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文檔簡介
第三章孟德爾遺傳定律第1頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第三章孟德爾遺傳定律孟德爾(GregorJohannMendel,1822–1884)從1856年起在修道院的花圓里種植豌豆,開始了他的“豌豆雜交試驗”,到1864年共進行了8年。提出遺傳的分離和自由組合規律。第2頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第一節一對因子的雜交試驗1.性狀的選擇性狀:生物體形態結構、生理生化和行為方式特征的總稱。
單位性狀:被區分開的每一個具體性狀。
相對性狀:同一單位性狀在不同個體間所表現出來的的相對差異的性狀。第3頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一豌豆的7個單位性狀及其相對性狀第4頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2.雜交試驗結果植物雜交試驗的符號表示P:親本(parent),雜交親本;♀:作為母本,提供胚囊的親本;♂:作為父本,提供花粉粒的雜交親本。×:表示雜交過程;F1:表示雜種第一代(firstfilialgeneration);
表示自交,采用自花授粉方式傳粉受精產生后代。F2:F1代自交得到的種子及其所發育形成的的生物個體稱為雜種二代,即F2。由于F2總是由F1自交得到的,所以在類似的過程中符號往往可以不標明。第5頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一豌豆花色第6頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一豌豆花色的遺傳試驗F1(雜種一代)的花色全部為紅色;F2(雜種二代)有兩種類型的植株,一種開紅花,一種開白花;并且紅花植株與白花植株的比例接近3:1。第7頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一反交(reciprocalcross)試驗及其結果第8頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一在雜交時,必須先將母本花蕾的雄蕊完全摘除,這稱為去雄,然后將父本的花粉授到已去雄的母本柱頭上,這稱為人工授粉。去了雄和授了粉的母本花朵還必須套袋隔離,防止其它花粉授粉。但必須注意第9頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一豌豆的雜交第10頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一孟德爾在豌豆的其它6對相對性狀的雜交試驗中,都獲得同樣的試驗結果。現將他的豌豆雜交試驗資料匯總列于下表第11頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第12頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一特點:
(1).F1性狀表現一致,只表現一個親本性狀,另一個親本性狀隱藏。顯性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F1表現出來的性狀。隱性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,
F1未表現,而在F2
重新出現的性狀。(2).F2分離:一部分植株表現這一親本性狀,另一部分植株表現為另一親本性狀,說明隱性性狀未消失。
性狀分離:后代表現不同性狀的現象。(3).以上F2群體中顯隱性分離比例大致總為3:1。第13頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
3.
分離現象的解釋這7對相對性狀在F2為什么都出現3:1的分離比呢?孟德爾提出以下假說:1、性狀是由顆粒性的遺傳因子決定的2、遺傳因子在體細胞中成對存在,一個來自父方,一個來自母方,形成配子時可均等地分配到配子中3、在F1體細胞中遺傳因子互補混雜,各自獨立4、成對的遺傳因子具有顯隱性關系5、雜種產生的不同類型的配子數目相等。第14頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一現以豌豆紅花×白花的雜交試驗為例,加以具體說明:以遺傳因子解釋第15頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一4.對試驗結果的驗證
分離規律是完全建立在一種假設的基礎上的,這個假設的實質就是成對的基因(等位基因)在配子形成過程中彼此分離,互不干擾,因而配子中只具有成對基因的一個。為了證明這一假設的真實性,可以采用以下幾種方法進行驗證。第16頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一測交法
測交法(testcross):也稱回交法,即把被測驗的個體與隱性純合基因的親本雜交,根據測交子代(Ft)出現的表現型和比例來測知該個體的基因型。供測個體×隱性純合親本
Ft測交子代。第17頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
紅花
白花
紅花
白花
PCCccCccc
配子CcCcc
FtCc紅花紅花Cccc白花
1:1
圖4-3豌豆紅花和白花一對基因的分離
第18頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一P紅花×
白花
CC↓ccF1紅花Cc↓(自交)F2紅花紅花白花
CC
Cc
cc
↓↓↓F3紅花分離白花
1:2:1自交法
