第二章孟德尔式遗传分析2

1、1分离定律分离定律1.性状是由独立的遗传因子决定的；性状是由独立的遗传因子决定的；2.2.遗传因子在体细胞中成对存在，有遗传因子在体细胞中成对存在，有显隐性关系；显隐性关系；3.3.形成配子时成对的遗传因子彼此分形成配子时成对的遗传因子彼此分离，在性细胞中只含一个；离，在性细胞中只含一个；4.4.携带不同遗传因子的配子形成合子携带不同遗传因子的配子形成合子时机率均等。时机率均等。1)1)基因（基因（GeneGene）2)2)基因座（基因座（LocusLocus）3)3)等位基因等位基因(Alleles)(Alleles)4)4)显性基因显性基因(Dominant) (Dominant) 5)5

2、)隐性基因隐性基因(Recessive)(Recessive)6)6)基因型基因型(Genotype)(Genotype)7)7)表现型表现型(Phenotype) (Phenotype) 8)8)纯合子纯合子(Homozygote) (Homozygote) 9)9)杂合子杂合子(Heterozygote) (Heterozygote) 10)10)真实遗传（真实遗传（True True breedingbreeding）孟德尔学说涉及的基本概念孟德尔学说涉及的基本概念3第二节第二节 独立分配定律独立分配定律(Law of independent assortment)(Law of ind

3、ependent assortment)一、试验分析一、试验分析二、统计学原理二、统计学原理三、孟德尔学说的核心三、孟德尔学说的核心4一一. . 试验及分析试验及分析（一）（一）两对相对性状自由组合现象两对相对性状自由组合现象 PF1相对性状？相对性状？ 5分离比率分离比率（二）自由组合现象的解释（二）自由组合现象的解释1.亲本中成对的遗传因子亲本中成对的遗传因子彼此分离彼此分离 ，不成对的，不成对的遗传因子自由组合；遗传因子自由组合；2.子一代中成对的遗传因子一代中成对的遗传因子彼此分离，不成对的子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合；遗传因子自由组合；3.子一代配子在形成子二子一代配子在形成

4、子二代合子时自由组合；代合子时自由组合；7（三（三) 自由组合定律自由组合定律1. 两对相对性状的基因在子一代杂两对相对性状的基因在子一代杂和状态虽同处一体，但互不混淆，和状态虽同处一体，但互不混淆，各自保持其独立性；各自保持其独立性；2. 形成配子时同一对基因各自独立形成配子时同一对基因各自独立地分配到不同的配子中去；地分配到不同的配子中去；3. 不同对的基因则是自由组合的。不同对的基因则是自由组合的。8* 颗粒式遗传的另一个基本概念颗粒式遗传的另一个基本概念 决定着不相对应性状的遗决定着不相对应性状的遗传因子在遗传上具有相对独立传因子在遗传上具有相对独立性，可以完全拆开，并可以重性，可以完

5、全拆开，并可以重新组合，这种重新组合是随机新组合，这种重新组合是随机的，亦即是自由组合的。的，亦即是自由组合的。（四）自由组合规律的验证（四）自由组合规律的验证 F1F1为杂种，形成为杂种，形成4 4种配子；种配子； F2F2不同个体的基因型不同。不同个体的基因型不同。10（四）自由组合规律的验证（四）自由组合规律的验证F1 黄圆黄圆 （YyRr） X (yyrr) F1配子配子 绿皱配子绿皱配子 测交子代合子测交子代合子 YR YyRr Yr yr Yyrr yR yyRr yr yyrr1. 测交法测交法 (test cross) 两两对对基基因因杂杂种种测测交交结结果果 黄黄圆圆 Y Y

6、y yR Rr r 绿绿皱皱 y yy yr rr r 测测交交植植株株的的配配子子 F F1 1 的的配配子子 Y YR R Y Yr r y yR R y yr r 测测交交后后代代基基因因型型 Y Yy yR Rr r Y Yy yr rr r y yy yR Rr r y yy yr rr r y yr r 测测交交后后代代表表型型 黄黄圆圆 黄黄皱皱 绿绿圆圆 绿绿皱皱 总总数数 测测交交 1 1 3 31 1 2 27 7 2 26 6 2 26 6 1 11 10 0 测测交交 2 2 2 24 4 2 22 2 2 25 5 2 26 6 9 97 7 总总数数 5 55 5

7、4 49 9 5 51 1 5 52 2 2 20 07 7 比比率率 1 1 ： 1 1 ： 1 1 ： 1 1 2. 自交法自交法杂合子RrYy RrYY RRYyRryyrrYy纯合子RRYYRRyyrrYYrryy2.自交法自交法合子比例？合子比例？ 14 请同学们设计一个自交试验，验证请同学们设计一个自交试验，验证子二代中有子二代中有9 9种基因型；种基因型；15请同学们思考：请同学们思考： 自由组合定律实现的条件？自由组合定律实现的条件？16二、孟德尔学说的核心二、孟德尔学说的核心1.遗传因子是相对独立的功能单位遗传因子是相对独立的功能单位;2.遗传因子的纯洁性遗传因子的纯洁性;3

