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第四章 孟德尔遗传

第四章 孟德尔遗传. 本章内容. 第一节 分离规律. 第二节 独立分配规律. 第三节 遗传学数据的统计原理. 第四节 孟德尔规律的补充和发展. 孟德尔 (Gregor J. Mendel,1822-1884) 及其杂交试验. 从 1856-1871 年进行了大量植物杂交试验。 其中对豌豆 ( 严格自花授粉 / 闭花授粉 ) 差别明显的 7 对简单性状进行了长达 8 年研究，提出遗传因子假说及其分离与自由组合规律 (Mendel’s Laws) 。. 1865 年 2 月 8 日和 3 月 8 日先后两次在布尔诺自然科学会例会上宣读发表；

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第四章 孟德尔遗传

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Presentation Transcript

  1. 第四章 孟德尔遗传

  2. 本章内容 第一节 分离规律 第二节 独立分配规律 第三节 遗传学数据的统计原理 第四节 孟德尔规律的补充和发展

  3. 孟德尔(Gregor J. Mendel,1822-1884)及其杂交试验 从1856-1871年进行了大量植物杂交试验。 其中对豌豆(严格自花授粉/闭花授粉)差别明显的7对简单性状进行了长达8年研究，提出遗传因子假说及其分离与自由组合规律(Mendel’s Laws)。

  4. 1865年2月8日和3月8日先后两次在布尔诺自然科学会例会上宣读发表；1865年2月8日和3月8日先后两次在布尔诺自然科学会例会上宣读发表； 1866年整理成长达45页的《植物杂交试验》一文，发表在《布隆自然科学会志》第4卷上。

  5. 第一节 分离规律 一、孟德尔的豌豆杂交试验 性状：生物体所表现的形态特征和生 理特性的总称 单位性状：每一个具体性状 相对性状：同一单位性状在不同个体 间所表现出来的相对差异

  6. 植物杂交的有关符号 P: 表示亲本(parent) ♀: 表示母本(female parent) ♂: 表示父本(male parent) ×: 表示杂交,在母本上授上外来 的花粉

  7. 植物杂交的有关符号 F (filial generation): 表示杂 种后代 F1: 杂种一代 F2: 杂种二代 Fn: 杂种n代 : 自交,指同一植株上的自花授 粉或同株上的异花授粉。

  8. 人类遗传分析中常用的符号

  9. 显 性 隐 性

  10. ♀ ♀ ♂ ♂ P F1 F2 705 224 720 235 3:1 正交 反交

  11. 显性性状：F1表现出与亲本之一 同样的单位性状 隐性性状：亲代未在F1表现出的 单位性状 性状分离：显性性状和隐性性状 在F2都同时表现出来

  12. 二、分离现象的解释 显性性状受显性因子(dominant )控制，而隐性性状由隐性因子(recessive )控制；只要成对遗传因子中有一个显性因子，生物个体就表现显性性状； 遗传因子在体细胞内成对存在，而在配子中成单存在。体细胞中成对遗传因子分别来自父本和母本。

  13. ♀ C c C Cc CC c Cc cc P 红花CC 白花cc 配子 C c 红花 Cc ♂

  14. 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

  15. 不稳定遗传 遗传稳定

  16. 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。

  17. 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

  18. 红花F1的测交结果推测 P 配子 测交后代

  19. CC cc Cc cc C c C c c 红花 红花 白花 红花 白花 P 配子 Ft Cc 红花Cc cc白花 1 ：1 遗传分离规律的验证

  20. 2、自交法 P F1 F2 F3 F4

  21. 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

  22. 非糯性 WxWx 糯性 wxwx F1 Wxwx

  23. 显微镜下的糯性与非糯性配子

  24. 七对相对性状杂交试验结果

  25. 四、分离比例实现的条件 １、研究的生物体是二倍体； ２、Ｆ１形成的不同种配子数目相等， 并且两 种配子活力是一样的； ３、不同基因型的合子发育的个体具有 同样的存活力； ４、研究的相对性状差异明显，显性完 全； ５、杂种后代处于相对一致的条件，试 验分析的群体大。

  26. 第二节 独立分配规律 一、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。

  27. F2 315 101 108 32 9 3 3 1

  28. 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

  29. 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。

  30. ♀ YR Yr yR yr♂ YR Yr yR yr YYRR yyrr YyRr

  31. 亲本 配子 F1 ♂ ♀ F2

  32. 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

  33. ♀ ♂ yyrr YyRr yr Yr yR YR yr YyRr Yyrr yyRr yyrr 1 : 1 : 1 : 1

  34. ♂ ♀ yyrr YyRr yr YR Yr yR yr YyRr Yyrr yyRr yyrr 1 : 1 : 1 : 1

  35. 2、自交法 按分离和独立分配规律，F2中推断 1/16 YYRR,yyRR,YYrr,yyrr→F3, 不分离 2/16 YyRR, YYRr, yyRr, Yyrr →F3, 3:1 4/16 YyRr-------------------→F3, 9:3:3:1 孟德尔的试验结果完全符合这一推论

  36. 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。

  37. P YYRRCC × yyrrcc  F1 YyRrCc  F2 27:9:9:9:3:3:3:1 64组合、8表型、27基因型

  38. 三对相对性状表现型分析 Cc× Cc Yy× Yy Rr× Rr 3红花 3圆粒 1白花 3黄色子叶 3红花 1皱粒 1白花 3红花 3圆粒 1白花 1绿色子叶 3红花 1皱粒 1白花

  39. 三对相对性状基因型遗传分析方法 Yy×Yy Rr×Rr Cc×Cc 1CC 2Cc 1cc 1RR 2Rr 1Yy 1YY 2Yy 1yy 1CC 2Cc 1cc 1RR 2Rr 1Yy 1CC 2Cc 1cc 1RR 2Rr 1Yy . . . .

  40. 总结:豌豆三对(n对)基因独立遗传 F1 YyRrCc 配子类型 8种 (2n) 可能组合数64种 (22n) F2 基因型种类27种 (3n) 表现型种类8种 (2n) 不完全显性和共显性情况下：？

  41. 杂合基F2表型 F1配子 F2基因 F2纯合 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 (3:1)n

  42. 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

  43. P 有芒抗病 × 无芒感病 AARR  aarr F1 AaRr  F2 9A-R-:3A-rr:3aaR-:1aarr 如希望在F3获得10个稳定遗传的无芒、抗病(aaRR)株系，那么在F2至少要选择多少株无芒抗病的植株供F3株系鉴定。

  44. 第三节 遗传学数据的统计原理 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

  45. 二、二项式展开(黑板讲) 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)2 X2 =  ------------ E

  46. 有了2值，有了自由度(用df (degree of freedom)表示，df = k- 1， k为类型数)，就可以查出P值。P值是指实测值与理论值差异发生的概率。例如，子代为1：1，3：1的场合，自由度是1；9：3：3：1的情况下，自由度为3，在这样的实例中，就可以说，自由度一般为子代分离类型的数目减1，即自由度 = k – 1。

  47. 表4-8 2表

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