F2植株個體通過自交生成F3株系,根據F3株系的性狀表現,推論F2個體的基因型。第19頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第二節兩對遺傳因子的雜交試驗兩對遺傳因子的雜交試驗結果豌豆的兩對相對性狀:子葉顏色:黃色子葉(Y)對綠色子葉(y)為顯性;種子形狀:圓粒(R)對皺粒(r)為顯性。第20頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第21頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2.對試驗結果的解釋遺傳的自由組合假說:控制不同相對性狀的等位基因在配子形成過程中的分離與組合是互不干擾的,各自獨立分配到配子中去。第22頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第23頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一P黃、圓YYRR
綠、皺yyrr
配子YRyr
F1
黃、圓YyRr
♂♀YRYryRyr
YRYYRR黃圓YYRr黃圓YyRR黃圓YyRr黃圓F2YrYYRr黃圓YYrr黃皺YyRr黃圓Yyrr黃皺
yRYyRR黃圓YyRr黃圓yyRR綠圓yyRr綠圓
yrYyRr黃圓Yyrr黃皺yyRr綠圓yyrr綠皺
豌豆黃色、圓粒×綠色、皺粒的F2分離圖解第24頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一F2的基因型、表現型類型與比例表中說明F2群體共有9種基因型,因Y對y為完全顯性,R對r為完全顯性,故只有4種表現型。yyRR
yyRR
yyRR
YYrr第25頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一3.兩對遺傳因子雜交試驗的驗證孟德爾采用測交法和自交法驗證兩對基因的獨立分配規律。他用F1與雙隱性純合體測交。當F1形成配子時,不論雌配子或雄配子,都有四種類型,即YR、Yr、yR、yr,比例為1∶1∶1∶1。第26頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一測交法31262726第27頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一24252226第28頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一自交法孟德爾用F2自交得出F3,由F3的表現型驗證F2的基因型,證實了F1在形成配子時,成對的遺傳因子分離,非成對的遺傳因子自由組合第29頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一孟德爾兩對相對性狀雜交后代的自交驗證第30頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一F2F3表現型遺傳型比例特征種植株數表現型分離情況黃色圓粒YYRR1/16純合,自交不分離38黃園無分離YyRR2/16單雜合,自交3:1分離65黃園綠園3:1YYRr2/16單雜合,自交3:1分離60黃園黃皺3:1YyRr4/16雙雜合,自交9:3:3:1138黃園黃皺綠園綠皺9:3:3:1黃色皺粒YYrr1/16純合,自交不分離28黃皺無分離Yyrr2/16單雜合,自交3:1分離68黃皺綠皺3:1綠色圓粒yyRR1/16純合,自交不分離35綠園無分離yyRr2/16單雜合,自交3:1分離67綠園綠皺3:1綠色皺粒yyrr1/16純合,自交不分離30綠皺無分離第31頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
F1
黃、圓YyRr
♂♀YRYryRyr
YRYYRR黃圓YYRr黃圓YyRR黃圓YyRr黃圓F2YrYYRr黃圓YYrr黃皺YyRr黃圓Yyrr黃皺
yRYyRR黃圓YyRr黃圓yyRR綠圓yyRr綠圓
yrYyRr黃圓Yyrr黃皺yyRr綠圓yyrr綠皺
圖4-6豌豆黃色、圓粒×綠色、皺粒的F2分離圖解棋盤法
第32頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一分支法計算遺傳比率分枝法:由于各對基因的分離是獨立的,所以可以依次分析各對基因/相對性狀的分離類型與比例(概率)。第33頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
F2基因型類型與比例的推導。第34頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一F2表現型類型與比例的推導第35頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一基因型是AaBbccDd的個體產生abcd配子的比例是多少?產生A-B-ccdd表現型個體的比例是多少?第36頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第37頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第38頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一4.多因子雜交及其后代的遺傳分析控制多對不同性狀的等位基因,分別載于不同對的同源染色體上時,其遺傳都符合獨立分配規律。第39頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一1.一對基因F2的分離(完全顯性情況下):表現型:種類:21=2,比例:顯性:隱性=(3:1)1;基因型:種類:31=3,比例:顯純:雜合:隱純=(1:2:1)1;2.兩對基因F2的分離(完全顯性情況下):表現型:種類:22=4,比例:(3:1)2=9:3:3:1;基因型:種類:32=9,比例:(1:2:1)2=1:2:1:2:4:2:1:2:1。3.三對/n對相對性狀的遺傳(完全顯性情況下)第40頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一三對(n對)基因獨立遺傳豌豆:黃色圓粒紅花(YYRRCC)×綠色皺粒白花(yyrrcc);雜種F1:黃色圓粒紅花(YyRrCc);F1產生的配子類型:8種(2n);F2可能組合數:64種(22n);F2基因型種類:27種(3n);F2表現型種類:8種(2n,完全顯性情況下);
