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1、第 三 章 孟德尔规律及其扩展 第一节 基因的分离规律 孟德尔第一定律 一.孟德尔的杂交试验(单位性状) 试验结果 n不论正交、反交,杂种后代遗传动态一致。即F1 、F2代表现不受杂交组合影响。 nF1所有植株只表现一个亲本性状(显性性状)另 一亲本的性状隐藏未现(隐性性状)。 nF2出现性状分离。两亲性状在F2中呈3:1比例。 推论 1.一种性状受一种“遗传因子”控制。 2.“遗传因子”在体内成双,一个来自父方,一个来 自母方。 3.杂种的“遗传因子”彼此不同,各自保持独立性,, 且存在显隐关系。 4.形成配子时,两个“遗传因子”彼此分离,分别随 机的进入不同配子中。 二. 遗传学中常用的某
2、些名词和符号 n基因(gene) :控制生物性状的“遗传因子”。 n性状(character):生物体所表现的形态特征和生理特征。 n单位性状(unit ):生物的某个形态或生理特征。 n相对性状(contrasting ):同一单位性状的相对差异。 n表现型(phenotype):指生物体所表现的性状。 n基因型(genotype):指生物体的基因组合。 n 座位(locus):基因在染色体上的位置。 n等位基因(alleles):位于同源染色体相同座位上,控制同一 相对性状不同表现的基因。 n显性基因(dominant ):控制显性性状的基因。 n隐性基因(recessive ):控制隐性
3、性状的基因。 n纯合体(homozygote):成对基因是相同的个体。同质结合 n杂合体(heterozygote):成对基因是不同的个体。异质结合 n显性性状: 杂种F1只表现的那个亲本的性状。 n隐性性状: 杂种不表现,纯合才表现的另一亲本的性状。 P 亲代(parental generation) F1 杂种第一代(first filial generation) F2 杂种第二代(second filial generation) 杂交(cross) 自交(selfing cross) 母本(femail) 父本(mail) 解释:P 红花CC白花cc 纯合体 配子 C c F1 红花
4、Cc 杂合体 C c 1CC红 F2 C CC 红 Cc 红 2Cc 红 c Cc 红 cc 白 1cc 白 三 .基因分离规律实质 实质: 在配子形成时,成对的基因彼此分离 , 互不干扰。 四. 基因分离规律的验证 1.测交法(test cross) 测交:被测个体与隐性纯合亲本的交配。 例 Cccc Ft Cc 红:cc 白 =1:1 CCcc Ft Cc 红 测交后代(Ft)性状表现分离, 则被测个体为杂合体 测交后代(Ft)性状不表现分离, 则被测个体为纯合体 2. 自交法(自花授粉或同株异花授粉) P CC cc F1 Cc F2 1CC 2Cc 1cc F3 4CC 2CC 4Cc
5、 2cc 4cc F4 16CC 8CC 16CC 32Cc 16cc 8cc 16cc F1 Wxwx Wx : wx = 1 : 1 淀粉性质 直链 支链 2 2 显微镜下呈 蓝紫色 棕黄色 3. F1花粉鉴定法 4. 四 分 子 分 析 法 单一减数分裂的四个产物称四分子。 (粗糙链孢霉四分子分裂一次则为八分子) 蘑 菇 面包酵母 和 来菌衣藻 绿色面包霉 大麦黑穗病 红色面包霉 lys+lys- 子囊果 子囊 直列八分子: + + + + - - - - - - - - + + + + - - + + - - + + - - + + + + - - + + - - - - + + +
6、+ - - + + - - 子囊孢子 黑色:灰色 = 1:1 5. 系 谱 分 析 法 a. 多指畸形系谱 b. 短指畸形的谱系 五. 显性性状的表现 1.完全显性:杂合体与显性纯合体表现 一致。 金鱼草花色的遗传 P 红花(WW) 白花(ww) F1 粉红(Ww) F2 1 红(WW) :2 粉红(Ww) : 1白(ww) 2. 不完全显性:杂和体表现显性纯合体和 隐性纯合体的中间类型 3. 共显性(显性不存在):两个成对的基因 在杂合体中都显示作用。 例如 镰刀型贫血症 Hb 碟型 Hb 镰刀型 A S 六. 显性性状与环境的关系 1.表现型 = 基因型+环境 例 兔子脂肪颜色 Y白色 y
