[农学]第四章孟德尔遗传.pptVIP

浙江大学农学院 遗传学第2章 1 第四章Mendel S规律 浙江大学农学院 遗传学第2章 2 第一节分离规律一孟德尔的豌豆杂交试验 浙江大学农学院 遗传学第2章 3 1 性状 trait 生物体所表现的形态特征和生理特性 并能从亲代遗传给子代 2 单位性状 unittrait 个体表现的性状总体区分为各个单位性状 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 一 几个基本概念 浙江大学农学院 遗传学第2章 4 3 相对性状 contrastingtrait 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的分析和研究 分析其遗传规律 浙江大学农学院 遗传学第2章 5 曾以豌豆 菜豆 玉米 山柳菊为材料 豌豆 Pisumsativum 杂交试验用时8年 1856 1864 选用7对相对性状 1 材料 浙江大学农学院 遗传学第2章 6 1 正交P红花 雌 白花 雄 F1红花 自交 F2红花白花株数705224T 929株比例3 15 1 2 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与F2的性状表现不因亲本而异 浙江大学农学院 遗传学第2章 7 3 结果 7对相对性状的试验结果相同 浙江大学农学院 遗传学第2章 8 4 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 一部分植株表现这一亲本性状 另一部分植株表现为另一亲本性状 性状分离现象 以上F2群体中显隐性分离比例大致总为3 1 浙江大学农学院 遗传学第2章 9 二分离现象的解释 浙江大学农学院 遗传学第2章 10 因此 孟德尔提出假设 5点 以遗传因子解释 P红花 白花CCcc 配子GCcF1红花CcF2 浙江大学农学院 遗传学第2章 12 三 表现型和基因型 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CCCccc2 表现型 phenotype 生物体所表现的性状 是可以观测的 如红花 白花环境基因型表现型内在基础外在表现 根据表现型决定 3 基因型 表现型与环境的关系 基因型 环境 表现型 4 基因型类型 1 纯合基因型 成对的基因型相同 如CCcc或称纯合体 为纯质结合 2 杂合基因型 成对的基因不同 如Cc或称杂合体 为杂质结合 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 15 第三节分离规律的验证 浙江大学农学院 遗传学第2章 16 分离规律具有以下假设 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 17 一 测交法 测交法 testcross 也称回交法 即把被测验的个体与隐性纯合基因的亲本杂交 根据F1出现的表现型和比例来测知该个体的基因型 浙江大学农学院 遗传学第2章 18 供测个体 隐性纯合亲本 Ft测交子代例如红花 白花红花 白花CC ccCc ccFt红花红花白花CcCccc比例全部1 1 浙江大学农学院 遗传学第2章 19 二 自交法 F2植株个体通过自交生成F3株系 根据F3株系的性状表现 推论F2个体的基因型 浙江大学农学院 遗传学第2章 20 P红花 白花 F1红花Cc F2红花红花白花CCCccc F3红花分离白花1 2 1试验结果 100株F2红花株 F3株系 全为红花株株系数1 3 36株 纯红2 3 64株 杂红1 1 8 浙江大学农学院 遗传学第2章 21 浙江大学农学院 遗传学第2章 22 三 F1花粉鉴定法 浙江大学农学院 遗传学第2章 23 糯性 非糯wxwx WxWxF1Wxwx 观察花粉颜色 稀碘液 红棕色 wx 兰黑色 Wx 1 1 如玉米 水稻等 浙江大学农学院 遗传学第2章 24 红色菌丝 白色菌丝变种合子 2n 14 减数分裂和有丝分裂8个单倍体的子囊孢子分别培养红色菌丝 白色菌丝4 4 1 1 红色面包霉不同品系的杂交 减数分裂 浙江大学农学院 遗传学第2章 25 五分离比例实现的条件六分离规律的应用 浙江大学农学院 遗传学第2章 26 第二节独立分配规律 浙江大学农学院 遗传学第2章 27 一两对相对性状的遗传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 浙江大学农学院 遗传学第2章 28 一 试验结果 P黄色子叶 园粒 绿色子叶 皱粒 F1黄色子叶 园粒15株自交结556粒种子 F2种子黄 园黄 皱绿 园绿 皱总数实得粒数31510110832556理论比例9 3 3 116理论粒数312 75104 25104 2534 75556 浙江大学农学院 遗传学第2章 29 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 两者成一定的比例关系 浙江大学农学院 遗传学第2章 30 二 结果分析 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园 皱 315 108 101 32 423 133 3 18 1 3 1 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在从F1遗传给F2时 是自由组合的 浙江大学农学院 遗传学第2章 31 黄 园黄 皱绿 园绿 皱总数实得数 O 31510110832556理论比例 C 312 75104 25104 2534 75556差数 O C 2 25 3 753 75 2 250 差异不显著 即符合9 3 3 1理论比例 浙江大学农学院 遗传学第2章 32 二独立分配现象的解释 浙江大学农学院 遗传学第2章 33 独立分配规律又称自由组合规律 其要点 控制两对不同性状的两对遗传因子在遗传过程中 这一对因子与另一对因子的分离和组合互不干扰 各自独立分配到配子中去 以基因符号表示 从遗传角度考虑 P黄子叶 园粒 绿子叶 皱粒YYRRyyrr