第四章 孟德尔遗传课件

第四章孟德尔遗传

第四章孟德尔遗传性状（character，trait）生物体所表现出来的形态特征和生理生化特征统称为性状。这里所说的性状是统称，也可以说是一个抽象概念，是指生物体的总的表现型特征。

第一节分离规律

一、孟德尔的豌豆杂交试验第四章孟德尔遗传单位性状(unitcharacter)把生物体的性状总体区分为各个单位才能进行详细的研究，这样区分开来的性状叫做单位性状。如：动物的毛色，昆虫翅的大小，植株的花色、高度、抗病性，人的发色、肤色等。

第四章孟德尔遗传相对性状（contrastingcharacter）同一单位性状不同的表现类型叫做相对性状。水稻株高是一个单位性状，表现类型有高株、有矮株，高与矮为相对性状。豌豆花色是一个单位性状，表现类型有红花、白花，红花与白花为相对性状。果蝇的翅有长翅、短翅之分，猪的毛色有黑、白之差，等等。

第四章孟德尔遗传鸽子羽毛颜色第四章孟德尔遗传狗的毛色第四章孟德尔遗传鸡冠的形状单片冠胡桃冠豌豆冠玫瑰冠第四章孟德尔遗传南瓜的果形第四章孟德尔遗传等位基因控制显性相对性状的基因称为显性基因控制隐性相对性状的基因称为隐性基因基因（gene）在染色体上有固定的位置，称为基因座位（locus，loci），简称基因座控制相对性状的基因位于同源染色体的对等位置上，因此称为等位基因（allele）第四章孟德尔遗传基因型：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、-杂合体第四章孟德尔遗传相关符号Pparent亲本♀母本♂父本

FfilialgenerationF1杂交第一代

F2F1自交或互交的子代

F3F2自交或互交的子代

×杂交

自交第四章孟德尔遗传不完全显性

incompletedominanceF1的表现介于双亲之间不完全显性性状便于研究基因型与表现型一致第四章孟德尔遗传共显性codominance双亲的性状同时在F1个体上表现。AA碟形红血球，aa镰刀形红血球，Aa两种红血球同时存在第四章孟德尔遗传显性表现与环境的关系

表现型=基因型+环境兔子皮下脂肪有白色和黄色之分白色YY×yy黄色→F1Yy白脂肪↓

F23/4白脂肪1/4的黄脂肪若yy个体只喂给麸皮（不含叶绿素），则皮下脂肪也是白色的。Y基因编码合成分解色素的酶

第四章孟德尔遗传显性表现与环境的关系人的秃顶秃顶基因在男人为显性，在女人为隐性男人秃顶比女人秃顶多秃顶与雄性激素直接有关太监没有患秃顶的第四章孟德尔遗传秃顶第四章孟德尔遗传

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4－1豌豆花色的遗传

第四章孟德尔遗传第四章孟德尔遗传第四章孟德尔遗传二、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

第四章孟德尔遗传图4－2孟德尔对分离现象的解释

第四章孟德尔遗传三、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第四章孟德尔遗传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第四章孟德尔遗传杂交cross和测交testcross第四章孟德尔遗传

红花

白花红花

白花

PCCccCccc

配子CcCcc

FtCc红花红花Cccc白花

1：1

图4－3豌豆红花和白花一对基因的分离

第四章孟德尔遗传2、自交法第四章孟德尔遗传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第四章孟德尔遗传第四章孟德尔遗传棋盘格方法Punnettsquare可以用棋盘格来研究遗传学问题第四章孟德尔遗传第二节独立分配规律

一、两对相对性状的遗传又称自由组合规律

thelawofindependentassortment当2对等位基因分别位于2对Chr.上时，其遗传行为符合这一规律第四章孟德尔遗传独立分配第四章孟德尔遗传双因子杂交第四章孟德尔遗传

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31510110832556理论比例

9：3：3：116

图4－5豌豆两对性状的杂交试验

第四章孟德尔遗传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

第四章孟德尔遗传双因子遗传的分支法第四章孟德尔遗传独立分配规律的实质：控制两对性状的两对等位基因，分别位于非同源的两对Chr.上杂合体F1在减数分裂时，同源Chr.上的等位基因进入不同的配子，而位于非同源Chr.上的基因自由组合进入同一个配子，形成四类配子，且比例相等。在受精过程中四类♀配子和四类♂配子随机结合，共有16种组合方式第四章孟德尔遗传二、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

第四章孟德尔遗传P黄、圆YYRR

绿、皱yyrr

配子YRyr

F1

黄、圆YyRr

♂♀YRYryRyr

YRYYRR黄圆YYRr黄圆YyRR黄圆YyRr黄圆F2YrYYRr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

图4－6豌豆黄色、圆粒×绿色、皱粒的F2分离图解第四章孟德尔遗传三、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

第四章孟德尔遗传

F1黄、圆YyRr

绿、皱yyrr

配子YRYryRyr

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

第四章孟德尔遗传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

第四章孟德尔遗传双因子杂合体自交后代（F2）基因型及表现型比例AABB1→AABBAAbb1→AAbbaaBB1→aaBBaabb1→aabbAaBB2→BB不分离，1AA：2Aa：1aaAabb2→bb不分离，1AA：2Aa：1aaaaBb2→aa不分离，1BB：2Bb：1bbAABb2→AA不分离，1BB：2Bb：1bbAaBb4→9A

