遗传的自由组合规律

1,第三章,遗传的自由组合规律,2,教学目的和要求：了解自由组合的遗传现象掌握自由组合规律的实质了解自由组合规律的验证方法掌握统计学原理在遗传研究中的应用了解自由组合规律在理论和实践中的应用,3,自由组合规律的遗传杂交试验,孟德尔两对相对性状的杂交实验豌豆（pisumsativum）P黄色圆粒X绿色皱粒F1黄圆F2黄圆绿圆黄皱绿皱种子粒数31510810132556比例9：3：3：1,4,分析,从子叶颜色看黄315+101=41674.83/4绿108+32=14025.21/4从粒形看圆315+108=42376.13/4皱101+32=13323.91/4每一对相对性状的分离比例都接近3：1F2的分离比，恰似（3：1）2,5,自由组合遗传现象的解释,P黄圆X绿皱YYRRyyrrGYRyrF1黄圆（YyRr）F2YRYryRyrYRYYRRYYRrYyRRYyRrYrYYRrYyrrYyRrYyrryRYyrrYyRryyRRyyRryrYyRrYyrryyRryyrr,6,结果,黄圆：YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr黄皱：YYrr、2Yyrr3绿圆：yyRR、2yyRr3绿皱：yyrr1,9,7,概念及实质,非等位基因：象Y与y，R与r位于不同对的同源染色体上，控制着不同的相对性状的基因。自由组合规律的实质：形成配子时同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体的非等位基因以同等的机会在配子中自由组合，这样，通过不同基因型配子间的随机结合，便形成了F2的表现型比率。,8,多对相对性状的遗传分析,两对以上基因的遗传分析F1基因对数配子类型数F1配子组合数F2基因型F2表现型F2分离比1214131213：1222423222（3：1）2323433323（3：1）3424443424（3：1）4.n2n4n3n2n（3：1）n,9,自由组合规律的验证,测交验证法F1YyRrXyyrrGYRYryRyryr表现型YyRrYyrryyRryyrr黄圆黄皱绿圆绿皱比例1：1：1：1F131262726F124252227,10,自交验证法,F2-F3，然后以F3反推F2F2的组合可分为三类：第一类YYRR、yyRR、YYrr、yyrr自交后不再发生分离第二类YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr一对稳定，另一对发生3：1的分离第三类YyRr自交后发生9：3：3：1的分离,11,自由组合规律的机理,PYYXyyRRrrGYRyrF1YyRrGYyYyRrrRYRYryRyrYRYryRyr,12,统计学原理在遗传研究中的应用,概率（Probability）指某事件发生的可能性的大小，常以P来表示。概率的乘法定理：指两件独立的事情同时或相继发生，它们的概率是各自概率的乘积（交互事件）0-1之间概率的加法定理：指某一事件的出现会排斥另一事件的发生它们的概论是各自概率的和（互斥事件）其概率为1,13,概率理论应用的两种方法,（1）棋盘法（Punnettsquate）适用于杂交性状在1-2对PAaXAa1/2A1/2a1/2A1/4AA1/4Aa1/2a1/4Aa1/4aa,14,（2）分支法（Branching)process）,适用于杂交性状在两对以上AaBbCcXAaBbCc基因型1/4AA。1/4BB1/4CC。2/4Aa2/4Bb2/4Cc8/64AaBbCc1/4bb1/4cc。1/4aa27种,15,分支法示表现型,表现型3/4C27/64ABC3/4B3/4A1/c49/64ABc1/4b。3/4B。1/4a1/4b8种,16,二项展开式的应用,应用于某种事件的组合概率以抛硬币为例：12字面向上事件A其概率为p画面向上事件B其概率为qp=q=1/2,17,加法定理和乘法定理的应用,PAA=P.P=p2=(1/2)2=1/4P（AB,BA）=pq+qp=2pq=2x1/2x1/2=2/4PBB=q.q=q2=(1/2)2=1/4(p+q)2=p2+2pq+q21/4AA+2/4AB+1/4BB,18,Aaxaa杂交,若只产生两个后代,后代1后代2pAaAax=1/4Aaaax=1/4aaAax=1/4aaaax=1/4(p+q)2=p2+2pq+q2若Aaxaa有三个后代(p+q)3=1p3+3p2q+3pq2+1q3,19,通式,n！/S！（n-s）！psq（n-s）n：代表后代数目s：代表某一基因型（如a），或表型的后代数目n-s：代表另一基因型（如aa），或表型的后代数目p：代表某一基因型或表型出现的概率q：代表另一基因型或表型出现的概率！：代表阶乘注：！,20,通式,Cmn=m！/n！（m-n）！C42=4！/2！（4-2）！=6扬辉三角1112113311464115101051,21,X2测验（卡方测验）,Xn2=（d2/e）d=实得数-理论数e为理论值总和符号n为自由度,22,举例说明,例1两群果蝇（40只）（200只）301090110X2=10X2=2p1%10p20%差异显著差异不显著,23,关于自由度,指在各项预期值决定后，实得数中有几项能够变动。