第41頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
第42頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第43頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一5.孟德爾比例實現的條件雜交的兩個親本必須是純系控制性狀的成對遺傳因子之間是完全顯性,互不影響,非成對遺傳因子之間沒有相互作用親本形成各種類型的配子的數目均等,雌雄配子的結合是隨機的所有雜種后代都應處于比較均一的環境中,且存活率相同試驗的群體足夠大兩對或多對遺傳因子位于非同源染色體上所用材料均為二倍體第44頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一6.遺傳因子、基因與染色體的關系孟德爾提出“遺傳因子”控制生物的性狀1909年,丹麥遺傳學家約翰遜(W.L.Johannsen)用“基因”(gene)代替“遺傳因子”1903年,薩頓和博韋里發現染色體和遺傳因子傳遞的平行性摩爾根通過果蠅實驗證實基因位于染色體上,在染色體上占據一定的位置第45頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一基因座(locus)又稱座位:基因在染色體上所占的位置等位基因(allele):位于同源染色體上位置相同、控制相對性狀的基因或一個座位上的基因所具有的不同形式之一復等位基因(multiplealleles):是指在群體中占據某同源染色體同一座位上的兩個以上的,決定同一性狀的基因群,如控制人類ABO血型的基因第46頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一純合體(homozygote):遺傳組成相同的個體或基因座位上有兩個相同的等位基因,就這個基因座而言,此個體稱純合體。雜合體(heterozygote):基因座位上有兩個不同的等位基因。基因型(genotype):個體或細胞的特定基因的組成。
表型(phenotype):生物體某特定基因所表型的性狀。
第47頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第三節孟德爾定律的普遍性及意義孟德爾定律的普遍性
作物性狀的遺傳
玉米的糯性與非糯性小麥的高桿與矮稈
人類性狀的遺傳
人類的白化病,多指,苯硫脲的嘗味能力等第48頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一性狀顯性隱性耳垂與臉頰分離緊貼臉頰卷舌狀能不能美人尖有無拇指豎起時變曲情形挺直拇指第一節向指背彎曲食指長短較無名指長較無名指短雙手手指嵌合左手拇指在上右手拇指在上上眼臉有無皺褶有(雙眼皮)無(單眼皮)酒窩有無人類常見遺傳性狀——單對基因控制
第49頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第50頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第51頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一A常染色體顯性遺傳病:近親婚配第52頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一A1型短指癥系譜第53頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一控制疾病的基因在常染色體上,雜合子時表現患病癥狀系譜特點:患者的雙親之一常常是患者患者的子女有1/2的發病機會男女發病率均等有連續遺傳的現象例如:多發性結腸息肉,先天性白內障,亨廷頓氏舞蹈癥第54頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一B常染色體隱性遺傳病:控制遺傳病的基因是位于常染色體上的隱性基因,隱性基因純合體表現患病性狀。第55頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第56頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一系譜特點:男女發病率均等;發病常為散發,沒有連續遺傳的現象;患者的雙親往往表現正常,但都是致病基因的攜帶者,患者兄弟姐妹中有1/4的患病概率,3/4的概率正常;近親婚配后代發病率高患者的子女有1/2的發病機會。第57頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一近親婚配:在前幾代中有共同祖先的個體之間的婚配常見的常染色體隱性遺傳病:先天性聾啞、白化病、腭裂、唇裂、侏儒癥、半乳糖血癥等第58頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一白化病第59頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一動物界白化病第60頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一腭裂唇裂第61頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一侏儒癥第62頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2.孟德爾定律的意義理論意義:明確提出了控制生物性狀的遺傳基礎單位—遺傳因子,從本質上揭示了基因和性狀的關系闡明了顆粒遺傳的理論第63頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一實踐意義:動植物育種的理論依據指導醫學論床實踐第64頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第四節孟德爾定律的擴展1.基因的影響和環境的表型效應1)環境與基因作用的關系