B

：3A

bb：3aaB

：1aabb第四章孟德尔遗传四、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。

第四章孟德尔遗传三因子杂合体（trihybrid）产生8中配子第四章孟德尔遗传

P

YYRRCC×yyrrcc

F1

YyRrCc

F2

27:9:9:9:3:3:3:164组合、8表型、27基因型第四章孟德尔遗传三因子杂合体自交后代F2的表现型比例第四章孟德尔遗传杂合基因对数与F2表现型和基因型种类的关系第四章孟德尔遗传五、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

第四章孟德尔遗传

P有芒抗病×无芒感病

AARR

aarrF1AaRr

F2

9A-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

第四章孟德尔遗传第三节遗传学数据的统计处理

一、概率原理

概率：一定事件总体中某一事件可能出现的机率

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

加法定理：两个互斥事件同时发生的概率是各个事件各自发生的概率之和

互斥事件：某一事件出现，另一事件即被排斥

第四章孟德尔遗传p：某一事件的概率，q：另一事件的概率，且p+q≤1n：事件总数，r：某一事件出现的次数（为q事件）n－r:另一事件出现的次数（为p的事件）(p+q)n=pn+npn-1q+n(n-1)/2!pn-2q2+…..+qnn!r!(n-r)!Prqn-r二、二项展开式的应用其中第四章孟德尔遗传

所考虑性状为人类家庭中的白化病（隐性常染色体遗传），已知双亲都正常，所生第一个孩子患病，如该夫妻生4个孩子，试问：生两个正常两个患病的概率为多少？C42(3/4)2(1/4)2第四章孟德尔遗传

YyRr自交后代的10粒豌豆种子中，出现5粒全显5粒全隐的概率为多少?C105(9/16)5(1/16)5第四章孟德尔遗传二、二项式展开（自学）三、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值第四章孟德尔遗传例：水稻抗性(S)→敏感(s)为显性，抗性植株(SS)×敏感植株(ss)→F1：抗性植株(Ss)×敏感植株(ss)→测交后代：14株抗性(Ss)+6株敏感(ss)。1、假设该实验符合测交遗传，计策交后代各占1/2；2、求理论值(e)=各类型总数×该类出现的概率e(抗)=(14+6)×1/2=10e(敏)=(14+6)×1/2=10；3、求χ2值χ2=(14-10)2/10+(6-10)2/10=3.24、确定自由度(df)：一般为df=类型数(K)–1；5、查χ2表：据χ2=3.2，df=2-1=1，在χ2表中查得该事件发生的概率P=0.05～0.10；6、判断：遗传学中，概率一般以5%为分界标准。①P>5%或5~10%，差异不显著，差异由实验误差造成，符合假设，可接受。②P<5%，差异显著，观察数与理论数间有显著差异，实验结果不符合原有理论预期。③P<1%，观察数与理论数有极显著差异，更应否定。第四章孟德尔遗传第四节孟德尔规律的补充和发展一、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）

第四章孟德尔遗传第四章孟德尔遗传第四章孟德尔遗传二、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

OIOIO

AIAIA或IAIOBIBIB或IBIOABIAIB

第四章孟德尔遗传双亲与子女ABO血型之间的关系双亲血型子女可能有的血型子女不可能有的血型A×AA、OB、ABA×OA、OB、ABA×BA、B、AB、O—A×ABA、B、ABOB×BB、OA、ABB×OB、OA、ABB×ABB、A、ABOAB×OA、BAB、OAB×ABA、B、ABOO×OOO第四章孟德尔遗传ABO血型的表型和基因型及其凝集反应表型基因型抗原抗体血清血细胞ABIAIBA、B—不能使任一血型的红细胞凝集被O、A、B型的血清凝集AIAIAIAiAβ使B及AB型的红细胞凝集被O及B型的血清凝集BIBIBIBiBα使A及AB型的红细胞凝集被O及A型的血清凝集Oii—αβ使A、B及AB型的红细胞凝集不能被任一血型的血清凝集第四章孟德尔遗传输血原理：同型血可以输血O型血可以输给任何血型的个体AB型的人可接受任何血型AB型血只能给AB型，此外不能输给任何人。第四章孟德尔遗传三、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

第四章孟德尔遗传第四章孟德尔遗传四、非等位基因间的相互作用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第四章孟德尔遗传香豌豆

P白花CCpp

白花ccPP

F1

紫花CcPp

F2

9紫花(C_P_)：7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp)

返祖遗传:

后代表现其野生祖先性状的现象第四章孟德尔遗传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第四章孟德尔遗传积加作用additiveeffect

南瓜果形圆球形AAbb×圆球形aaBB↓AaBb扁盘形↓自交

9A

B

:

3A

bb:3aaB

:1aabb

9扁盘形

6圆球形

1细长形第四章孟德尔遗传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第四章孟德尔遗传重叠作用duplicateeffect

大豆子叶颜色黄子叶D1D1D2D2×绿子叶d1d1d2d2

（满仓金）（保定青皮青）↓黄子叶D1d1D2d2↓自交

15黄（9D1

D2

+3D1

d2d2+3d1d1D2

）：1绿d1d1d2d2

第四章孟德尔遗传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第四章孟德尔遗传显性上位作用epistaticdominance燕麦黑颖BByy×黄颖bbYY↓

BbYy黑颖↓自交

9B

Y

:3B

yy:3bbY

:1bbyy

12黑颖

3黄颖

1白颖第四章孟德尔遗传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第四章孟德尔遗传隐性上位作用epistaticrecessiveness

家兔毛色灰色CCGG×白色ccgg↓

灰色CcGg

↓互交

9C

G

：3C

gg

：3ccG

+1ccgg

9灰

3黑

4白第四章孟德尔遗传6、抑制作用在两对独立基因中，