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第三章孟德尔遗传 第一节分离规律一 性状分离现象性状 生物体所表现的形态特征和生理特性的总称单位性状 每一个具体性状相对性状 同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异 P 红花 白花 白花 红花 F1红花红花F2红花 白花红花 白花3 13 1正交反交图3 1豌豆花色的遗传 显性性状 F1表现出来的性状隐性性状 F1未表现出来的性状性状分离 显性性状和隐性性状都同时表现出来 二 分离现象的解释孟德尔提出遗传性状是由遗传因子决定的 遗传因子在体细胞内是成对的C 红花 显性因子c 白花 隐性因子 图3 2孟德尔对分离现象的解释 cc 基因型 个体的基因组合CC Cc cc表现型 生物体所表现的性状红花 白花纯合基因型 等位基因一样CC cc 纯合体杂合基因型 等位基因不同Cc 杂合体 三 分离规律的验证实质 成对的基因 等位基因 在配子形成过程中彼此分离 互不干扰 因而配子中只具有成对基因的一个 1 测交法测交 被测验的个体与隐性纯合个体间的杂交所得的后代为测交子代 Ft 红花 白花红花 白花PCCccCccc配子CcCccFtCc红花红花Cccc白花1 1图3 3豌豆红花和白花一对基因的分离 2 自交法 3 F1花粉鉴定法 玉米籽粒 糯性 非糯性 受一对等位基因控制的 分别控制着籽粒及其花粉粒中的淀粉性质 非糯性 直链淀粉 Wx 蓝黑色糯性 支链淀粉 wx红棕色F1 Wxwx 花粉 红棕色 蓝黑色 1 1 第二节独立分配规律一 两对相对性状的遗传为了研究两对相对性状的遗传 孟德尔仍以豌豆为材料 选取具有两对相对性状差异的纯合亲本进行杂交 图3 4豌豆两对性状的杂交试验 分别按一对性状进行分析 黄色 绿色 3 1圆粒 皱粒 3 1 仍然符合分离规律 F2群体出现重组型个体 3 1 3 1 9 3 3 1 二 独立分配现象的解释独立分配规律 控制不同相对性状的等位基因在配子形成过程中 这一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰 各自独立分配到配子中去的 P黄 圆YYRR 绿 皱yyrr配子YRyrF1黄 圆YyRr 图3 5豌豆黄色 圆粒 绿色 皱粒的F2分离图解 图3 6两对同源染色体及其载荷基因的独立分配示意图 三 独立分配规律的验证1 测交法用F1与双隐性纯合体测交 当F1形成配子时 不论雌配子或雄配子 都有四种类型 即YR Yr yR yr 而且出现的比例相等 即1 1 1 1 F1黄 圆YyRr 绿 皱yyrr 表3 3豌豆黄色 圆粒 绿色 皱粒的F1和双隐性亲本测交的结果 2 自交法按分离和独立分配规律 F2中推断 1 16YYRR yyRR YYrr yyrr F3 不分离2 16YyRR YYRr yyRr Yyrr F3 3 14 16YyRr F3 9 3 3 1孟德尔的试验结果完全符合这一推论 四 多对基因的遗传控制多对不同性状的等位基因 分别载于不同对的同源染色体上时 其遗传都符合独立分配规律 P69 杂合基F2表型F1配子F2基因F2纯合F2表型因对数种类型基因型比例122323 1222223222 3 1 2 n2n2n3n2n 3 1 n 五 X2测验 Chi平方测验 在遗传学试验中 实际获得的各项数值与其理论值常具有一定的偏差 这种偏差究竟是属于试验误差造成的 还是真实的差异 通常用X2测验进行判断 O E 2X2 EO是实测值 E是理论值 是总和 有了值 有了自由度 用df表示 df k 1 k为类型数 就可以查出P值 六 独立分配规律的应用1 通过杂交造成基因重组 引起生物丰富的变异类型 有利于生物进化2 在杂交育种中有目的的组合两个亲本的优良性状 预测后代中优良性状组合的比例 P有芒抗病 无芒感病AARR aarrF1AaRr F29A R 3A rr 3aaR 1aarr如在F3希望获得10个稳定遗传的无芒 抗病 aaRR 株系 那么可以预计 在F2至少要选择30株以上无芒 抗病的植株 供F3株系鉴定 第三节孟德尔规律的扩展一 显隐性关系的相对性1 显性现象的表现完全显性 F1所表现的性状都和亲本之一完全一样不完全显性 F1的性状表现是双亲性状的中间型共显性 双亲性状同时在F1个体上表现出来镶嵌显性 双亲的性状在后代的同一个体不同部位表现出来 形成镶嵌图式2 显性与环境的影响 自学 二 复等位基因在同源染色体的相同位点上 存在三个或三个以上的等位基因人类的ABO血型遗传 就是复等位基因遗传现象的典型例子血型基因型OIOIOAIAIA或IAIOBIBIB或IBIOABIAIB 三 致死基因当其发挥作用时导致个体死亡的基因隐性致死基因 只有在隐性纯合时才能使个体死亡 如植物中的白化基因显性致死基因 在杂合体状态时就可导致个体死亡 如人的神经胶症基因 引起皮肤的畸形生长 严重的智力缺陷 多发性肿瘤 该基因是杂合的个体在很年轻时就丧失生命 第一次发现致死基因是1904年 法国遗传学家Cuenot在小鼠中发现黄色皮毛的品种不能稳定遗传 黄鼠 正常黄鼠 黄鼠AyA AyA 1 2黄1 2正常2 3黄鼠1 3正常1AyAy2AyA1AA死亡黄鼠正常图3 9小鼠皮毛色的遗传 绿株WW 突变绿株Ww 1WW 2Ww 1ww3绿苗 1白苗 死亡 四 基因互作1 互补作用两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合状态时 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9A B 3A bb 3aaB 1aabb9 7 香豌豆P白花CCpp 白花ccPP F1紫花CcPp F29紫花 C P 7白花 3C pp 3ccP 1ccpp 返祖遗传 后代表现其野生祖先性状的现象 2 积加作用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 两种显性基因均不存在时又表现第三种性状9A B 3A bb 3aaB 1aabb9 6 1 3 重叠作用不同对基因互作时 不同的显性基因对表现型产生相同的影响 F2产生15 1的比例9A B 3A bb 3aaB 1aabb15 1 4 显性上位作用上位性 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下位性 后者被前者所遮盖上位显性基因 起遮盖作用的基因如果是显性基因9A B 3A bb 3aaB 1aabb12 3 1 5 隐性上位作用在两对互作的基因中 其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用9A B 3A bb 3aaB 1aabb9 3 4 6 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 称为抑制基因9A B 3A bb 3aaB 1aabb13 3 图3 12两对基因互作的模式图 基因内互作 同一位点上的等位基因的相互作用 显性 不完