生物竞赛辅导--遗传规律上课讲义

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1、1 基因的分离规律 2 显性性状的表现及其与环境的关系1 显性性状的表现2 显性性状与环境的关系3 影响相对性状分离的条件 4 举例 紫茉莉花色的遗传P红花亲本 白花亲本 RR rr F1 Rr 为粉红色 F21RR 2Rr 1rr1 4 红 2 4 粉 1 4 白 5 6 3 共显性双亲的性状同时在F1个体上出现 而不表现单一的中间型 举例 混花毛马的遗传 7 4 嵌镶显性 8 2 显性性状与环境的关系 1 显性性状的表现受到生物体内 外环境条件的影响举例 金鱼草花色的遗传红花品种 象牙色品种 F1在低温 强光下为红色 红色为显性在高温 遮光下为象牙色 象牙色为显性 9 2 因遗传背景而异举

2、例 有角羊与无角羊杂交F1雄性有角 雌性无角所以 显性作用是相对的 因内外条件的不同而可能有所改变 10 相对性状分离的条件 1 亲本必需是纯合二倍体 相对性状差异明显 2 基因显性完全 且不受其他基因影响而改变作用方式 3 减数分裂过程 同源染色体分离机会均等 形成两类配子的数目相等 或接近相等 配子能良好地发育并以均等机会相互结合 4 不同基因型合子及个体具有同等的存活率 5 生长条件一致 试验群体比较大 11 基因的自由组合规律 12 基因间的互作 基因互作 细胞内各基因在决定生物性状表现时 所表现出来的相互作用 基因互作的层次 基因内互作 等位基因间互作 一对等位基因在决定一个性状时表

3、现出来的相互关系 完全显性 不完全显性 共显性等 基因间互作 非等位基因间互作 在多因一效情况下 决定一个单位性状的多对非等位基因间表现出来的相互关系 13 非等位基因间互作内容 一 互作基因二 互补作用三 积加作用四 重叠作用五 显性上位作用六 隐性上位作用七 抑制作用 14 一 互作基因 15 遗传分析为 16 二 互补作用 定义 两对独立基因分别处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 这种作用称为互补作用 发生互补作用的基因称为互补基因 17 举例 香豌豆花色遗传其中有两个白花品种 杂交F1代开紫花 F2代分离出9

4、16紫花和7 16白花 如下图分析P白花CCpp ccPP白花 F1紫花CcPp F29紫花 C P 7白 3C pp 3ccP 1ccpp 18 三 积加作用 定义 两种显性基因同时存在时产生一种性状 单独存在时则能分别表现相似的性状 称之 举例 南瓜果形遗传圆球形对扁盘形为隐性 长圆形对圆球形为隐性 用两种不同基因型的圆球形品种杂交 F1产生扁盘形 F2出现三种果形 9 16扁盘形 6 16圆球形 1 16长圆形 19 遗传分析为 P圆球形AAbb 圆球形aaBB F1扁盘形AaBb F29扁盘形 A B 6圆球形 3A bb 3aaB 1长圆形 aabb 从以上分析可知 两对基因都是隐性

5、时 为长圆形 只有A或B存在时 为圆球形 A和B同时存在时 则形成扁盘形 20 四 重叠作用 定义 不同对基因互作时 对表现型产生相同的影响 F2产生15 1的比例 称为重叠作用 这类表现相同作用的基因 称为重叠基因 举例 荠菜果形的遗传 常见果形为三角形蒴果 极少数为卵形蒴果 将两种植株杂交 F1全是三角形蒴果 F2则分离15 16三角形蒴果 1 16卵形蒴果 卵形的后代不分离 三角形则有三种情况 不分离 分离出3 4三角形蒴果 1 4卵形蒴果 出现15 1比例分离 显然这是9 3 3 1的变形 其中只要有一个显性基因的则可使果为三角形 缺少显性基因为卵形 21 遗传分析 P三角形T1T1T