8、.遗传因子间的等位性遗传因子间的等位性.17 孟德尔定律的实质孟德尔定律的实质 由于同源染色体的分离实现等位由于同源染色体的分离实现等位基因的分离，因而导致性状的分离；基因的分离，因而导致性状的分离；决定不同性状的两对非等位基因分别决定不同性状的两对非等位基因分别处于两对非同源染色体上，由于同源处于两对非同源染色体上，由于同源染色体的分离、非同源染色体的独立染色体的分离、非同源染色体的独立分配，导致了基因的自由组合。分配，导致了基因的自由组合。18三、统计学原理在遗传学中的应用三、统计学原理在遗传学中的应用 (一一) 概率的概念概率的概念 P(A)=lim(nA/n) 独立事件独立事件 19（

9、二）概率规则二）概率规则1. 1. 相乘定律相乘定律 P(A.B)=P(A)P(A.B)=P(A)P(B)P(B)2. 2. 相加定律相加定律 P(AP(A或或B)= P(A) + P(B)B)= P(A) + P(B)3. 3. 组合事件组合事件 P = PP = P1 1P P2 2 + P + P2 2 P P3 320( (三三) )概率的应用概率的应用棋盘法（棋盘法（Punnett squarePunnett square）RYRyrYryRY1/16RyrYry1/16显性作用完全时分离比为显性作用完全时分离比为 9331（四）分支法计算遗传比例（四）分支法计算遗传比例一对基因的分

10、离一对基因的分离 另一对基因的分离另一对基因的分离 后代基因型及其比例后代基因型及其比例子代形成合子几率子代形成合子几率 子代形成合子几率子代形成合子几率 Rr Rr Yy Yy 1/4 YY 1/16 RRYY1/4 RR 2/4 Yy 2/16 RRYy 1/4 yy 1/16 RRyy 1/4 YY 2/16 RrYY2/4 Rr 2/4 Yy 4/16 RrYy 1/4 yy 2/16 Rryy 1/4 YY 1/16 rrYY1/4 rr 2/4 Yy 2/16 rrYy 1/4 yy 1/16 rryy基因的分离和基因型比值基因的分离和基因型比值22第一对基因表型第一对基因表型 另

11、一对基因表型另一对基因表型 后代表型及其比例后代表型及其比例 Rr Rr Yy Yy圆形圆形 圆形圆形 黄色黄色 黄色黄色3/4 圆形圆形 3/4 黄色黄色 9/16 圆黄圆黄 1/4 绿色绿色 3/16 圆绿圆绿1/4 皱缩皱缩 3/4 黄色黄色 3/16 皱黄皱黄 1/4 绿色绿色 1/16 皱绿皱绿表现型比值表现型比值23（五）二项分布和二项展开法（五）二项分布和二项展开法F F1 1配子分离比为（配子分离比为（11111111）；）；F F2 2基因型比为（基因型比为（121121）2 2 ， 既（既（1/4+2/4+1/41/4+2/4+1/4）2 2 三项展开式；三项展开式； 1/

12、16+2/16+1/16+2/16+1/16+2/16+1/16+2/16+F F2 2表型比为（表型比为（3131）2 2 ， 既（既（3/4+1/43/4+1/4）2 2 二项展开式：二项展开式：（9/16+3/16+3/16+1/169/16+3/16+3/16+1/16）。）。（六）多基因杂种的分离（六）多基因杂种的分离杂交中包括的杂交中包括的基因对数基因对数显性完全时显性完全时F2F2表型数表型数F F1 1杂种形成杂种形成的配子数的配子数F F2 2的基因型的基因型数数F F1 1配子的可配子的可能组合数能组合数分离比分离比1 12 23 34 4. . . .n n2 24 48

13、 81616. . . .2 2n n2 24 48 81616. . . .2 2n n3 39 927278181. . . .3 3 n n4 416166464256256. . . .4 4 n n(3:1)(3:1)1 1(3:1)(3:1)2 2(3:1)(3:1)3 3(3:1)(3:1)4 4. . . .(3:1)(3:1)n n25第三节基因互作的遗传分析第三节基因互作的遗传分析一、等位基因之间的互作分析一、等位基因之间的互作分析二、非等位基因之间的互作分析二、非等位基因之间的互作分析三、基因的多效性三、基因的多效性四、多基因效应四、多基因效应五、环境的影响和基因的表型效

