第3章+孟德尔遗传学.ppt

2020/6/4,1,用棋盘格图解法分析后代的基因组合和基因型组合（配子基因型可用分枝法写出）,2020/6/4,2,P黄、圆、红绿、皱、白YYRRCCyyrrcc配子YRCyrcF1黄、圆、红YyRrCcYRCYRcYrCYrcyRCyRcyrCyrcYRCYYRRCCYYRRCcYYRrCCYYRrCcYyRRCCYyRRCcYyRrCCYyRrCcYRcYYRRCcYYRRccYYRrCcYYRrccYyRRCcYyRRccYyRrCcYyRrccYrCYYRrCCYYRrCcYYrrCCYYrrCcYyRrCCYyRrCcYyrrCCYyrrccYrcYYRrCcYYRrccYYrrCcYYrrccYyRrCcYyRrccYyrrCcYyrrccyRCYyRRCCYyRRCcYYRrCCYyRrCcYyRRCCyyRRCcyyRrCcyyRrCcyRcYyRRCcYyRRccYyRrCcYyRrccyyRRCcyyRRccyyRrCcyyRrccyrCYyRrCCYyRrCcYyrrCCYyrrCcyyRrCCyyRrCcyyrrCCyyrrCcyrcYyRrCcYyRrccYYrrCcYyrrccyyRrCcyyRrccyyrrcCyyrrcc,分析结果：F2将产生64种基因组合，27种基因型，8种表现型。与实际结果吻合。,2020/6/4,3,对多对独立遗传基因杂种后代的表现规律,2020/6/4,4,分枝法（branchingprocess）结合迅速地把多对独立遗传基因的杂交子代所有基因型和表现型比例推算出来。例：AABbccDDEeAaBbCCddEe，利用分枝法推算出的杂交后代的基因型和表现型如下：,2020/6/4,5,杂交后代的基因型及其比例：AAAaBbBbccCCDDddEeEe后代基因型及比例：,杂交后代的表现型及其比例：,2020/6/4,6,4.适合度测验,适合度测验又称为2测验（Chi-squaremethod），是指比较实验数据与理论假设是否符合的假设测验。,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数值常具有一定的偏差。两者之间出现的偏差属于试验误差造成？还是真实的差异？通常可用适合度测验进行判断。,2020/6/4,7,判断方法：用计算出的2值与0.052值或0.012值比较。用计算出的2值直接查2表中的P值大小。,E：理论值；O：观测值；2值：平均平方偏差的总和自由度df=子代分离类型数-1,当20.052或P0.05时，差异不显著，应接受假设的分离比。,2020/6/4,8,当df=n-1=4-1=3，2=0.47时，查2表得P=0.900.95，说明实际观察值与理论值差异不显著，这两对性状杂交产生的F2的表现型比例符合9:3:3:1的比值。,2020/6/4,9,3.3孟德尔遗传分析的扩展,1.显隐性关系的扩展(1)显隐性关系的扩展,完全显性（completedominance）F1所表现的性状和亲本之一完全一样，而非中间型或同时表现双亲的性状。不完全显性(incompletedominance)F1表现双亲性状的中间型。,2020/6/4,10,举例紫茉莉（mirabilisjalapa）花色的遗传红花亲本白花亲本（RR）（rr）F1（Rr）为粉红色F21RR:2Rr:1rr1/4(红)2/4(粉)1/4(白),不完全显性,2020/6/4,11,不完全显性,2020/6/4,12,共显性(codominance)双亲的性状同时在F1个体上出现,而不表现单一的中间型。,2020/6/4,13,镶嵌显性(mosaicdominance),杂合体在不同部位同时表现双亲性状的现象,常形成镶嵌图式。,2020/6/4,14,(2)显隐性与环境的关系,相对基因之间的关系，并不是彼此直接抑制或促进的关系，而是分别控制各自所决定的代谢过程，从而控制性状的发育。一个基因是显性还是隐性取决于它们各自的作用性质，取决于它们能不能控制某个酶的合成。,2020/6/4,15,2020/6/4,16,显性性状的表现也受到生物体内、外环境条件的影响举例：金鱼草花色的遗传红花品种象牙色品种F1在低温、强光下为红色，红色为显性；在高温、遮光下为象牙色，象牙色为显性。,2020/6/4,17,表型与外界环境有关,2020/6/4,18,因遗传背景而异举例:有角羊与无角羊杂交F1雄性有角,雌性无角,2020/6/4,19,所以，显性作用是相对的,因内外条件的不同而可能有所改变。,2020/6/4,20,举例：豌豆种子外形的遗传眼观圆粒种子皱缩粒种子显微镜淀粉粒持水力淀粉粒持水力弱，观察强,发育完善,发育不完善表现结构饱满皱缩眼观F1（圆粒）显微镜淀粉粒发育为中间型，观察外形是近圆粒,鉴别相对性状表现完全显性或不完全显性，也取决于观察和分析水平。,2020/6/4,21,2.复等位基因（multiplealleles）,在同源染色体的相对位点上，存在3个或3个以上的等位基因，这种等位基因称为复等位基因。一个正常二倍体生物中，一个基因座位上只能具有复等位基因中的两个成员，因此，复等位基因中的各个成员则存在于群体中不同个体之间；在同源多倍体中，一个基因座位可同时存在复等位基因的多个成员。