课件：七遗传的基本规律.ppt

第七章 遗传的基本规律,Gregor Mendel 1822-1884,1866,Gregor Mendel publishes “Experiments in Plant Hybridization.” establishing basic laws of inheritance,Morgan confirmed Mendelian laws of inheritance and the hypothesis that genes are located on chromosomes. He thereby inaugurated classical experimental genetics. Evolution and Genetics published in 1925, and The Theory of the Gene in 1926. He received the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1933.,Thomas Hunt Morgan establishes the chromosomal theory of heredity.,1910,Thomas Hunt Morgan 1866-1945,遗传的三大基本定律,分离定律 自由组合定律 连锁互换定律,第一节 分离规律,4.1.1 孟德尔的豌豆杂交实验,选择豌豆的理由 稳定的,可以区分的性状； 自花(闭花)授粉,没有外界花粉的污染； 人工授粉也能结实。 易栽培,生长周期短; 种子多,便于收集数据,性状（character): 生物体的形态特征、生理生化特征的总称。 单位性状（unit character)：每一个可以具体区分的性状。每个单位性状在不同个体中有不同的表现，如花色、花瓣的大小等。 相对性状(contrasion character)：同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异，即同一单位性状的相对表现。如红花和白花。,4.1.2 单因子杂交实验及其分析, 基本概念：,植物性状，单位性状，相对性状,动物性状，单位性状，相对性状,植物杂交试验的符号表示,P：亲本(parent)，杂交亲本； ：作为母本，提供胚囊的亲本； ：作为父本，提供花粉粒的杂交亲本。 ：表示人工杂交过程； F1：表示杂种第一代(first filial generation)； ：表示自交，采用自花授粉方式传粉受精产生后代。 F2：F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个体称为杂种二代。,(1)F1只表现一个亲本性状。F1表现出来的亲本性状叫做显性性状(dominant character)，而F1中没有表现出来的亲本性状叫做隐性性状(recessive character) 。 (2)F1自交。在子二代中，两个亲本的性状均表现出来，这种现象叫做性状分离(character segregation) 。 (3) 子二代中，具有显性性状的个体和具有隐性性状的个体，呈现一定的分离比例31。,等位基因:位于同源染色体上相同座位上,控制相对性状的一对基因。,例如，人类RH血型基因的座位是在1号染色体短臂的3区5带，位于两条1号染色体相同座位的Rh的RH就是一对等位基因。,基因型: 生物个体或细胞遗传物质的组成,决定生物体一系列发育性状的可能性。 表现型：生物体一定的基因型在环境条件的作用下，所表现出来的具体的性状。 纯合体：指两个基因同是显性或隐性；只含显性基因的称显性纯合体，只含隐性基因的称隐性纯合体 。 杂合体：由一个显性基因和一个隐性基因结合而成 。,1、性状是由遗传因子(hereditary determinant 或factor)控制的。 2、遗传因子在体细胞中是成对的，一个来自母本，一个来自父本，形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，各自分配到不同的配子中，每个配子中，只含有成对因子中的一个。 3、杂种F1体细胞内的遗传因子，各自独立，互不混杂，但存在显隐性关系。 