另一基因型(例如aa)或表型的子裔數(shù),q是另一基因型或表型的出現(xiàn)概率。符號(hào)!是階乘,就是從一個(gè)數(shù)目開始,按整數(shù)順序相乘,一直到1。例如n=5,5!=5×4×3×2×1=120。應(yīng)該注意到,0的階乘(0?。┑扔?,任何數(shù)的0次方[如(1/2)0]也等于1。如:在Aa×aa的交配中,產(chǎn)生4個(gè)子裔,問這4個(gè)子裔都是Aa的機(jī)會(huì)是多少?因?yàn)锳a的概率p=?,s=4,所以(08)42.半乳糖血癥是人類的一種隱性遺傳病,可以通過限制食物中乳糖和葡萄糖的濃度加以治療。小蘇和她的丈夫都是半乳糖血癥基因的攜帶者,那么如果小蘇己經(jīng)孕有異卵雙胞胎,她們都是女孩且都患有半乳糖血癥的概率是A.1/8B.1/16C.1/32D.1/6443.(接上題)如果小蘇懷的是同卵雙胞胎,她們都是女孩且都患有半乳糖血癥的概率是:A.1/8B.1/16C.1/32D.1/6444.(接上題)在不考慮雙胞胎的情形下,夫婦兩個(gè)如果有4個(gè)孩子,他們都正常的概率是:A.19%B.25%C.32%D.75%45.(接上題)4個(gè)孩子中至少有一個(gè)患病的概率是:A.25%B.68%C.75%D.81%(09)19.一對(duì)MN血型的夫婦生育有六個(gè)孩子,這六個(gè)孩子中有三個(gè)M血型,兩個(gè)MN血型和一個(gè)N血型的概率是:A.1/1024B.15/1024C.1/512D.15/256√√√√√2、適合度雜交試驗(yàn)中,子代預(yù)期的遺傳比率可以根據(jù)棋盤法或分枝法正確地推算,子裔中基因型或表型的各種組合的概率也可根據(jù)二項(xiàng)式分布簡(jiǎn)單地求得。在這基礎(chǔ)上,我們可進(jìn)一步計(jì)算實(shí)得比數(shù)對(duì)理論比數(shù)的適合度,那就是說,根據(jù)實(shí)得比數(shù)符合理論比數(shù)的程度如何,從而判斷這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可用這個(gè)理論比數(shù)來說明,還是必須拋棄這個(gè)理論比數(shù),認(rèn)為另有其它理論比數(shù),或者這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果根本不能用孟德爾定律來說明。3、用卡平方來測(cè)定適合度用二項(xiàng)式展開的方法來進(jìn)行適合度測(cè)驗(yàn),在子代個(gè)體數(shù)較多時(shí)非常費(fèi)力,而且當(dāng)子代個(gè)體數(shù)分成兩類以上時(shí)更為困難。統(tǒng)計(jì)學(xué)上有簡(jiǎn)單的近似法,不論子代個(gè)體數(shù)分成幾類,都可以用一個(gè)指數(shù)來表示實(shí)得數(shù)與理論數(shù)的差異。這個(gè)指數(shù)就叫做卡平方,一般寫成X2。X2的定義是:以水稻的抗性試驗(yàn)為例,實(shí)得比數(shù)為14∶6,按1∶1的假設(shè),預(yù)期數(shù)應(yīng)為10∶10,把這些數(shù)據(jù)代入上式,得
如實(shí)得比數(shù)為15∶5,則
算出X2后,就查X2表
P就是實(shí)得數(shù)與理論數(shù)相差一樣大以及更大的積加概率。N表示“自由度”,意思是在各項(xiàng)預(yù)期值決定后,實(shí)得數(shù)中有幾項(xiàng)能自由變動(dòng)。在分離比數(shù)的適合度測(cè)驗(yàn)中,自由度一般等于子代分類數(shù)減一。在上述一對(duì)基因回交試驗(yàn)中,子代分成2類,自由度n=2-1=1,因?yàn)檫@兩個(gè)實(shí)得數(shù)值中,只有一個(gè)可以自由變動(dòng)。以P<0.05為顯著性的標(biāo)準(zhǔn)。1、細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念
七、細(xì)胞質(zhì)與遺傳細(xì)胞核遺傳:由細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)(核基因)所控制的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。細(xì)胞質(zhì)遺傳:由細(xì)胞質(zhì)基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律,也稱為非孟德爾遺傳,核外遺傳。2、細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)
◆正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同;F1通常只表現(xiàn)母本的性狀,故又稱為母性遺傳;◆遺傳方式是非孟德爾式的;雜交后代一般不表現(xiàn)一定比例的分離;◆通過連續(xù)回交不能置換細(xì)胞質(zhì)基因◆由附加體或共生
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