分枝法和加法原理

1、分枝法和加法原理第1页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第一节孟德尔的实验材料和方法孟德尔的功绩： 采用32个品种 观察了7对性状, 经8年研究， 发现了2个定律:独立分配和自由组合 定律，创立了“ 遗传学 ”第2页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一实验材料豌豆的优点1、自花授粉（闭花授粉）2、稳定的可区分的性状3、花器结构较大4、籽粒留荚第3页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第二节 分离定律基本概念：性状、单位性状、相对性状等位基因、非等位基因基因型、表现型纯合体、杂合体第4页，共69页，2022年，5月20日，10点57分

2、，星期一分离现象第5页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一豌豆的7个单位性状及其相对性状第6页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一豌豆的7个单位性状及其相对性状第7页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一孟德尔的豌豆杂交实验7对性状的结果 2.84:1277矮787高高植株高植株矮植株3.14:1207顶生651腋生腋生花腋生花顶生2.82:1152黄428绿绿色绿色黄色豆荚2.95:1299瘪882鼓鼓胀膨大缢缩豆荚3.15:1224白705紫紫花 紫花白花3.01:12001绿6022黄黄色黄叶绿色子叶2.96:11850皱5474

3、圆圆形圆形皱缩子叶F2比例 F2F1 豌豆表型 第8页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第9页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一植物杂交试验的符号表示 P：亲本(parent)，杂交亲本；：作为母本，提供胚囊的亲本；：作为父本，提供花粉粒的杂交亲本。：表示人工杂交过程；F1：表示杂种第一代(first filial generation)；：表示自交，采用自花授粉方式传粉受精产生后代。F2：F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个体称为杂种二代，即F2。由于F2总是由F1自交得到的所以在类似的过程中符号往往可以不标明。第10页，共69页，2022

4、年，5月20日，10点57分，星期一豌豆杂交操作方法第11页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一性状分离现象F1代个体(植株)均只表现亲本之一的性状，而另一个亲本的性状隐藏不表现。相对性状中，在F1代表现出来的相对性状称为显性性状(dominant character)，而在F1中未表现出来的相对性状称为隐性性状(recessive character)。F2有两种性状表现类型的植株，一种表现为显性性状，另种表现为隐性性状；并且表现显性性状的植株数与隐性性状个体数之比接近3:1。隐性性状在F1中并没有消失，只是被掩盖了，在F2代显性性状和隐性性状都会表现出来，这就是性状分离

5、(character segregation)现象。第12页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一分离现象的解释 遗传因子假说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 第13页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一孟德尔对分离现象的解释 第14页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一分离定律的实质成对的基因(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 第15页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第16页，共69页，2022年

6、，5月20日，10点57分，星期一分离规律的验证(一)、测交法(二)、自交法(三)、F1花粉鉴定法第17页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一1、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第18页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一 红花 白花 红花 白花 P CC cc Cc cc 配子 C c C c c Ft Cc红花 红花Cc cc白花 1 ：1 图43 豌豆红花和白花一对基因的分离 第19页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一2、自交法第20页，共69页，2022年，5月20日，10点57分

7、，星期一3、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21页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第22页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第23页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一分离比（3：1）实现的条件1、完全显性2、F1形成的配子生活力相同，结合机会均等3、F2各种基因型存活率相同，有一定群体第24页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，

8、星期一显隐性的相对性完全显性不完全显性共显性显性转换实质第25页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第三节 自由组合定律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第26页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一P黄色、圆粒 绿色、皱粒 F1 黄色、圆粒 F2 黄色 黄色 绿色 绿色 总数 圆粒 皱粒 圆粒 皱粒 实得粒数 315 101 108 32 556理论比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16 豌豆两对性状的杂交试验 第27页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一分

9、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 第28页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一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 。第29页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一P 黄、圆YYRR 绿、皱yyrr 配子 YR yrF1 黄、圆YyRr YRYryRyrYRYYRR黄圆YYRr黄圆YyRR黄圆YyRr黄圆F2

10、YrYYRr黄圆YYrr黄皱YyRr黄圆Yyrr黄皱yRYyRR黄圆YyRr黄圆yyRR绿圆yyRr绿圆yrYyRr黄圆Yyrr黄皱yyRr绿圆yyrr绿皱豌豆黄色、圆粒绿色、皱粒的F2分离图解 第30页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一两对同源染色体及其载荷基因的独立分配示意图 第31页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一自由组合（9：3：3：1）实现的条件1、分离比实现的条件2、各对基因位于不同对的同源染色体上3、各对非等位基因之间不存在相互做作用第32页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一独立分配规律的验证 1、测交法用F1与

11、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 第33页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一 F1黄、圆YyRr 绿、皱yyrr豌豆黄色、圆粒 绿色、皱粒的F1和双隐性亲本测交的结果配子YR YryRyr yr理论期望的测交后代YyRr黄圆 1Yyrr黄皱 1yyRr绿圆 1yyrr绿皱 1实际测交结果F1母本F1父本3124272226252626第34页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一2、自交法按分离和独立分配规律，F2中推断：1/16 YYRR,yyRR,Yy

12、rr,yyrrF3, 不分离2/16 YyRR, YYRr, yyRr, Yyrr F3, 3:14/16 YyRr-F3, 9:3:3:1孟德尔的试验结果完全符合这一推论 第35页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一四、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。 第36页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一杂合基 F2表型 F1配子 F2基因 F2组合 F2表型因对数 种类 型 基因型 比例 1 2 2 3 2 3:1 2 22 22 32 22 (3:1)2 n 2n 2n 3n 2n (3

