第二章 孟德尔遗传null第二章 孟德尔遗传第二章 孟德尔遗传null 1. 孟德尔分离规律、验证、应用; 2. 显性性状的表现以及与环境的关系; 3. 二对相对性状的遗传; 4. 多对相对性状的遗传; * 5. 基因互作; 6. 基因的作用和性状的表现: 一因多效、多因一效。本章重点null人类很早就从整体上认识了遗传现象 亲子 性状相似 直观上认为子代所表现的性状是父、 母本性状的混合遗传 以后世代不再分离。第一节 分离规律第一节 分离规律null一、孟德尔的豌豆杂交试验:null孟德尔试验的特点:
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null第二章 孟德尔遗传第二章 孟德尔遗传null 1. 孟德尔分离规律、验证、应用; 2. 显性性状的表现以及与环境的关系; 3. 二对相对性状的遗传; 4. 多对相对性状的遗传; * 5. 基因互作; 6. 基因的作用和性状的表现: 一因多效、多因一效。本章重点null人类很早就从整体上认识了遗传现象 亲子 性状相似 直观上认为子代所表现的性状是父、 母本性状的混合遗传 以后世代不再分离。第一节 分离规律第一节 分离规律null一、孟德尔的豌豆杂交试验:null孟德尔试验的特点:
(1). 遗传纯:以严格自花授粉植物豌豆为材料;(2). 稳定性状:选择简单而能稳定遗传的 7 对性状进行试验;(3). 相对性状:采用各对性状上相对不同的品种为亲本;(4). 杂交:进行系统的遗传杂交试验;(5). 统计分析:系统记载各世代中不同性状个体数,应用统计方法处理数据 结果否定了混合遗传观念。null孟德尔认为父母本性状遗传不是混合,而是相对 独立地传给后代 后代还会分离出父母本性状。
提出:
①.分离规律;
②.独立分配规律。null 生物体所表现的形态特征和生理特性,能从亲代遗传给子代。1. 性状(trait):①.单位性状(unit trait):
个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。
例如:豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色、豆荚
形状及豆荚颜色(未成熟)。
null②.相对性状(contrasting trait):
指同一单位性状的相对差异。
如红花与白花、高秆与矮秆等。
利用具有相对性状的个体杂交后
可以对其后代的遗传表现进行对比
分析和研究 分析其遗传规律。
null 2. 材料: 曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊为材料进行试验。
豌豆(Pisum sativum)杂交试验用时8年(1856~1864),选用7对相对性状。nullnull(1). 正交 P 红花(雌) 白花(雄)
↓
F1 红花
↓(自交)
F2 红花 白花
株数 705 224 T=929株
比例 3.15 : 13. 方法(如红花与白花亲本杂交)(2). 反交 白花(雌) 红花(雄)
↓
3 : 1
以上说明F1和F2的性状表现不因亲本而异。null4.结果:7对相对性状的试验结果相同null5. 特点:(1). F1性状表现一致,只表现一个亲本性状,另一个亲本性状隐藏。
显性性状:F1表现出来的性状;
隐性性状:F1未表现出来的性状。
(2). F2分离:一些植株表现出这一亲本性状,另一些植株表现为另一亲本性状 说明隐性性状未消失。
(3). F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。
null6. 重复试验:null二、分离规律的解释:null孟德尔提出以下假说:
①.生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子控制
着性状表现;②.遗传因子在体细胞内成对:如F1植株内存在一个控制
红花显性性状和一个控制白花隐性性状的遗传因子;③.每对遗传因子在形成配子时可均等地分配到配子中