4、不同类型的雌、雄配子的结合是随机的。,测交：被测验的个体与隐性纯合的亲本杂交。根据测交子代所出现的表现型种类和比例，确定被测个体的基因型。,分离规律的测交验证,P 红花 白花 Cc cc 配子 C c c F1 红花 白花 c cc 1 : 1,实际结果： 166株中： 85株红花 81株白花,说明：杂合体F1能产生2种配子且数目相等,分离定律,成对的等位基因在杂合状态下独立存在，互不影响，在生殖细胞形成时彼此分离，分别进入不同的配子中去。 实质：等位基因的分离,第二节 自由组合定律,自由组合定律及其遗传分析,自由组合现象的发现,P 绿圆 X 黄皱 F1 黄圆 F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 实得数目:315 101 108 32 比 例: 9 : 3 : 3 : 1,试验结果小结,无论正交、反交，结出的种子F1都是黄色圆粒。此结果表明，黄色对绿色是显性，圆粒对皱粒是显性。 F2中不仅出现了亲代原有的性状（黄圆和绿皱），还出现了新的性状（绿圆和黄皱）。 F2共得到556粒种子中，黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒的数量依次是315、108、101、32。这4种表现型的数量比接近于9：3：3：1。,以上数据表明，豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循了基因的分离定律。 孟德尔假设豌豆的粒形和粒色分别由一对基因控制，黄色和绿色分别由Y和y控制；圆粒和皱粒分别由R和r控制。 P的纯种黄圆和纯种绿皱的基因型就是YYRR和yyrr，配子分别是YR和yr。F1的基因型就是YyRr，所以表现为全部为黄圆。,对自由组合现象的解释,对自由组合现象解释的验证,孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确，还做了测交试验，即让子一代F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。 按照假设，测交的结果应当产生4种类型的后代：黄圆（YyRr）、黄皱（Yyrr）、绿圆（yyRr）、绿皱（），并且它们的数量应当近似相等，即比例接近于1：1：1：1。,测交试验结果,1 ： 1 ： 1 ： 1,测交试验的遗传图解,杂种子一代,隐性纯合子,Yy Rr,yy rr,YR,Yr,yR,yr,yr,Yy Rr,Yy rr,yy Rr,yy rr,1 ： 1 ： 1 ： 1,测交,配子,测交后代,多对基因的遗传,自由组合定律,控制两对相对性状的两对等位基因，分别位于非同源的两对染色体上。杂合体在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，而位于非同源染色体上的基因经自由组合进入同一个配子。,实质： 非等位基因自由组合,第三节 连锁互换定律,果蝇的优点,个体小、易培养、繁殖能力强、生活周期短（ 25下,10天可完成一个世代）。 体细胞只有4对染色体 突变型多 翅：长翅、小翅、残翅； 体色：灰、黑、檀黑、黄体等； 眼色：红眼、白眼等。,实验：灰身长翅黑身残翅,测交实验1完全连锁,：,1,1,F1,完全连锁,指同一染色体上的两个非等位基因，在遗传过程中联合传递完全不分离的遗传现象。,2019/8/26,41,可编辑,象上述测交结果只产生两种表型后代的连锁方式称为完全连锁。 完全连锁的例子是不多见的，如上述的雄性果蝇、家蚕中的雌家蚕为完全连锁的，而雌果蝇、雄家蚕则表现为不完全连锁。,测交实验2不完全连锁,F1 ,415 92 88 405,不完全连锁,同一条染色体上的两个非等位基因，由于同源非姐妹染色单体间发生的交叉互换现象，使原来连锁的基因发生改变，构成新的连锁关系的遗传现象。 这是一种普遍存在的连锁遗传方式。,完全连锁可以理解为，杂交中灰长F1雄蝇（BbVv）在减数分裂过程中非姊妹染色体单体基因间不发生交换，所以只产生两种不同的配子，测交后只产生两种后代。