例一：一个人穿两只鞋，先左后右，先右后左，只有2-1=1的选择机会。例二：填表格100小结：自由度总是比选择的可能数少1。同理：1：1和3：1n=11：2：1n=29：3：3：1n=3,24,检验标准,P5%或5%P10%差异不显著P5%差异显著X2测验同样适用于两对或两对以上的基因分析注：X2测验不能用于百分比如50只果蝇44%，56%每一格的预期数不能少于5。,25,第四节非等位基因的相互作用,基本概念：基因互作：非等位基因之间的相互影响、相互制约而共同控制某一性状的现象。最早发现这种现象的人是英国的贝特森（Bateson）和潘乃特（Punnett）（见图例）互作基因：象R与P、r与p这样的基因被称做互作基因。,26,图例,鸡冠形状的遗传P玫瑰冠X豌豆冠RRpprrPPF1胡桃冠（RrPp）F2胡桃冠豌豆冠玫瑰冠单片冠R-P-rrP-R-pprrpp9：3：3：1,27,非等位基因互作的类型,总体上可分为互补、累加和抑制互补作用：当两种基因处在显形纯合或杂合状态时，能够共同决定某一新性状的发育，如果缺少任何一种显形基因，这一新性状就不得表现，这种基因互作的类型，称为互补作用。互补基因：产生互补作用的基因。,28,举例,例1香豌豆P白花X白花CCppccPPF1紫花（CcPp）F2紫花白花C-P-C-ppccP-ccpp9：7,29,例2鸡的抱窝习性,P不抱窝X不抱窝AAccaaCCF1抱窝（AaCc）F2抱窝不抱窝A-C-A-ccaaC-aacc9：7,30,累加作用（additiveeffect）,当两种显形基因单独存在时，能分别表现出一种相似的性状，而当两种显形基因共同存在时，则会使双方的作用累加在一起，从而表现出另一种性状，这种基因互作的类型，称作累加作用。（见图例）,31,例1南瓜果型的遗传,P圆球形X圆球形AAbbaaBBF1扁盘形（AaBb）F2扁盘形圆球形长形9A-B-3A-bb3aaB-1aabb9：6：1,32,例2小麦杆形的遗传,P半矮杆X半矮杆sd1sd1Sd2Sd2Sd1Sd1sd2sd2F1高杆Sd1sd1Sd2sd2F2高杆半矮杆矮杆Sd1-Sd2-3sd1sd1Sd2-sd1sd1sd2sd23Sd1-sd2sd29：6：1,33,重叠作用（duplicateeffect）,当两种或两种以上的显形基因互作时，对表型能产生相同的影响，并且，只要有一种显形基因存在，这个性状就能表现出来，这种基因互作的类型叫重叠作用。而这类表现作用相同的基因，叫重叠基因。（见图例）,34,例荠菜角果的遗传,P三角形X卵形T1T1T2T2t1t1t2t2F1三角形（T1t1T2t2）F2三角形卵形9T1-T2-3T1-t2t2t1t1t2t23t1t1T2-15：1,35,累加与重叠的关系：,能起到累加与重叠作用的基因为同效基因同效基因有定性、定量的差别，如果一个显形同效基因就能得到完全表现称为重叠（15：1）；如果一个显形同效基因的存在只能发挥部分作用则称为累加（9：6：1）,36,相互抑制类型：,一对等位基因（Aa）的显隐性关系叫显形或隐性，而不同对的等位基因之间的显隐性关系，通常用上位或下位来表示。上位（epistasis）“站在上面”如A压倒了B-，bb显性上位aa压倒了B-，bb隐性上位,37,例1狗毛色的遗传,P褐色X白色bbiiBBIIF1白色（BbIi）F2白色黑色褐色9B-I-3bbIi3B-iibbii12：3：1,38,例2西葫芦皮色的遗传,P白皮X绿皮WWYYwwyyF1白皮（WwYy）F2白皮黄皮绿皮9W-Y-3W-yy3wwY-wwyy12：3：1,39,例3（隐）家鼠毛色的遗传,P黑色X白色RRCCrrccF1黑色（RrCc）F2黑色浅黄色白化R-C-rrC-3R-cc1rrcc9：3：4,40,抑制作用：,显形基因抑制了另一对基因的显形效应例：家鸡羽色的遗传P白羽X白羽iiccIICCF1白羽（IiCc）F2白羽有色羽9I-C-3I-cc1iicc3iiC-13：3注：“I”为抑制基因,41,非等位基因互作的机理,例：玉米籽粒糊粉层ACRDABCDEABCDE无色红色紫色Genotype：AACCRRpp红色AACCRrPp紫色aaccRRPP无色,42,基因作用与性状表现,多因一效（mutltigenieeffect）：指某一性状的发育受许多基因的控制。例：玉米叶绿素的形成涉及到50个不同位置的基因；国蝇眼睛的颜色，至少受到40个不同位置基因的影响。“主基因”与基因型一因多效（pleitropism）：即一个基因影响多个性状的表现。）（见图例）,43,图例：家鸡翻毛基因,卷羽散热量增加适应气温变化能力低体温较低代谢速率增加心跳加快食量增加肾上腺、甲状腺异常血量增加嗉囊、砂囊、生殖腺异常小肠、胰、肾等扩大脾脏扩大血成分改变生殖力降低,44,自由组合规律在理论和实践中的应用,理论上的意义：自由组合规律表明，一个杂合子的个体，不论在配子形成还是在受精过程中，都在基因分离的基础上进行随机组合。是生物多样性的基础，同时也有利于进化。杂交育种方面的意义利用基因分离和重组的原理，可大大增加育种工作的计划性与预