6、2T2 卵形t1t1t2t2 F1三角形T1t1T2t2 F215三角形 9T1 T2 3T1 t2t2 3t1t1T2 1卵形t1t1t2t2 如果是三对基因 则为63 1 余类推 22 五 显性上位作用 定义 两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用 其中一对对另一对基因的表现有遮盖作用 称为上位性 反之 后者被前者所遮盖 称为下位性 如果是显性起遮盖作用 称为上位显性基因 23 举例 西葫芦 squash 的皮色遗传显性白色基因 W 对显性黄皮基因 Y 有上位性作用 P白皮WWYY wwyy绿皮 F1WwYy白皮 F212白皮 9W Y 3W yy 3黄皮 wwY 1绿皮 wwyy 当W存

7、在时 Y的作用被遮盖 当W不存在时 Y则表现黄色 当为双隐性时 则为绿色 24 六 隐性上位作用 定义 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 称之 举例 玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传当基本色泽基因C存在时 只对Prpr都能表达各自的作用 即Pr表现紫色 pr表现红色 缺C因子时 隐c对Pr和Pr起上位性作用 25 玉米胚乳蛋白质层颜色遗传 有色 C 无色 c 紫色 Pr 红色 pr P红色 CCprpr 白色 ccPrPr F1紫色 C Pr F29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 26 七

8、抑制作用 1 抑制作用的含义 在两对独立基因中 一对基因本身不能控制性状表现 但其显性基因对另一对显性基因的表现却具有抑制作用 对其它基因表现起抑制作用的基因称为抑制基因 2 例 鸡的羽毛颜色遗传 27 鸡的羽毛颜色遗传 P白羽莱杭 CCII 白羽温德 ccii F1白羽 CcIi F213白羽 9C I 3ccI 1ccii 3有色羽 C ii I i基因本身不决定性状表现 但当显性基因I存在时对C c基因的表现起抑制作用 28 上位作用和抑制不同 抑制基因本身不能决定性状 而显性上位基因除遮盖其他的基因的表现外 本身还能决定性状 29 30 基因的连锁与互换规律 31 一 连锁遗传的细胞学

9、基础 32 二 互换的细胞学基础 33 34 CSh举例 假定在杂种 的100个孢母细胞内 有7csh个交换发生在基因之内 其他有93个 交换后的情况见表 35 亲本型配子重组型配子总配子数CShcshCshcSh93个孢母细胞在连锁186186区段内不发生交换93 4 372个配子7个孢母细胞在连锁7777区内发生交换7 4 28个配子40019319377 亲本组合 193 193 400 100 96 5 重新组合 7 7 400 100 3 5 即重组型配子数应该是3 5 恰好是发生基因之内交换的孢母细胞的百分数一半 重组率 3 5 等于发生基因之内交换的孢母细胞的百分数一半 36 亲

10、本组合 193 193 400 100 96 5 重新组合 7 7 400 100 3 5 即重组型配子数应该是3 5 恰好是发生基因之内交换的孢母细胞的百分数一半 37 交换值的计算公式 38 三 基因定位 39 基因定位 定义 是指确定基因在染色体上的位置 确定基因的位置主要是确定基因之间的距离和顺序 它们之间的距离是用交换值来表示的 40 用交换值表示的基因距离称为遗传距离 遗传距离的单位是厘摩尔根 cM 是去掉百分率符号的交换值绝对值 如两个基因的交换值为20 那么遗传距离为20个厘摩尔根 cM 或说为20个遗传单位 41 基因定位的方法 两点测验基本步骤 方法 是首先通过一次杂交和一

11、次用隐性亲本测交来确定两对基因是否连锁 然后再根据其交换值来确定它们在同一染色体上的位置 两对基因 一次杂交和一次测交三对基因 每两对组合杂交 3个组合 每个组合杂种再和隐性亲本测交 共三次杂交和三次测交 42 三点测验 最常用的方法 是通过一次杂交和一次用隐性亲本测交 同时确定三对基因在染色体上的位置 可达到二个目的 纠正两点测验的缺点 使估算的交换值更加准确 二是通过一次试验同时确定三对连锁基因的位置 43 举例 玉米Cc Shsh和Wxwx三对基因的定位 44 wx cwx c sh sh wx cwxsh sh c wxshcwxshc 图2两个单交换wxshc一前一后 图1两个交换同