GYRyr F1黄子叶 园粒YyRr F2 浙江大学农学院 遗传学第2章 35 可按上图把F2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 因为Y对y显性 R对r显性 浙江大学农学院 遗传学第2章 36 联系第一章的细胞学基础 Y y是一对等位基因 位于这一对同源染色体上 R r是一对等位基因 位于另一对同源染色体上 F1的基因型必然是YyRr 在孢母细胞进行分裂时 可以形成4种孢子 YRYryRyr配子比例1 1 1 1表型比例9 3 3 1 浙江大学农学院 遗传学第2章 37 独立分配的实质 控制这两对性状的两对等位基因 分布在不同的同源染色体上 在减数分裂时 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 38 三独立分配规律的验证 浙江大学农学院 遗传学第2章 39 一 测交法 浙江大学农学院 遗传学第2章 40 F1 双隐性亲本黄园 YyRr yyrr GYRYryRyryr基因型YyRrYyrryyRryyrr表现型黄 园黄 皱绿 园绿 皱表现型比例1 1 1 1 理论FtF1为 31272626 测交结果F1为 24222526 测交结果理论与实际结果一致 2测验 P 5 符合理论比例 浙江大学农学院 遗传学第2章 41 二 自交法 浙江大学农学院 遗传学第2章 42 按照分离和独立分配规律的理论判断 纯合基因型的F2植株有4 16 YYRR yyRR YYrr yyrr 通过自交生成F3 性状不分离 一对基因杂合的F2植株有8 16 YyRR YYRr yyRr Yyrr 通过自交生成F3 一对性状分离 3 1 另一对性状稳定 二对基因杂合的F2植株有4 16 YyRr 通过自交生成F3 二对性状均分离 9 3 3 1 浙江大学农学院 遗传学第2章 43 孟德尔试验结果 株数理论比例F2植株基因型自交形成F3表现型381 16YYRR黄园 不分离281 16YYrr黄皱 不分离351 16yyRR绿园 不分离301 16yyrr绿皱 不分离652 16YyRR园粒 子叶色3 1分离682 16Yyrr皱粒 子叶色3 1分离602 16YYRr黄子叶 子粒形状3 1分离672 16yyRr绿子叶 子粒形状3 1分离1384 16YyRr两对性状均分离 呈9 3 3 1分离T 529株 浙江大学农学院 遗传学第2章 44 四多对基因的遗传 浙江大学农学院 遗传学第2章 45 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在3对非同源染色体上 它们的遗传仍符合独立分配规律 浙江大学农学院 遗传学第2章 46 例如 黄 园 红 绿 皱 白YYRRCC yyrrccF1黄 园 红YyRrCc 完全显性F1配子类型23 8 YRC YrC YRc yRC yrC Yrc yRc yrc F2组合43 64 雌雄配子间随机结合F2基因型33 27F2表现型23 8 27 9 9 9 3 3 3 1 记住 浙江大学农学院 遗传学第2章 47 3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 所以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表现型比例应按 3 1 n展开 浙江大学农学院 遗传学第2章 49 浙江大学农学院 遗传学第2章 50 卡方测验 浙江大学农学院 遗传学第2章 51 第四节孟德尔规律的补充与扩展一 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 显性与环境的影响金鱼草 浙江大学农学院 遗传学第2章 52 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 53 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 54 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黄鼠死亡黄鼠正常图3 9小鼠皮毛色的遗传 浙江大学农学院 遗传学第2章 55 绿株WW 突变绿株Ww 1WW 2Ww 1ww3绿苗 1白苗 死亡 浙江大学农学院 遗传学第2章 56 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 57 基因互作许多试验已证明基因与性状远不是一对一的关系 相对基因间显隐关系 往往是两个或更多基因影响一个性状 就两对基因而言 符合独立分配规律的F2表现型呈9 3 3 1分离 表明这是由两对相对基因自由组合的结果 两对相对基因自由组合出现不符合9 3 3 1分离比例 其中一些情况是由于两对基因间相互作用的结果 即基因互作 基因互作 不同基因间的相互作用共同决定同一单位性状表现的结果 浙江大学农学院 遗传学第2章 58 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 59 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 60 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 61 现代遗传学有相关解释 一是在物种形成期间 决定某种性状所必需的两个或多个基因 通过杂交或其他原因又重新组合起来 于是该祖先性状又得以重新表现 二是决定这种祖先性状的基因原本已被封闭 但由于某种原因又恢复了活性 又重新得到转录和翻译 于是表现出祖先的性状 浙江大学农学院 遗传学第2章 62 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第二种性状 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 浙江大学农学院 遗传学第2章 63 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