,不完全连锁,连锁互换遗传的实质,控制不同性状的非等位基因，位于同一对同源染色体上的不同基因座位上。同一条染色体上彼此连锁的基因群，称为一个连锁群。 连锁基因常常联合在一起不相分离，随配子传递到子代。这种位于同一染色体上的基因相伴遗传的现象称为基因连锁。,连锁互换定律,控制两对/两对以上相对性状的不同基因位于一对同源染色体上时，大部分联合在一起传递，少部分随着同源非姐妹染色单体的互换而重组，构成了新的连锁关系的遗传现象。也称为遗传学第三定律。,实质： 同源非姐妹染色单体之间的连锁互换,交换,同源染色体的非姐妹染色单体之间对应的片段的交换，由于交换引起同源染色体上的不同对等位基因之间重新组合产生新类型，这种现象称为重组。,练习,人类双眼皮A相对于单眼皮a为显性，有一个家庭父亲为双眼皮，母亲为单眼皮，他们生有一子为单眼皮，问： 这一家三人的基因型分别是什么？ 如果这对夫妇再生孩子，孩子为双眼皮的几率是多少？,实验三 人类正常遗传性状的调查分析,实验目的 1，掌握人类某些遗传性状调查分析方法； 2，了解人类某些遗传性状的遗传规律； 3，初步培养群体调查和系谱分析的能力。,实验原理 人类各种性状都是基因控制形成的，由于每个人的遗传基础不同，某一特定的性状在不同的个体会出现不同的表现，对群体中的某一性状进行调查，并将调查材料进行整理分析，可以初步了解此性状的遗传方式，控制该性状基因的性质，并可计划处出该群体中相应的基因频率和基因型频率。,实验方法和步骤,上面所列为人体的几种单基因性状，请同学们选择几个性状对班级同学进行调查，统计结果，并根据表型计算出这个小群体中相应的基因频率；,1，卷舌,在人群中，有的人能够卷舌即舌的两侧能在口腔中向上卷成筒状，称为卷舌者，受显性基因（T）控制，有的人则不能。大家可相互观察，或对镜观察自己是否具有卷舌能力。,2，耳垂,人群中的不同个体的耳朵可明显区分为有耳垂与无耳垂两种情况：该性状是受一对等位基因所控制的，有耳垂为显性性状；无耳垂为隐性性状。调查你的家庭各成员的耳垂性状，是否符合孟德尔式遗传，调查全班同学的耳垂出现频率。,3，达尔文结节,人的耳轮外后上部内缘的一个稍肥厚的结节状小突起，也称耳轮结节。经达尔文比较研究和探讨，认识到这一特征相当高等动物的耳尖部分，为人类进化过程中残留的痕迹器官之一。达尔文结节是人类在进化过程中，随进化程度的提高而逐渐退化、消失的人体标志。呈显性遗传。黄种人绝大多数都有，因而成为不为人注意的正常结构 .,1.猕猴型耳朵2长尾猴型耳朵3.尖耳型（达尔文氏结节）4圆耳尖型耳朵5耳尖微显型耳朵6缺耳尖型,4，额前发际,在人群中，有些人前额发际基本上属于平线，有些人在前额正中发际向延伸呈峰形，即明显地向前突出，形成V字形发称寡妇尖（美人尖）该特征属显性遗传。调查班级中有些同学前额发际呈峰形，记为“V”平线者为“”。,从面相学上讲，有美人尖的人通常只表示此人的个性较急、较好胜,好奇心也很重,处理事情勇敢且果决,较容易出外打拚。所以美人尖与美人并不一定成正比。,5，发式的调查,人类的发式有卷发和直发之分。东方人多为直发，为隐性性状，卷发则为显性性状；,6，面部酒窝,人群中有的人面部有酒窝，有的人则无，有酒窝受显性基因控制，为显性性状；无酒窝受隐性基因控制，为隐性性状。,7，眼睑性状,人群中的眼睑可分为单重睑（俗称单眼皮，又叫上睑赘皮）和双重睑（俗称双眼皮）两种性状。一些人认为双眼皮受显性基因控制，为显性性状；单眼皮为隐性性状。关于这类性状的性质和遗传方式，目前尚有争论，还有待进一步研究。同学们可以调查全班的眼睑情况，分析其遗传方式。,8，左右手嵌合,人双手交叉时，有的人习惯左手拇指在上，有的人恰恰相反，习惯右手拇指在上，其实这是一种受单基因控制的性状，其中，右手拇指在上为显性性状。,9，拇指端关节外展的调节,在人群中有的人拇指的最后一节能弯向挠侧与拇指垂直轴线呈60角。性状呈隐性遗传，即该性状的纯合性个体的拇指端可向后卷曲60。调查班级中哪些同学有此性状，统计该性状的频率。,计算(基因频率和基因型频率）,在自然界，无论动植物一种性别的任何一个个体有同样的机会与其相反性别的任何一个个体交配。假设某一位点有一对等位基因A和a，A基因在群体出现的频率为p，a基因在群体出现的频率为q；,遗传平衡定律 :,在一对等