每一配子(花粉或卵细胞)中只含其中一个;④.遗传因子在受精过程中保持独立性表现为随机性。
null以遗传因子解释null三、表现型和基因型:null2. 表现型(phenotype):生物体所表现的性状。
如红花、白花
内在基础 环境 外在表现
基因型 表现型
(根据表现型决定)孟德尔提出的遗传因子 基因(gene)1. 基因型(genotype):个体的基因组合即遗传组成; 如花色基因型CC、Cc、cc。3. 基因型、表现型与环境的关系:
基因型 环境 表现型。null4. 基因型类型:
(1). 纯合基因型(homozygous genotype):
或称纯合体,成对基因相同,纯质结合。如CC、cc。(2). 杂合基因型(heterozygous genotype):
成对基因不同,为杂质结合。如Cc或称杂合体。 虽然Cc与CC的表现型一致,但其遗传行为不同。可用
自交鉴定:
CC纯合体 稳定遗传;
Cc 杂合体 不稳定遗传;
cc 纯合体 稳定遗传。null四、分离规律的验证:null分离规律假设: 体细胞中成对基因在配子形成时将随着减数分裂的 进行而互不干扰地分离;
配子中只含有成对基因中的一个。null
测交法(test cross):也称回交法。
即把被测验的个体与隐性纯合基型的亲本杂交,
根据测交子代(Ft)的表现型和比例测知该个体的
基因型。㈠、测交法:null供测个体 隐性纯合亲本 测交子代 Ft 。例如null
F2植株个体通过自交产生F3株系,根据F3株系的 性状表现,推论F2个体的基因型。㈡、自交法:nullP 红花 白花 CC ↓ cc
F1 红花Cc ⃒ F2 红花 红花 白花 CC Cc cc ↓ ↓ ↓ F3 红花 分离 白花 1 : 2 : 1 试验结果: 100株 F2红花株 ↓ F3株系 全为红花株 3红:1白 株系数 1/3(36株) 2/3(64株) 1 : 1.8nullnull杂种细胞进行减数分裂形成配子时,由于各对同源 染色体分别分配到两个配子中,位于同源染色体的等位 基因随之分离 进入不同配子。 这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植物 中可以通过花粉粒鉴定进行观察。㈢、F1花粉鉴定法:null 糯性 非糯 wxwx ↓ WxWx F1 非糯 Wxwx ↓观察花粉颜色(稀碘液) 糯性(wx): 非糯(Wx)
红棕色 兰黑色 1 : 1 如玉米、水稻等:null五、分离比实现的条件:null分离规律的表现:null1. 研究的生物体必须是二倍体(2n),相对性状差异明显;2. 杂种减数分裂时各同源染色体必须以均等的机会分离 形成数目相等的配子 两类配子发育良好,雌雄 配子受精机会均等;
3. 受精后各基因型的合子成活率均等;
4. 显性作用完全,不受其它基因影响而改变作用方式, 即简单的显隐性;5. 杂种后代处于相对一致的条件下,试验群体大。
null六、分离规律的应用:null1. 是遗传学中性状遗传最基本的规律,在理论上说明了
生物界由于杂交后代的分离而出现变异的普遍性;2. 从本质上说明控制性状的遗传物质是以基因存在,基因
在体细胞中成双、在配子中成单,具有高度的独立性;
3. 在减数分裂配子的形成过程中,成对基因在杂种细胞中
彼此互不干扰、独立分离,通过基因重组在子代中继续
表现各自的作用。
null4. 杂种通过自交将产生性状分离,同时导致基因纯合。 纯合亲本杂交杂种自交性状分离选择纯合
一致的品种。
∴ 亲本要纯 F1真杂种 F2才会按比例分离:
如果F1假杂种 F2不分离。
如果父母本不 F1分离。
null5. 通过性状遗传研究,可以预期后代分离的类型和频率, 进行有计划种植,以提高育种效果,加速育种进程。 如水稻抗稻瘟病
抗(显性) 感(隐性)
↓
F1抗
↓
F2 抗性分离
有些抗病株在F3 还会分离。
null6. 良种生产中要防止天然杂交而发生分离退化,去杂 去劣及适当隔离繁殖。7. 利用花粉培育纯合体:
杂种(2n)
↓
配子(n)
↓组培 单倍体植株(n)
↓加倍 纯合二倍体植株(2n)
↓
品种
第二节 独立分配规律第二节 独立分配规律null
孟德尔以豌豆为材料,选用具有两对相对性状 差异的纯合亲本进行杂交 研究两对相对性状的 遗传后提出:
独立分配规律(自由组合规律)。
null一、两对相对性状的遗传:nullP 黄色子叶、圆粒×绿色子叶、皱粒
↓
F1 黄色子叶、圆粒 15株自交结556粒种子
↓㈠、试验结果:F2种子 黄、圆 黄、皱 绿、圆 绿、皱 总数
实得粒数 315 101 108 32 556
理论比例 9 : 3 : 3 : 1 16
理论粒数 312.75 104.25 104.25 34.75 556null在两对相对性状遗传时:
F1 出现显性性状;
F2 出现 4 种类型:
2 种亲本型 2 种新的重组型。
(两者成一定比例)null先按一对相对性状杂交的试验结果分析:
黄∶绿=(315+101)∶(108+32)=416∶140=2.97∶1≈3∶1
圆∶皱=(315+108)∶(101+32)=423∶133=3.18∶1≈3∶1 ㈡、结果分析:∴两对性状是独立互不干扰地遗传给子代 每对性状的
F2分离均符合3∶1比例。
F2 出现两种重组型个体 说明控制两对性状的基因
从F1遗传给F2时,是自由组合的。
null
按概率定律,两个独立事件同时出现的概率是分别 出现概率的乘积:
黄、圆 3/4×3/4=9/16
黄、皱 3/4×1/4=3/16
绿、圆 1/4×3/4=3/16
绿、皱 1/4×1/4=1/16
(3∶1)2 = 9∶3∶3∶1
null二、独立分配现象的解释:null独立分配规律的要点:
控制两对不同性状的等位基因在配子形成过程
中,一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合
互不干扰,各自独立分配到配子之中。null从遗传角度考虑(以基因符号表示):P 黄子叶、圆粒 绿子叶、皱粒
YYRR yyrr
↓ ↓
G YR yr
F1 黄子叶、圆粒 YyRr
↓
F2
nullF2基因型和表现型归类:F2 群体共有9 种基因型,其中:
4 种基因型为纯合体;
1 种基因型的两对基因均为杂合体,与F1一样;
4 种基因型中的一对基因纯合,另一对基因杂合。
F2 群体中有 4 种表现型,∵Y对y显性,R对r显性。null细胞学基础:
Y-y等位基因位于这一对同源染色体上;
R-r等位基因位于另一对同源染色体上。
F1基因型是YyRr 孢母细胞进行分裂时,可以形成4种配子:
YR Yr yR yr
配子比例 1 : 1 : 1 : 1
表型比例 9 : 3 : 3 : 1
null
独立分配的实质:
控制两对性状的等位基因,分布在不同的同源染色体
上;减数分裂时,每对同源染色体上等位基因发生分离,
而位于非同源染色体上的基因,可以自由组合。null三、独立分配规律的验证:null㈠、测交法: 配子 YR Yr yR yr yr 基因型 YyRr Yyrr yyRr yyrr 表现型 黄、圆 黄、皱 绿、圆 绿、皱
表现型比例 1 : 1 : 1 : 1 理论Ft F1为♀ 31 27 26 26 测交结果
F1为♂ 24 22 25 26 测交结果
2 测验,P > 5%,符合理论比例,理论与实际结果一致。null 按照分离和独立分配规律的理论判断,F2中:
纯合基因型的植株有4/16(YYRR、yyRR、YYrr、yyrr) 经自交 F3,性状不分离;
一对基因杂合的植株有8/16(YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr) 经自交 F3,一对性状分离(3∶1),另一对性状稳定;
二对基因杂合的植株有4/16(YyRr)经自交 F3, 二对性状均分离(9∶3∶3∶1)。㈡、自交法:null孟德尔试验结果:
T=529株
F2植株群体中(按表现型归类),则
Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 总计