14、应五、环境的影响和基因的表型效应六、个体发育与性状表现六、个体发育与性状表现26第三节第三节 基因互作的遗传分析基因互作的遗传分析一、等位基因间的相互作用一、等位基因间的相互作用1.完全显性完全显性 （孟德尔定律的典型表现）（孟德尔定律的典型表现）2.不完全显性不完全显性3.超显性超显性4.镶嵌显性镶嵌显性5.并显性并显性271. 不完全显性不完全显性 紫茉莉的紫茉莉的不完全显性不完全显性金鱼草的金鱼草的不完全显性不完全显性2930一、等位基因间的相互作用一、等位基因间的相互作用1. 完全显性完全显性2. 不完全显性不完全显性3. 超显性超显性4. 镶嵌显性镶嵌显性5. 并显性并显性31二、非

15、等位基因的相互作用二、非等位基因的相互作用1.1.互补基因互补基因 ( (分离比为分离比为9 9：7)7)2.2.加性基因（分离比为加性基因（分离比为9 9：6 6：1 1）3.3.重复基因（分离比为重复基因（分离比为1515：1)1)4.4.显性上位基因（分离比为显性上位基因（分离比为1212：3 3：1 1）5.5.隐性上位基因（分离比为隐性上位基因（分离比为9 9：3 3：4 4）6.6.抑制基因（抑制基因（1313：3 3）321 1、互补基因、互补基因( (分离比为分离比为9 9：7)7) 由两种基因互补，共同决定某由两种基因互补，共同决定某一性状，当两者任缺一个，或一性状，当两者任

16、缺一个，或都缺少则表现隐性性状。都缺少则表现隐性性状。33图图1. 1. 香豌豆花色的遗传示互补基因作用香豌豆花色的遗传示互补基因作用 P 白花白花 白花白花 （ CCpp） （ ccPP） F1 紫花紫花 （CcPp） F2 9/169/16紫花紫花 : 7/16: 7/16白花白花 （9C-P-）: (3C-pp + 3ccP- + 1aabb) 1 1、互补基因、互补基因( (分离比为分离比为9 9：7)7)34二、非等位基因的相互作用二、非等位基因的相互作用2、加性基因（分离比为加性基因（分离比为9 9：6 6：1 1） 当当两个显性基因同时存在时表现两个显性基因同时存在时表现最为强烈

17、，双隐性基因表现最弱。最为强烈，双隐性基因表现最弱。35图图2. 2. 南瓜果形的遗传示加性基因作用南瓜果形的遗传示加性基因作用P 圆球形圆球形 圆球形圆球形 AAbb aaBB F1 扁球形扁球形 AaBb F2 9 9扁球形扁球形 : 6: 6圆球形圆球形 : 1: 1长球形长球形 （9A-B-）: (3A-bb+3aaB-) : (1aabb) 2、加性基因（分离比为加性基因（分离比为9 9：6 6：1 1）363 3、重复基因（分离比为、重复基因（分离比为1515：1)1) 两对基因的表现型相同，两对基因的表现型相同，只有双隐性才表现不同。只有双隐性才表现不同。37图图3. 3. 大豆

18、果荚颜色的遗传示重复基因作用大豆果荚颜色的遗传示重复基因作用P 绿色绿色 绿色绿色 GGyy ggYY F1 绿色绿色 GgYy F2 15绿色绿色 : 1黄色黄色 （9G-Y- + 3G-yy + 3ggY-) : (1ggyy) 3 3、重复基因（分离比为、重复基因（分离比为1515：1)1)384 4、显性上位基因、显性上位基因（分离比为（分离比为1212：3 3：1 1） 当性状是由两对非等位基因控制当性状是由两对非等位基因控制时，一个显性基因对另一个非等位时，一个显性基因对另一个非等位基因的显性称为显性上位。基因的显性称为显性上位。图图4. 4. 黄瓜果皮颜色的遗传示显性上位基因作用

19、黄瓜果皮颜色的遗传示显性上位基因作用P 白皮白皮 绿皮绿皮 WWYY wwyy F1 白皮白皮 WwYy F2 1212白皮白皮 : 3: 3黄皮黄皮 : 1: 1绿皮绿皮 （9W-Y- + 3W-yy ）: (3wwY-) : (wwyy) 4.4.显性上位基因（分离比为显性上位基因（分离比为12123 31 1）405. 5. 隐性上位基因隐性上位基因 （分离比为（分离比为9 93 34 4） 当性状是由两对非等位基因控当性状是由两对非等位基因控制时，一对纯合的隐性基因对另制时，一对纯合的隐性基因对另一对非等位基因的显性称为隐性一对非等位基因的显性称为隐性上位。上位。41图图5. 5. 向