13、:1)n第37页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一概率原理与应用(一)、概率(probability):概率(机率/几率/或然率)：指一定事件总体中某一事件发生的可能性(几率)。例：杂种F1产生的配子中，带有显性基因和隐性基因的概率均为50。在遗传研究时，可以采用概率及概率原理对各个世代尤其是分离世代(如F2)的表现型或基因型种类和比率(各种类型出现的概率)进行算，从而分析、判断该比率的真实性与可靠性；并进而研究其遗传规律。第38页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一乘法定理两个独立事件同时发生的概率等于各个事件发生的概率的乘积。例：双杂合体(YyRr

14、)中，Yy的分离与Rr的分离是相互独立的，在F1的配子中:具有Y的概率是1/2，y的概率也1/2；具有R的概率是1/2，r的概率是1/2。而同时具有Y和R的概率是两个独立事件(具有Y和R)概率的乘积：1/21/2=1/4。第39页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一加法定理两个互斥事件的和事件发生的概率是各个事件各自发生的概率之和。互斥事件在一次试验中，某一事件出现，另一事件即被排斥；也就是互相排斥的事件。如：抛硬币。又如：杂种F1(Cc)自交F2基因型为CC与Cc是互斥事件，两者的概率分别为1/4和2/4，因此F2表现为显性性状(开红花)的概率为两者概率之和基因型为CC或

15、Cc。第40页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一应用示例1. 用乘法定理推算F2表现型种类与比例.如前所述，根据分离规律，F1(YyRr)自交得到的F2代中：子叶色呈黄色的概率为3/4，绿色的概率为1/4；种子形态圆粒的概率为3/4，皱粒的概率为1/4。因此根据乘法定理：第41页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一应用示例2.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.F1雌雄配子均有四种，且每种的概率为1/4；并且各种雌雄配子结合的机会是均等的。根据乘法定理，F2产生的16种组合方式；再根据加法定理。其中基因型YYRr出现的概率是1/16+1/16。第42页

16、，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.第43页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第44页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一分枝法(1).分枝法：由于各对基因的分离是独立的，所以可以依次分析各对基因/相对性状的分离类型与比例(概率)。(2).两对相对性状遗传分析：F2表现型类型与比例的推导；F2基因型类型与比例的推导。(3).三对相对性状遗传分析：第45页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一两对相对性状遗传分析：表现型第46页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期

17、一两对相对性状遗传分析：基因型第47页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一三对相对性状遗传分析：第48页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一第四节 基因的互作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_ : 1aabb 9 : 7第49页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一香豌豆 P 白花CCpp 白花ccPP F1 紫花CcPp F2 9紫花(C_P_)：7白花(3C_pp + 3ccP_

18、+ 1ccpp) 返祖遗传: 后代表现其野生祖先性 状的现象第50页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一2、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_ : 1aabb 9 : 6 ： 1第51页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一南瓜(Cucurbita pepo)果形遗传南瓜果形受A/a、B/b两对基因共同控制：P 圆球形 (AAbb) 圆球形 (aaBB) F1 扁盘形 (AaBb) F2 9 扁盘形(A_B_) : 6圆球形(3A_

19、bb + 3aaB_) : 1 长圆形 (aabb)第52页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一3、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_ : 1aabb 15 ： 1第53页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一荠菜蒴果形状遗传受T1/t1、T2/t2两对基因控制：P 三角形 (T1T1T2T2) 卵形 (t1t1t2t2) F1 三角形(T1t1T2t2) F2 15 三角形 (9T1_T2 _ + 3T1_t2t2 + 3t1t1T2 _) : 1 卵形 (

20、t1t1t2t2)第54页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一4、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_ : 1aabb 13 ： 3第55页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一家蚕茧色遗传 欧州白茧 X 黄茧 I I yy ii YY 白蚕茧 Ii Yy 白茧 白蚕 白茧 黄茧 I-Y- I-yy iiyy iiY- 9 3 1 3 13 ： 3 第56页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一5、显性上位作用 上位性

21、：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_ : 1aabb 12 : 3 ： 1第57页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一燕麦穎壳颜色遗传 黑色 X 黄色 BByy bbYY 黑色BbYy 黑色 黑色 黄色 白色 B-Y- B-yy bbY- bbyy 9 3 3 1 12 : 3 : 1第58页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一6、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

22、起上位性作用 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 ： 3 ： 4第59页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一萝卜皮色遗传有色(C)/无色(c)；紫色(Pr)/红色(pr)。P 红色 (CCprpr) 白色 (ccPrPr) F1 紫色(C_Pr_) F2 9 紫色(C_Pr_) : 3 红色 (C_prpr) : 4 白色 ( 3ccPr_ + 1ccprpr)其中c对Pr/pr基因有隐性上位性作用第60页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一图48 两对基因互作的模式图虚线表示合并的表现型，圆圈里数字表示各种比例数字 第61页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一 基因内互作：同一位点上的 等位基因的相互作用 显性、不完全显性、隐 性基因互作 基因间互作：不同位点非等 位基因相互作用-上位 性、下位性 第62页，共69页，2022年，5月20日，10点57分，星期一多因一效和一因多效 多因一效：许多基因影响同一个性状 的表现。玉米正常叶绿素的形成与50多对不同 的基因有关，其中的任何一对发生改变，都会影响叶绿素的消失或改变一因多效 ：一个基因影响许多性状的 发育 往往是多个性状同时表现出来第63页，共69页，2022年，5月20日