301 96 102 30 529
null四、多对相对性状的遗传:null当具有3对不同性状的植株杂交时,只要决定 3对性状遗传的基因分别载在3对非同源染色体上, 其遗传仍符合独立分配规律。 例如:
黄、圆、红 绿、皱、白
YYRRCC ↓ yyrrcc
F1 黄、圆、红
YyRrCc 完全显性 例如:
黄、圆、红 绿、皱、白
YYRRCC ↓ yyrrcc
F1 黄、圆、红
YyRrCc 完全显性 F1 配子类型 23 = 8
(YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc) F2 基因型 3 3 = 27 F2 组合 4 3 = 64 雌雄配子间随机结合 F2 表现型 2 3 = 8 27:9:9:9:3:3:3:1null3对基因的F1自交相当于
(YyRrCc)2 = (Yy×Yy)(Rr×Rr)(Cc×Cc)单基因杂交; 每一单基因杂种的F2均按3:1比例分离。∴ 3对相对性状遗传的F2表现型的分离比例是 (3:1)3 = 27:9:9:9:3:3:3:1。 如有n对独立基因,则F2表现型比例按(3:1)n展开。null接下表。豌豆黄色、圆粒、红花 × 绿色、皱粒、白花的F2基因型、表现型及F3分离比例null续上表:nullnull五、独立分配规律的应用:null㈠、理论上:
独立分配规律是在分离规律基础上,进一步揭示 多对基因之间自由组合的关系 解释了不同基因的 独立分配是自然界生物发生变异的重要来源。null
1. 说明生物界发生变异的原因之一,是多对基因之间的自由 组合;
例如:按照独立分配规律,在显性作用完全的条件下:亲本之间
2对基因差异 F2 22=4表现型
4对基因差异 F2 24=16表现型
20对基因差异 F2 220=1048576表现型
基因型更加复杂。2. 生物中丰富的变异类型,有利于广泛适应
不同的自然条件,有利于生物进化。
null㈡、实践上:
1.分离规律的应用完全适应于独立分配规律,且独立
分配规律更具有指导意义;2.杂交育种中,有利于组合双亲优良性状,并可预测
杂交后代出现的优良组合及其比例,以便确定育种
工作的规模。
null
例如:水稻
P 有芒抗病(AARR) × 无芒感病(aarr)
↓
F1 有芒抗病 AaRr
↓
F2 2/16 aaRr 与 1/16 aaRR 为无芒抗病(3/16)
aaRR纯合型占无芒抗病株总数的1/3,F3中不再分离。
如希望F3获得10个稳定遗传的无芒抗病株(aaRR),
则F2至少选择30株无芒抗病株(aaRR aaRr)。第三节 遗传学数据的统计处理第三节 遗传学数据的统计处理null 孟德尔在豌豆遗传试验中已认识到3∶1、1∶1
等分离比例都必须在子代个体数较多的条件下才能
比较接近。
20世纪初人们已认识到概率原理在遗传研究中
的重要性和必要性。
null一、概率原理:null㈠、概率的概念:指一定事件总体中某一事件出现的机率。 F1 红花 Cc
F2 当F1植株的花粉母细胞进行减数分裂时,C与c基因分配 到每个雄配子中的机会均等即所形成的雄配子总体中带有 C或c基因的雄配子概率各为1/2。
遗传研究中可通过概率分析来推算遗传比率。null㈡、概率的基本定律:
1. 乘法定理:
两个独立事件同时发生的概率等于各个事件发生概率的乘积。例如:豌豆 黄子叶、圆粒 绿子叶、皱粒 YyRr
这两对性状是受两对独立基因的控制,属于独立事件。Y或y、R或r进入一个配子的概率各为1/2两个非等位基因 同时进入某一配子的概率各基因概率的乘积(1/2)2=1/4。
F1中杂合基因(YyRr)对数n=2,故可形成2n=22=4种配子。
根据乘法定理,四个配子中的基因组合及其出现的概率是:
YR=(1/2)2=1/4,Yr=(1/2)2=1/4
yR=(1/2)2=1/4, yr=(1/2)2=1/4null2.加法定理:
两个互斥事件同时发生的概率是各个事件各自发生
概率之和。