20、日葵花色的遗传示隐性上位基因作用向日葵花色的遗传示隐性上位基因作用 P 黄花黄花 柠檬黄色花柠檬黄色花 LLAA llaa F1 黄花黄花 LlAa F2 9黄花黄花 : 3橙黄色花橙黄色花 : 4柠檬黄色花柠檬黄色花 9 L-A- : 3 llA- ： (3 L-aa +1 llaa)5.5.隐性上位基因隐性上位基因( (分离比为分离比为9 93 34 4）426 6、抑制基因（、抑制基因（1313：3 3） 一个基因（自身无表型效应）一个基因（自身无表型效应）但对另一个非等位的显性基因有抑但对另一个非等位的显性基因有抑制作用。制作用。43图图6. 6. 三色堇花斑的遗传示抑制基因作用三色堇

21、花斑的遗传示抑制基因作用 P 无花斑无花斑 有花斑有花斑 IIyy iiYY F1 无花斑无花斑 IiYy F2 9 9无花斑：无花斑： 3 3无花斑无花斑 ：3 3有花斑有花斑：1 1无花斑无花斑9 I-Y- ：3 I-yy ： 3 iiY- ：1 iiyy1313无花斑无花斑 : 3 3有花斑有花斑各种基因互作出现的被修饰的表型比各种基因互作出现的被修饰的表型比基因互作基因互作类型类型9331表型表型比率比率A-B-A-bbaaB- aabb互作基因互作基因9:3:3:1互补基因互补基因9:7重复基因重复基因15:1隐性上位隐性上位9:3:4显性上位显性上位12:3:1抑制效应抑制效应13

22、:345三、基因的多效性三、基因的多效性 单一基因的多方面表型效单一基因的多方面表型效应叫做基因的多效现象。应叫做基因的多效现象。 （pleiotropism)pleiotropism)四、多基因效应四、多基因效应 有许多基因影响同一性状表现的有许多基因影响同一性状表现的现象称为现象称为“多因一效多因一效”。蕃茄果实颜色组成成份和基因效应蕃茄果实颜色组成成份和基因效应47五、环境的影响和基因的表型效应五、环境的影响和基因的表型效应植物种类植物种类性性 状状栽培条件栽培条件表表 型型慈慈 姑姑Sagitalia sagitiflolia 叶叶 形形水水 生生叶条形叶条形旱旱 生生叶剑形叶剑形八仙

23、花八仙花花花 色色碱性土碱性土花兰色花兰色酸性土酸性土花红色花红色蒲公英蒲公英株株 形形平平 原原植株高大植株高大高高 山山植株低矮植株低矮菊菊 花花花花 期期长长 日日 照照花期延迟花期延迟短短 日日 照照花期提早花期提早金鱼草金鱼草花花 色色低温强光低温强光花红色花红色高温遮光高温遮光花乳黄色花乳黄色曼佗罗曼佗罗茎茎 色色高温强光高温强光茎紫色茎紫色低温弱光低温弱光茎浅紫色茎浅紫色石石 竹竹花花 色色开开 花花 初初花纯白花纯白开开 花花 末末花暗红花暗红环环境境条条件件与与园园林林植植物物表表型型48 表形模写表形模写 表型是基因型和环境相互作用的结表型是基因型和环境相互作用的结果。这就

24、是说，表型受两类因子控制：果。这就是说，表型受两类因子控制：基因型；环境。基因型；环境。 常常遇到这样的情况，基因型改常常遇到这样的情况，基因型改变表型随着改变；环境改变，有时表变表型随着改变；环境改变，有时表型也随着改变。环境改变所引起的表型也随着改变。环境改变所引起的表型改变，有时与由某基因引起的表型型改变，有时与由某基因引起的表型变化很相似，这种现象叫做表型模写变化很相似，这种现象叫做表型模写（phenocopy), phenocopy), 或称饰变。或称饰变。49六、个体发育与性状表现六、个体发育与性状表现基因表达的时空特异性；基因表达的时空特异性；基因表达的化学过程；基因表达的化学过程；基因表达的调控机理。基因表达的调控机理。 本章要点本章要点1. 遗传因子假说；分离律和自由组合律的遗传因子假说；分离律和自由组合律的内容；内容；2. 多因子遗传分析及二项展开式的应用；多因子遗传分析及二项展开式的应用；3. 基因互作的遗传分析。基因互作的遗传分析。51练习题：1.1. 在番茄中红色果实（在番茄中红色果实（ R R ）对黄色）对黄色果实（果实（r r）是显性，问下列杂交产）是显性，问下列杂交产生哪些基因型，哪些表型，其比生哪些基因型，哪些表型，其比例如何？例如何？ RR RR rr rr，Rr Rr rr rr，Rr Rr Rr Rr， Rr Rr R