G(基因型)+E(環境)=P(表現型)例1.玉米中的隱性基因a使葉內不能形成葉綠體,造成白化苗,顯性等位基因A是葉綠體形成的必要條件。在有光照的條件下,AA,Aa個體都表現綠色,aa個體表現白色;而在無光照的條件下,無論AA,Aa還是aa都表現白色。第65頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第66頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一這說明,在同一環境條件下,基因型不同可產生不同的表型;另一方面,同一基因型個體在不同條件下也可發育成不同的表型。第67頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2)表型模擬(phenocopy)環境因素所誘導的表型類似于基因突變所產生的表型,這種現象叫表型模擬。模擬的表型性狀是不能遺傳的。上述例1中描述的在黑暗條件下AA和Aa型植株的表型與aa型植株相同,這實際上也是一種表型模擬。第68頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一3)表現度(expressivity)表現度:雜合體在不同的遺傳背景和環境因素影響下,個體間表達程度的差異。人類成骨不全(osteogenesisinperfecta)是一種顯性遺傳病,雜合體患者可以同時有多發性骨折(骨骼發育不良、骨質疏松)、藍色鞏膜(眼球壁后部最外面的一層纖維膜呈白色)和耳聾等癥狀,也可能只有其中一種或兩種臨床表現,所以說這基因的表現度很不一致(圖)。第69頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一圖一個成骨不全患者的家系圖
第70頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一4)外顯率(penetrance)外顯率:是指某一基因型個體顯示其預期表型的比率,它是基因表達的另一變異方式。例如,玉米形成葉綠素的基因型AA或Aa,在有光的條件下,應該100%形成葉綠體,基因A的外顯率是100%;而在無光的條件下,則不能形成葉綠體,在無光的條件下,基因A的外顯率為0。第71頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2.等位基因間的相互作用1)完全顯性(completedominance):具有一對相對性狀差異的兩個純合親本雜交,F1只表現其中一個親本性狀的現象。如:孟德爾雜交試驗中的的7對相對性狀第72頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2.等位基因間的相互作用2)不完全顯性(incompletedominance):具有一對相對性狀差異的兩個純合親本雜交,F1表現雙親性狀的中間型。例如:紫茉莉的花色遺傳。紅花親本(RR)和白花親本(rr)雜交,F1(Rr)為粉紅色(圖)。
第73頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一紫茉莉花色的遺傳第74頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一3)并顯性(codominance):一對等位基因的兩個成員在雜合體中都表達的遺傳現象(也叫共顯性遺傳)。例如,人類的MN血型。第75頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一MN血型的遺傳MN血型,有M型、N型、MN型它的遺傳是由一對等位基因決定的,用LM,LN表示。3種表型的基因型分別為LMLM,LNLN,LMLN。第76頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一正常人的紅血球是碟形鐮形紅血球貧血病患者的紅血球細胞呈是鐮刀形鐮形紅血球貧血病患者和正常人結婚所生的子女,他們的紅血球細胞,即有碟形又有鐮刀形鐮刀形貧血癥第77頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一4)、鑲嵌顯性(mosaicominance):由于等位基因間的相互作用,雙親的性狀在子一代同一個體的不同部位表現出來的現象。我國著名遺傳學家談家楨先生發現瓢蟲翹翅色斑的鑲嵌顯性遺傳第78頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一瓢蟲翹翅色斑的鑲嵌顯性遺傳第79頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一5)復等位基因(multiplealleles):是指在群體中占據某同源染色體同一座位上的兩個以上的,決定同一性狀的基因群。控制ABO血型的基因是較為常見的復等位基因。第80頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一ABO血型按ABO血型,A型、B型、AB型和O型。ABO血型由3個復等位基因決定,它們分別是IA,IB和i,IA和IB是并顯性,IA和IB對i是顯性,由IA,IB和i所組成6種基因型IAIA,IBIB,ii,IAi,IBi,IAIB顯示4種表型,即我們常說的A,B,AB和O型。
第81頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一遺傳方式
親代子代
表現型基因型表現型基因型A×BIAIAIBIBABIAIB
IAiIBi
ABABOIAIBIAiIBi
iiIAIAIBi
ABAIAIBIAi
IAiIBIBABBIAIBIBi
AB×OIAIBiiABIAiIBi
AB×BIAIBIBIBABBIAIBIBIBIAIBIBiABBIAIBIBi
第82頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第83頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第84頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一孟買血型第85頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一6)致死基因(lethalgenes)