互斥事件:是某一事件出现,另一事件即被排斥。
例如:豌豆子叶颜色不是黄色就是绿色,二者
只居其一。
如求豌豆子叶黄色和绿色的概率为二者概率
之和,即 null 根据上述概率的两个定理,可将豌豆杂种YyRr的雌雄 配子发生概率、通过受精的随机结合所形成的合子基因型 及其概率表示为:
null∴同一配子中具有互斥性质的等位基因不会同时存在, 只可能存在非等位基因 形成YR、Yr、yR、yr四种配子, 其概率各为(1/4)。雌雄配子受精 结合成16种合子,各雌配子和雄配子 受精结合为一种基因型的合子后,就不会再同时形成为另一 种基因型的合子。即通过受精形成的组合彼此是互斥事件。 F2群体表现型和基因型可进一步归纳成下表。
nullnull二、二项式展开:null
采用棋盘方格可以排列和整理显性和隐性基因数目不同的组合及其概率,也可采用二项式公式进行简便分析。 设 p = 某一事件出现的概率,q = 另一事件出现的概率, p q = 1。 n = 估测其出现概率的事件数。二项式展开的公式为:null 当n较大时,二项式展开的公式就会过长。
为了方便,如仅需推算其中某一项事件出现的概率,
可用以下通式:
r 代表某事件(基因型或表现型)出现的次数;
n–r 代表另一事件(基因型或表现型)出现的次数。
!代表阶乘符号;如4!,即表示4 ×3×2×1=24。
应注意:0!或任何数的0次方均等于1。
null1. 以YyRr为例,用二项式展开分析其后代群体的基因结构。 显性基因Y或R出现的概率p=(1/2),隐性基因 y 或 r 出现概率q=(1/2),p+q=1。n=杂合基因个数。 当n=4,则代入二项式展开为:null 如果只需了解3显性和1隐性基因个体出现的概率,即
n=4、r=3、n–r=4–3=1;则可采用单项事件概率的通式
进行推算,获得同样结果:null2. 杂种F2不同表现型个体频率亦可采用二项式分析:
任何一对完全显隐性的杂合基因型,F2群体中显性 性状出现的概率p = (3/4)、隐性性状出现概率q = (1/4),
p+q = (3/4) +(1/4) = 1。 n代表杂合基因对数,则其二项式展开为:null 例如,两对基因杂种YyRr自交产生的F2群体,其表现型
个体的概率按上述的 (3/4)∶(1/4) 概率代入二项式展开为:表明具有Y_R_个体概率为(9/16),Y_rr和yyR_个体概率 为(6/16),yyrr的个体概率为(1/16),即表现型比率为9:3:3:1。null同理,三对基因杂种YyRrCc,其自交F2群体的表现型 概率,可按二项式展开求得:表明Y_R_C_的个体概率为(27/64),Y_R_cc、Y_rrC_和 yyR_C_的个体概率为各占(9/64),Y_rrcc、yyR_cc和yyrrC_ 的个体概率各占(3/64),yyrrcc的个体概率为(1/64)。 即表现型比率为27:9:9:9:3:3:3:1。null如仅需了解F2群体中某表现型个体出现的概率可用 单项事件概率的通式进行推算。 例如,在三对基因杂种YyRrCc的F2群体中,问两显性 性状和一隐性性状个体出现的概率是多少?即n=3、r=2、 n–r=3–2=1。则可按上述通式求得:null∴上述二项式展开可应用于:
①. F2 群体基因型的排列和分析。
②. F2 或 Ft 群体中表现型的排列和分析。null 三、 2 测验:null由于各种因素的干扰,遗传学试验实际获得的各项数值 与其理论上按概率估算的期望值常有一定的偏差。 两者之间出现的偏差属于试验误差?还是真实差异? 2测验判断。 对于计数资料,先计算衡量差异大小的统计量2,根据 2值查知其概率大小可判断偏差的性质,称作2测验。进行2测验时可利用以下公式(O是实测值,E是理论值, 是总和),即:null 利用2值和自由度(df = k – 1,k为类型数,一般为子代
分离类型数目减1),可查出P值。P值是指实测值与理论值
相差一样大以及更大的积加概率。 例如,子代表现为1:1、3:1时的df 是1;表现为9:3:3:1时 的df 为3。 例如,用2测验检验孟德尔两对相对性状的试验结果, 列于下表中。