12、时进行 双交换示意图 45 P凹陷 非糯性 有色 饱满 糯性 无色shsh wxwxcc测交F1饱满 非糯性 有色 凹陷 糯性 无色 sh wx cshshwxwxcc测交后代的表现型据测交后代的表现型粒数交换类别推知的F1配子种类饱满 糯性 无色 wxc 亲本型凹陷 非糯性 有色sh 饱满 非糯性 无色 c 单交换凹陷 糯性 有色shwx 凹陷 非糯性 无色sh c 单交换饱满 糯性 有色 wx 饱满 非糯性 有色 双交换凹陷 糯性 无色shwxc 总数 46 计算wx和sh sh和c之间的交换值 双交换值 4 2 6708 100 0 09 wx和sh间的单交换值 626 601 6708

13、 100 0 09 18 4 sh和c间的单交换值 113 116 6708 100 0 09 3 5 47 这样 三对基因在染色体上的位置和距离可以确定如下 21 918 43 5wxshc 48 例 当进行某杂交实验时 获得如下结果 1 发生互换和没有发生互换的配子是什么 2 在这两个位点之间 四线期交叉的百分率是多少 3 这两点间的遗传距离是多少 49 三 性别决定与伴性遗传 一 性别的决定 二 伴性遗传 50 2 XO型 XX X 直翅目昆虫 如蝗虫 蟑螂 蟋蟀等 蝗虫 2n 24 XX 2n 23 XO 1 XY型的性别决定 51 3 ZW型的性别决定 雌杂合型 鸟类 鳞翅目昆虫 爬

14、行类 某些两栖类等 52 4 ZO型 Z ZZ 例如 鸡 鸭 某些鱼类和鳞翅目昆虫 3 ZW型的性别决定 雌杂合型 鸟类 鳞翅目昆虫 爬行类 某些两栖类等 53 雄性为单倍体 n 由未受精卵发育而来 无父亲雌性为二倍体 2n 由受精卵发育而来 5 倍数型蜜蜂 蚂蚁 54 6 环境决定 珊瑚岛鱼在30 40条左右的群体中 只有一条为雄性 当雄性死后 由一条强壮的雌性转变为雄性 55 7 基因决定性别 玉米雌雄同株雌花序由Ba基因控制 雄花序由Ts基因控制 56 8 性别决定的畸变由于性染色体的增加或减少 引起性染色体与常染色体两者正常的平衡关系受到破坏 而引致性别的变化 57 植物性别的决定不象

15、动物明显 低等的有性别分化 但形态差异不明显 种子植物虽有 性的不同 但多数是 同花 同株异花 但也有一些是 异株的 如大麻 菠菜 蛇麻 番木瓜等 蛇麻属于雌性XX型和雄性XY型 58 性别决定下列因素 受遗传物质控制 环境条件可改变性别 但遗传物质不变 环境条件改变 是以性别有向两性发育的自然性为前提条件的 59 生物的变异 60 遗传的变异有三种来源 1 基因重组 自由组合 连锁互换 2 基因突变3 染色体变异 基因突变是生物变异的主要来源 也是生物进化的重要因素之一 61 一 基因突变的概念 基因突变 染色体上某一基因位点内部发生了化学性质 结构 的变化 包括DNA碱基对的增添 缺失或改

16、变 与原来基因形成对性关系 例如 植物高秆基因D突变为矮秆基因d 62 经典遗传学 基因论 认为 基因就是一个 点 在染色体上具有一定的位置和相互排列关系 而基因突变就是一个点的改变 是以一个整体进行突变 因此从经典遗传学水平看 基因突变又称为 点突变 摩尔根等1910年发现果蝇眼色的突变 W w 并进行鉴定与分析 从而明确证实基因突变的存在 63 二 突变的种类 1 自然突变 2 诱发突变 64 三 基因突变的时期 1 生物个体发育的任何时期均可发生 性细胞 突变 突变配子 后代个体体细胞 突变 突变体细胞 组织器官 2 性细胞的突变频率比体细胞高 性母细胞与性细胞对环境因素更为敏感 3 等位 基因突变常常是独立发生的 某一基因位点发生并不影响其等位基因 一对等位基因同时发生的概率非常小 突变率的平方 4 突变时期不同 其表现也不相同 65 基因突变时期与性状表现 66 四 基因突变的一般特征 一 突变的重演性和可逆性 二 突变的多方向性与复等位基因 三 突变的有害性和有利性 四 突变的平行性 五 突变的随机性和普遍性 六 突变的稀有性 67 六 基因突变的分子基础 68 一 突变的