:是指那些使生物個體不能存活的等位基因。
第86頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一按致死程度分:全致死(致死率達90%)半致死(致死率達50%)弱致死(致死率10%以下)按致死作用發生的階段分:配子致死合子致死胚胎致死幼體制死第87頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一按致死基因的顯隱性關系:
顯性致死隱性致死據內外環境對致死效應的影響:
條件致死非條件致死
第88頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一隱性致死基因(recessivelethalgene):在雜合狀態下不影響個體的生活力,在純合狀態下才具有致死效應的基因1907年,法國學者庫恩奧發現小鼠的致死基因第89頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一小鼠(Musmusculus)雜交實驗結果如下:黃鼠黑鼠黃2378:黑2398分離比為1:1
黃鼠黃鼠黃2396:黑l235理論上應是3:1可是實驗結果卻是2:1。以后的研究發現,每窩黃鼠黃鼠的子代數比黃鼠黑鼠的子代數少1/4左右,這就表明有一部分小鼠在胚胎期即死亡(圖)。第90頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一圖隱性致死基因使小鼠總數減少第91頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一顯性致死基因:雜合狀態即表現致死作用的基因。由顯性基因Rb引起的視網膜母細胞瘤是一種眼科致死性遺傳病,常在幼年發病,患者通常因腫瘤長入單側或雙側眼內玻璃體,晚期向眼外蔓延,最后可全身轉移而死亡。第92頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
3.非等位基因間的相互作用
基因互作互補基因上位基因隱性上位顯性上位抑制基因疊加效應第93頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
1)基因互作(geneinteraction)基因互作:非同源染色體上的基因在控制同一性狀時相互作用,出現了新的性狀。穩定遺傳的雞冠形狀第94頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一X
玫瑰冠豌豆冠胡桃冠胡桃9
玫瑰3
豌豆3
單冠1第95頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一XRRpp玫瑰冠rrPP
豌豆冠RrPp胡桃冠胡桃9R_P_玫瑰3R_pp豌豆3rrP_單冠1rrpp第96頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一香豌豆花色遺傳第97頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一白花三葉草中有兩個穩定遺傳的品種,葉片中含氰(HCN)和不含氰的。
P不含氰×不含氰↓
F1含氰↓F2含氰9
:不含氰7
試分析P、F1、F2的遺傳組成第98頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2)互補作用(complementaryeffect)互補作用:是指兩對獨立遺傳基因分別處于純合顯性或雜合狀態時,共同決定一種性狀的發育,當只有一對基因是顯性,或兩對基因都是隱性時,則表現為另一種性狀。互補基因:發生互補作用的基因稱為互補基因第99頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一3)上位作用上位作用:兩對獨立遺傳基因共同對一對性狀發生作用,而且其中一對基因對另一對基因的表現有遮蓋作用,這種情況稱為上位性,后者被前者所遮蓋,稱為下位性。起遮蓋作用的基因稱為上位基因(epistaticgene)被掩蓋者稱為下位基因(hypostaticgene)。第100頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一狗毛色顯性上位遺傳第101頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一A顯性上位顯性上位:某一顯性基因對另一隨顯性基因起遮蓋作用,并使自己決定的性狀得以表現第102頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一B隱性上位隱性上位作用:在兩對互作的基因中,其中一對隱性基因對另一對基因起上位性作用。例:用真實遺傳的黑色家鼠和白化家鼠雜交,F1全是黑色家鼠。F2代群體出現9/16黑色:3/16淡黃色:4/16白化。(圖)第103頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一隱性基因cc能夠阻止任何色素的形成。因此只要cc基因存在,即使其他基因存在也不能呈現出顏色,而表現出白化,沒有cc基因,R基因控制黑色性狀,r基因控制淡黃色性狀。例:用真實遺傳的黑色家鼠和白化家鼠雜交,F1全是黑色家鼠。F2代群體出現9/16黑色:3/16淡黃色:4/16白化第104頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一B隱性上位隱性上位作用:在兩對互作的基因中,其中一對隱性基因對另一對基因起上位性作用。第105頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一基因C控制有色羽毛,I基因為抑制基因,當I存在時,C不能起作用;I_C_基因型是白羽毛。I_cc和iicc也都是白羽毛,只有I基因不存在時C基因才決定有色羽毛。F2代白羽毛與有色羽毛的比例為13:3。第106頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一抑制作用:某顯性基因本身并不直接控制性狀的發育,但可抑制另一種基因的表達,這一遺傳效應叫抑制作用。抑制基因(suppressor):有些基因本身并不能獨立表現任何可見效應,但可以完全抑制其他非等位基因的作用這種基因叫抑制基因。4)抑制作用(inbibitionaleffect)第107頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一5)累加作用