null注:理论值是由总数556粒种子按9:3:3:1比例求得。
在遗传学实验中P值常以5%(0.05)为标准,P>0.05说明“差异
不显著”,P<0.05说明“差异显著”;如果P<0.01说明“差异极显著”。nullnull2 测验法不能用于百分比,如遇到百分比根据总数 将其转化成频数,然后计算差数。 例如,在一个实验中得到雌果蝇44%,雄果蝇56%, 总数是50只,现
测验该实际数值与理论值是否相符。
首先把百分比根据总数化成频数,即:
50 × 44% = 22只
50 × 56% = 28只
然后按照测验公式求2值。第四节 孟德尔规律的补充和发展第四节 孟德尔规律的补充和发展null 1900年,孟德尔规律重新发现 世界上出现遗传学
研究的高潮。
许多学者从
不同角度探讨遗
传学的各种问题
巩固、补充和
发展孟德尔规律。 null一、显隐性关系的相对性:null 1. 完全显性:F1表现与亲本之一相同,
而非双亲的中间型或者 同时表现双亲的性状;
2. 不完全显性:F1表现为双亲性状的中间型。例如:㈠、显性现象的表现:null金鱼草: 红花 白花 RR ↓ rr 粉红 Rr
↓ 红∶粉红∶白 1RR∶2Rr∶1rrF1为中间型,F2分离 说明F1出现中间型性状并非是 基因的掺和,而是显性不完全;
当相对性状为不完全显性时,其表现型与基因型一致。
null 例如: 贫血病患者 正常人
红血球细胞镰刀形 红血球碟形 ss SS Ss 红血球细胞中即有碟形也有镰刀形 这种人平时不表现病症,缺氧时才发病。3. 共显性:F1同时表现双亲性状。null4. 镶嵌显性:F1同时在不同部位表现双亲性状。
例如:异色瓢虫鞘翅有很多颜色变异,由复等位基因控制。
SAuSAu SESE
(黑缘型) (均色型)
SAuSE
(新类型)
SAuSAu SAuSE SESE
1 : 2 : 1又如:
紫花辣椒白花辣椒
F1(新类型)
(边缘为紫色、中央为白色)
null㈡、显隐性的相对性例如贫血病:
ss 患者贫血严重,发育不良,关节、腹部和肌肉疼痛,
多在幼年死亡;
Ss 杂合者缺氧时发病。
∴有氧时S对s为显性,缺氧时s对S为显性。
红血球:可以认为是共显性:
ss为全部镰刀型;
Ss同时具有镰刀形和碟形。null 相对基因 分别控制各自决定的代谢过程(并非 彼此直接抑制或促进的关系) 控制性状发育。 环境条件具有较大的影响作用。 例如:㈢、显性性状与环境的关系null(1). 温度:
金鱼草:红花品种象牙色
F1 低温强光下为红色
高温遮光下为象牙色水稻:叶色突变体 20.0℃白色 23.1℃黄白色 26.1℃黄绿色 30.1℃绿色 受一对隐性基因所控制(F1绿色,F2为3:1)nullSiamese猫Himalayan兔子温度较低的部位所产生的毛色变黑null 白脂肪YY
F1 白脂肪Yy 黄脂肪yy 近亲繁殖
F2 3白脂肪∶1黄脂肪(2). 食物:兔子皮下脂肪的遗传:兔子绿色食物中含有大量叶绿素和黄色素。 Y 合成黄色素分解酶 分解黄色素; y 不能合成黄色素分解酶 不会分解黄色素。 ∴基因 黄色素分解酶合成 脂肪颜色。 显性基因Y与白色脂肪性状和隐性基因y与黄色脂肪性状 是间接关系。 上例中yy兔子出生后不吃含叶绿素和黄色素食物,即使它不能合成黄色素分解酶,脂肪仍表现白色。null显性基因的作用在不同遗传背景下表现不同。(3). 性别: 无角羊 有角羊 ↓
F1 雄的有角,雌的无角
null二、非等位基因间的相互作用:null 基因与性状远不是一对一的关系,很多情况是两个
或更多基因影响一个性状。 就两对性状而言, F2表现型呈9:3:3:1的分离比例是
符合独立分配规律 表明由两对基因自由组合、独立
起作用的结果。 当F2表现型不符合9:3:3:1分离比例时,有一些属于
两对基因间相互作用的结果 基因互作。
基因互作:不同基因间相互作用、影响性状表现的