7、黄色 Y: 产生黄色素分解酶。 y: 不能产生黄色素分解酶, 故不能破坏食物中的黄色素。 若食物不含黄色素则yy个体脂肪表现白色。 2. 显性转换:显性在不同条件下发生转换。 例1 辣椒 朝上朝下 F1先朝上 后朝下 (与气温变化有关) 例2 曼陀罗 紫茎绿茎 F1 高温 紫茎(显性) 低温 浅紫(不完全显 性) 例3 绵羊角 HH(有) hh(无) F1 Hh 雌(无) 雄(有) 3. 外显率:在特定的环境中,某一基因型显示 出预期表型效应的个体比数。 例如 人的蓝色巩膜对正常巩膜基因显性 据统计 蓝色巩膜的外显率为0.9 4.表现度:是一定的基因型在某一个体 的表现型上所表现的程度。 例如
8、 苯丙酮尿症(隐性) 患者缺乏降解苯丙氨酸的酶, 苯丙氨酸、 苯丙酮酸积累导致智力减退。 若减少苯丙氨酸的摄入,表现度改变,甚至不影 响智力。 小结 分离规律的实质;在配子形成时,成对的基因彼 此分离,互不干扰。 表现型 = 基因型+环境 显性不总是完全的,可以是不完全和共显性的。 检测某个体是否纯合体可用测交或自交。 1. 家鼠的灰色皮毛(A)对白色皮毛(a)是显性, 灰色家鼠与白色家鼠杂交,F1全部是灰鼠,F2中有198只 灰色和72只白色。试用基因型图解上述试验结果。 例 题 P AAaa F1 Aa F2 1AA 2Aa 1aa 灰 灰 白 2. 萝卜的花有红色的,紫色的,白色的,以下
9、 是不同类型杂交的结果: 红色紫色398 红色,395 紫色 紫色白色200 紫色,205 白色 紫色紫色98 红色,190 紫色,94 白色 萝卜的花色属于哪一种遗传类型?自定基因符 号,标明上述各杂交组合亲本及其后代的基因型。 答:不完全显性 PP Pp PP Pp Pp pp Pp pp Pp Pp PP Pp pp 3. 软骨发育不全是侏儒病的一种,系单基因遗 传。一个马戏团的两个患这种病的侏儒结了婚,他 们所生的第一个孩子是侏儒,第二个孩子是正常的 。问: a.软骨发育不全是隐性还是显性等位基因引起 的? b.在这个婚配中双亲的基因型是什么? c.他们以后再生孩子,这个孩子是正常的概
10、率 有多大?是侏儒的概率有多大? a.显性 b.Dd和Dd c.1/4正常 3/4侏儒 第二节 基因的自由组合定律 孟德尔第二定律 一. 两对相对性状的杂交试验 圆粒 : 皱粒 = (315+108) : (101+32) = 3.18 : 1 黄色 : 绿色 = (315+101) : (108+32) = 2.97 : 1 试验结果 nF1表现显性性状且不受杂交组合的影响。 n每对性状不因另一性状的存在而改变其分离 规律,即显:隐=3:1。 n不同性状自由组合,F2分离比例9:3:3:1( 双显:单显单隐:单显单隐:双隐)。 二. 基因独立分配规律的实质 形成配子时 同源染色体上的 等位基
11、因发生分离; 非同源染色体上的 非等位基因自由组合。 解释 P R R y y r r Y Y 配子 Ry r Y F1 R r Y y F2 R r 配子 Y RY 1 y Ry 1 Y rY 1 y ry 1 三. 基因独立分配规律的验证 1. 测交法 被测个体配子 类型及比例 Ft个体类 型及比例? 2. 自交法 例 题 1.小麦毛颖(A)对光颖(a)显性,抗锈(R)对感锈(r) 显性,这两对基因是独立遗传的。指出下列杂交组合 AaRraaRr aaRrAarr 中亲本的表型,配子 的种类与比例以及F1的表型种类与比例。 AaRraaRr 毛颖抗病光颖抗病 配子( 1AR: 1Ar:1a
12、R:1ar) (1aR :1ar) F1 1AaRR:2AaRr:1aaRR:1aaRr:1Aarr:1aaRr:1aarr 毛抗:光抗:毛感:光感=3:3:1:1 2. 番茄的红果(Y)对黄果(y)显性,二室(M) 对多室(m)显性 。两对基因是独立遗传的。当一株红果 、二室的番茄与一株红果、多室的番茄杂交后,子一代( F1)群体内有:3/8的植株为红果、二室的,3/8是红果多 室的,1/8是黄果、二室的,1/8是黄果多室的。问:这两 个亲本植株的基因型如何? 答:据表型知亲本为 Y_M_Y_mm 后代中 红果:黄果=(3/8+3/8):(1/8+1/8)=3:1 说明亲本是 YyYy 又 后代中 二室:多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=1:1 说明亲本是Mmmm 所以亲本基因型为 YyMmYymm 3. 狗的黑身(D)对白身(d)显性,短毛(L)对 长毛(l)显性。如果这两个性状是独立遗传的,写出下 表中亲本的基因型。 亲本 后代 黑短 黑长 白短 白长 黑短黑短