累加作用:是由累加基因(additivegene)相互作用所表現出的遺傳現象。如南瓜瓜形的遺傳第108頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一兩對基因都是隱性時,形成長圓形,只有顯性基因A或B存在時,形成圓球形,A和B同時存在時,則形成扁盤形。第109頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一6)重疊作用(duplicateeffect):
重疊作用:多對獨立遺傳的基因共同決定同一性狀時,每個顯性基因對于表型效應都具有相同的作用,它們共同或單獨存在時都表現同一表現型,隱性純合個體表現另一種表型。F2產生15∶1的比例。這類表現相同作用的基因,稱為重疊基因。例:將薺菜三角形蒴果與卵圓形蒴果植株雜交,F1全是三角形蒴果。F2分離為15/16三角形蒴果∶1/16卵形蒴果。(圖)第110頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一
由于每一對顯性基因都具有使蒴果表現為三角形的相同作用。如果只有隱性基因,即表現為卵型蒴果,所以F2出現15∶1的比例。第111頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一兩對基因互作出現的被修飾的孟德爾表型比例第112頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一4.基因的一因多效與多因一效應“多因一效”多因一效指的是許多基因控制一個性狀。如:玉米胚乳的顏色合成過程前體物質ABCDEA1A2CRPr
僅有D物質生成胚乳為紅色有E物質生成胚乳是紫色第113頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第114頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一“一因多效”一個性狀可以受到若干基因的影響,相反地,一個基因也可以影響若干性狀。我們把單一基因的多方面表型效應,叫做基因的多效性或一因多效。第115頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一翻毛雞FFFf第116頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一第五節、統計學在遺傳分析中的應用1.概率及其在遺傳學中的應用
概率(機率/幾率)(probability):某一隨即事件發生的可能性(幾率)。例:雜種F1產生的配子中,帶有顯性基因和隱性基因的概率均為50%。第117頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一A加法定理
兩個互斥事件中,任一事件發生的概率是各個事件各自發生的概率之和。互斥事件——在一次試驗中,某一件出現,另一事件即被排斥;也就是互相排斥的事件。
如:拋硬幣。
又如:雜種F1(Cc)自交F2基因型為CC與Cc是互斥事件,兩者的概率分別為1/4和2/4,因此F2表現為顯性性狀(開紅花)的概率為兩者概率之和3/4——基因型為CC或Cc。1).概率的兩個定理第118頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一B乘法定理:兩個獨立事件同時發生的概率等于各個事件發生的概率的乘積。例:雙雜合體(YyRr)中,Yy的分離與Rr的分離是相互獨立的,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。而同時具有Y和R的概率是兩個獨立事件(具有Y和R)概率的乘積:1/2×1/2=1/4。第119頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2)概率在遺傳分析中的應用利用概率計算形成配子的比例例1ABC基因位于非同源染色體上,一個基因型為AaBbCc的個體,計算形成AbC配子的比例例2一個體能產生1/8abcd的配子,問該個體的基因型第120頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2)概率在遺傳分析中的應用利用概率計算F2中個基因型的比例例3若基因型為AabbCcDdEe的個體自交,計算其形成基因型是AabbccddEe的后代比例利用概率計算F2中個表現型的比例例4有四對相對性狀雜合體自交,后代中表現型是三顯性性狀一隱性性狀的比例是多少?第121頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2)概率在遺傳分析中的應用用乘法定理推算F2表現型種類與比例.如前所述,根據分離規律,F1(YyRr)自交得到的F2代中:子葉色呈黃色的概率為3/4,綠色的概率為1/4;種子形態圓粒的概率為3/4,皺粒的概率為1/4。因此根據乘法定理:第122頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一用乘法定理推算F2基因型種類與比例.F1雌雄配子均有四種,且每種的概率為1/4;并且各種雌雄配子結合的機會是均等的。根據乘法定理,F2產生的16種組合方式;再根據加法定理。其中基因型YYRr出現的概率是1/16+1/16。第123頁,共133頁,2023年,2月20日,星期一2.二項式展開及應用一
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