现象。null㈠、互补作用(complementary effect)null 两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时 共同决定一种性状的发育;当只有一对基因是显性、或两对 基因都是隐性时,则表现为另一种性状 F2 产生9:7、Ft 产生1:3的比例。
互补基因:发生互补作用的基因。如香豌豆:
P 白花CCpp × 白花ccPP
↓
F1 紫花(CcPp)
↓
F2 9紫花(C_P_)∶7白花(3C_pp + 3ccP_ + 1ccpp)
null
以上出现的紫花性状与其野生祖先的花色相同,称
返祖现象。
因为显性基因在进化过程中,CCPP中
显性基因突变 C c(白色ccPP)或 P p(白色CCpp)。
而这两种突变后形成的白花品种杂交后又会产生紫花 性状(C_P_)。
null㈡、积加作用(additive effect)null 两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时能 分别表现相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种 性状 F2 产生9:6:1、Ft 产生1:2:1的比例。例如:南瓜:
P 圆球形AAbb × 圆球形aaBB
↓
F1 扁盘形AaBb
↓
F2 9扁盘形(A_B_)∶6圆球形(3A_bb+3aaB_)∶1长圆形(aabb)
null㈢、重叠作用(duplicate effect)null 两对或多对独立基因对表现型影响的相同F2产生 15:1、Ft产生3:1的比例。重叠作用也称重复作用,只要 有一个显性重叠基因存在,该性状就能表现。
重叠基因:表现相同作用的基因。例如:荠菜:
P 三角形蒴果T1T1T2T2 × 卵形蒴果t1t1t2t2
↓
F1 三角形T1t1T2t2
↓
F2 15三角形(9T1_T2_+3T1_t2t2+3t1t1T2_)∶1卵形(t1t1t2t2)null又如:小麦皮色:
P 红皮R1R1R2R2 × 白皮r1r1r2r2
↓
F1 红皮R1r1R2r2
↓
F2 15红皮(9R1_R2_+3R1_r2r2+3r1r1R2_)∶1白皮(r1r1r2r2)当杂交试验涉及3对重叠基因时,F2的分离比例则为63:1,
余类推。
这些显性基因的显性作用相同,但不表现累积效应,显性
基因的多少不影响显性性状的发育。null㈣、显性上位作用(epistatic dominance)null例如西葫芦:显性白皮基因(W)对显性黄皮基因(Y) 有上位性作用。 P 白皮WWYY × 绿皮wwyy ↓ F1 白皮WwYy ↓ F2 12白皮(9W_Y_+3W_yy)∶3黄皮(wwY_)∶1绿皮(wwyy)上位性:两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用, 其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。 显性上位:起遮盖作用的基因是显性基因F2和Ft的分离 比例分别为12:3:1和2:1:1。null㈤、隐性上位作用(epistatic recessiveness)null 在两对互作基因中,其中一对隐性基因
对另一对基因起上位性作用 F2和Ft分离的
比例分别为9:3:4和1:1:2 。例如:玉米胚乳蛋白质层颜色:
P 红色蛋白质层CCprpr × 白色蛋白质层ccPrPr
↓
F1 紫色CcPrpr
↓
F2 9紫色(C_Pr_)∶3红色(C_prpr)∶4白色(3ccPr_+1ccprpr)
上位作用与显性作用的不同点: 上位性作用发生于两对不同 等位基因之间,而显性作用则发生于同一对等位基因两个成员 之间。null隐性上位作用:
aa基因对T_
(斑纹)有隐性
上位掩盖作用。Pnull㈥、抑制作用(inhibiting effect)null显性抑制作用: 在两对独立基因中,其中一对显性基因,本身并不控制 性状的表现,但对另一对基因的表现有抑制作用,这对基因 称为显性抑制基因 F2和Ft的分离比例分别为13:3和3:1 。例如:玉米胚乳蛋白层颜色:
P 白色蛋白质层CCII × 白色蛋白质层ccii
↓
F1 白色CcIi
↓
F2 13白色(9C_I_+3ccI_+1ccii)∶3有色(C_ii)
null显性上位作用与抑制作用的不同点:
(1). 抑制基因本身不能决定性状,F2只有两种类型;
(2). 显性上位基因所遮盖的其它基因(显性和隐性)
本身还能决定性状,F2有3种类型。
null基因间表现互补或累积 9 : 7 互补作用
9 : 6 : 1 积加作用
15 : 1 重叠作用在上述基因互作中: F2可以分离出二种类型 9 : 7 互补作用
15 : 1 重叠作用
13 : 3 抑制作用
三种类型 9 : 6 : 1 积加作用
9 : 3 : 4 隐性上位作用
12 : 3 : 1 显性上位作用不同基因相互抑制 12 : 3 : 1 显性上位作用
9 : 3 : 4 隐性上位作用
13 : 3 抑制作用null(1). 基因内互作:指同一位点上等位基因的相互作用,
为显性或不完全显性和隐性;
(2). 基因间互作:指不同位点非等位基因相互作用共同
控制一个性状,如上位性或抑制等。(1). 基因内互作:指同一位点上等位基因的相互作用,
为显性或不完全显性和隐性;
(2). 基因间互作:指不同位点非等位基因相互作用共同
控制一个性状,如上位性或抑制等。上述基因互作中,虽然表现型的比例有所改变,但
基因型比例仍与独立分配时相一致(9:3:3:1),是
孟德尔遗传比例的深化和发展。
基因互作的两种情况:null五、多因一效和一因多效:null
基因与性状关系主要有以下几种情况:
1.一个基因一个性状:单基因遗传。
2.二个基因一个性状:基因互作。
3.许多基因同一性状:多因一效。如:
(1).玉米:50多对基因正常叶绿体形成,
任何一对改变叶绿素消失或改变。
(2).棉花:gl1-gl6 腺体,任何一对
改变,会影响腺体分布和消失。
(3).玉米:A1A2A3C R Pr i 七对基因
玉米籽粒胚乳蛋白质层的紫色。null
4.一个基因许多性状的发育:一因多效。
孟德尔在豌豆杂交试验中发现:
红花株+结灰色种皮+叶腋上有黑斑
白花株+结淡色种皮+叶腋上无黑斑 这三种性状总是连在一起遗传。
水稻矮生基因:
可以矮生、提高分蘖力、增加叶绿素
含量(为正常型的128~185%)、还可扩大
栅栏细胞的直径。
null5.多因一效与一因多效现象从生物个体发育整体上理解:
(1). 一个性状是由许多个基因所控制的多个生化过程连续作用的结果;(2). 如果某一基因发生了改变主要影响以该基因为主的生化过程,也会影响与该生化过程有联系的其它生化过程从而影响其它性状的发育。null本章小结1. 分离规律: 解释一对相对性状的遗传。 相对性状杂交后,杂种内杂合基因在配子形成时 互不干涉的分离到配子中去杂交后代相对性状能以 一定比例分离(3:1)。 2. 两对相对性状的遗传: 两对基因(独立基因)分布在2对非同源染色体上, 而其中每对同源染色体基因分离、非同源染色体基因 可以自由组合 结果符合9:3:3:1分离比例。null4. 遗传规律验证: 测交、自交、F1花粉鉴定等。3. 多对相对性状的遗传: 多对基因均位于不同的非同源染色体上可以 自由分离、自由组合。5. 遗传数据的统计处理: 概率(乘法定律和加法定律)、二项式展开、
2 测验。null6. 性状表现与环境关系: (1). 显性: ①. 完全显性 ②. 不完全显性 ③. 共显性 ④. 镶嵌显性 (2). 显隐性的相对性: (3). 显性与环境的关系: 各自控制代谢影响性状表现 基因 代谢 性状 基因 环境 性状null7. 基因互作: 两对基因控制性状表现,且位于非同源染色体上, 但不符合9:3:3:1的分离比例,属于基因互作 孟德尔 遗传规律的发展。8. 基因的作用和性状的表现: 一因多效、多因一效 基因互作通过具体生化 过程实现。 返回总目录
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