,2020/6/4,22,在一个复等位基因系列中，可能出现的基因型数目取决于复等位基因的数目。假定有n个复等位基因基因型总数：n+n（n-1）/2种纯合体：n种；杂合体：n（n-1）/2种,2020/6/4,23,(1)人类ABO血型遗传,同血型间可以输血；O型血可以给任何血型的个体输血；AB型个体可以接受任何血型的输血。,2020/6/4,24,(2)植物自交不亲和性遗传,图3-12烟草自交不亲和性和异交可孕（引自朱军，2002）,自花授粉不结实，而株间授粉却能结实；具有同一基因的花粉不能在具有同一基因的柱头上萌发。,2020/6/4,25,3.非等位基因间的相互作用,基因互作（interactionofgenes）：不同对基因间相互作用而决定新性状发育的现象。互作基因（interactedgene）：产生相互作用的不同对基因。两对基因的互作方式主要有以下几种：,2020/6/4,26,(1)互补作用（complementaryeffect）,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的比例。香豌豆花色,2020/6/4,27,紫色素的形成经过了一系列的连锁反应，无论是C基因还是P基因发生突变，反应都不能完成，而中间产物又是白色，所以只有C-P-基因型呈紫色，其余都为白色。,无色色素元无色的中间产物紫色素,C,P,2020/6/4,28,(2)累加作用（additiveeffect）,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示相似的性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状，F2产生9:6:1的比例。南瓜果形,2020/6/4,29,A基因和B基因是同效的，它们控制着果形向横向延伸，且A基因和B基因的作用可相互累加；a基因和b基因控制果形向纵向延伸。两对基因都是隐性时，果形为长形；只有一种显性基因时，果形为球形；两种显性基因同时存在时，果形为扁形。,2020/6/4,30,(3)重叠作用（duplicateeffect）,两对或多对独立基因对表现型能产生相同影响，F2产生15:1的比例。重叠作用也称重复作用。荠菜蒴果形状重叠基因：表现相同作用的基因,2020/6/4,31,每对基因中的显性基因作用相同，完全显性，具有使蒴果表现为三角形的相同作用。无显性基因存在时，隐性基因的作用才能发挥，表现为卵形。,2020/6/4,32,(4)显性上位作用（epistaticdominance）,显性上位,2020/6/4,33,黄色素的产生要经过两步生化反应，W基因存在时可以抑制G基因（基本色泽基因）的表达，果皮呈白色。W基因突变为w时，失去了抑制作用，反应顺利进行，Y基因促使黄色素产生。当Y基因突变为y基因时，不能形成黄色素，果皮绿色。,白色色素绿色色素黄色色素,G,W（上位性基因）,Y,2020/6/4,34,(5)隐性上位作用（epistaticrecessiveness）隐性上位,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，F2的分离比例为9:3:4。,玉米胚乳蛋白质层颜色：C-有基本色泽；c-无基本色泽Pr-紫色；pr-红色,2020/6/4,35,紫色的形成是一个连锁反应过程。当C和P基因都正常时，紫色才能形成，当P基因突变为p时，只有红色中间产物存在，当C基因突变为c时，反应停止在无色的色素元阶段，呈白色。所以，c基因存在时，另一对基因无论是显性（Pr）还是隐性（pr），都不能发挥作用，即c基因对P和p起了隐性上位作用。,无色色素元红色中间产物紫色,C,Pr,2020/6/4,36,上位作用与显性相似，两者都是一个基因“掩盖”了另一个基因的表达，但区别在，显性是等位基因中一个基因“掩盖”了另一个基因的表达，上位效应是非等位基因间的“掩盖”作用。,2020/6/4,37,(6)抑制作用（inhibitingeffect）,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，这对基因称显性抑制基因F2的分离比例为13:3。,P黄色（ddKK）白色（DDkk）F1白色（DdKk）F213白色（D-K-+D-kk+ddkk）：3黄色（ddK-）报春花的花色遗传,2020/6/4,38,K基因可以控制合成一种黄色的锦葵色素，但D基因的存在确可以抑制它的表达,白色色素黄色锦葵色素,K,D,2020/6/4,39,上位作用和抑制作用不同，抑制基因本身不能决定性状，但显性上位基因除掩盖其他基因的表现外，本身还能决定性状。,2020/6/4,40,2020/6/4,41,2020/6/4,42,4.多因一效和一因多效,多因一效多个基因一起影响同一性状的表现如玉米叶绿素的形成与50多对不同的基因有关。一因多效一个基因影响多个性状的发育如水稻的矮生性基因除控制矮化外，还控制分蘖力（分蘖力加强）、增加叶绿素含量和扩大栅栏细胞的直径等作用。,2020/6/4,43,多因一效与一因多效现象从生物个体发育整体上理解：,2020/6/4,44,小结孟德尔通过豌豆的杂交实验，发现了遗传学的两大遗传规律，即孟德尔遗传规律。分离规律是指控制一