经典遗传学幻灯片

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1、第3章 Mendel遗传经典遗传学 or 传递遗传学（ transmission genetics）经典遗传学的奠基人是Mendel第1节 分离规律The law of segregation性状 （character，trait）v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。v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。 单位性状 (unit character)v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。v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。 相对性状 （co

2、ntrasting character）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。 鸽子羽毛颜色狗的毛色鸡冠的形状单片冠胡桃冠豌豆冠玫瑰冠南瓜的果形相对性状差异是遗传研究的基础只有在单位性状上有明显的相对差异， 才能通过杂交试验对其后代的遗传表现 进行对比分析和研究，从而了解相对性 状的遗传规律。 Mendel以前的研究 Mendel每次试验只注意一个单位性状Mendel研究的7对性状单因子杂交相

3、关符号 P parent 亲本 母本 父本 F filial generation F1 杂交第一代 F2 F1自交或互交的子代 F3 F2自交或互交的子代 杂交 自交显性性状和隐性性状 双亲具有相对性状 在杂种中表现出来的性状称为显性性状 （dominant charater） 在杂种中不表现的性状称为隐性性状（ recessive character）等位基因v控制显性相对性状的基因称为显性基因 v控制隐性相对性状的基因称为隐性基因v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 v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

4、（allele）表现型和基因型表现型（phenotype）：人们所能见到或 用仪器设备能够检测到的相对性状。基因型（genotype）：细胞内决定相应 表现型的基因的组合。表现型基因型环境影响纯合基因型杂合基因型DD、dd 纯合基因型（homozygous genotype） 具有纯合基因型的个体或细胞，称为纯合体（ homozygote）。 DD 显性纯合体（dominant homozygote） Dd 隐性纯合体（recessive homozygote）Dd 杂合基因型（heterozygous genotype) 具有杂合基因型的个体或细胞,称为杂合体（ heterozygote）。

5、杂交cross和测交test cross测交 test cross F1（待测个体）与隐性个体杂交，从杂交后代 的表现型种类及其比例推测被测个体是纯合基 因型还是杂合基因型。 测交子代（Ft）表现型的种类和比例正好反映 了被测个体所产生的配子的种类和比例。 Mendel 比例v一对相对性状的遗传，就是Mendel提出来的遗 传学第一定律：分离定律 the law of segregationv测交后代（Ft）显性性状和隐性性状11 ， 基因型Aa和aa也是11 vF2代显性性状和隐性性状31，基因型AA、Aa 和aa是1 2 1 v这些比例称为Mendel比例 Mendelian ratios

6、显隐性关系的相对性完全显性 complete dominance不完全显性incomplete dominanceF1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F1 Yy白脂肪F2 3/4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 显性表现与环境的关系v人的秃顶 v秃顶基因在男人为显性

7、，在女人为隐性v男人秃顶比女人秃顶多 v秃顶与雄性激素直接有关 v太监没有患秃顶的 秃顶棋盘格方法 Punnett square可以用棋盘格 来研究遗传 学问题第2节 独立分配规律又称自由组合规律the law of independent assortment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独立分配双因子棋盘格法双因子杂交双因子遗传的分支法独立分配规律的实质 ：v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v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

8、比例相等。v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 双因子杂合体测交AaBbaabb 配子 ab 配子ABAbaBab合子AaBbAabbaaBbaabb比例1111双因子杂种的Mendel比例v AaBb 双因子杂合体 dihybridv 测交表现型 v AaBb：Aabb：aaBb：aabb1：1：1：1v 自交表现型 v A B ：A bb：aaB ：aabb9：3：3：1双因子杂合体自交后代（F2）基因型及表现型比例v AABB 1 AABB v AAbb 1 AAbb v aaBB 1 aaBB v aabb 1 aabbv AaBB 2 BB不分离，1AA：2

9、Aa：1aa v Aabb 2 bb不分离，1AA：2Aa：1aa v aaBb 2 aa不分离，1Bb：2Bb：1bb v AABb 2 AA不分离，1Bb：2Bb：1bbv AaBb 4 9A B ：3A bb：3aaB ：1aabb多对相对性状的遗传 当具有多对相对性状差异的个体杂交时 ，只要决定这些性状的基因是分别位于 非同源Chr.上的，仍然受独立分配规律 的支配。 三因子杂合体（trihybrid）产生8中配子三因子杂合体自交后代F2的表现型比例杂合基因对数与F2表现型和基因型种类的关系第3节 Mendel规律的扩展复等位基因的遗传 在同源Chr.的对等座位上，有三个或三个以 上不

10、同性质的基因存在，称为复等位基因（ multiple alleles）。 人类的ABO血型ABO血型 第9 Chr.上IAi IBi IAIB IAIA IAi A型 IBIB IBi B型 IAIB AB型 ii O型ABO血型的遗传IAIA IAIA IAIA 全A型 IAIA IAi 1IAIA : 1IAi 全A型 IAi IAi 1IAIA A型 : 2IAi A型 : 1ii O型 家兔毛色的遗传家兔中有四种不同的毛色： 全色（全灰或全黑），C 银灰 cch 喜玛拉雅型（耳尖，鼻尖，尾尖，四肢末端为 黑色，其余部分为白色）ch 白化 c是一组复等位基因，Ccchchc 任何两种毛色

11、的纯合体兔交配，再让子代近亲 交配，F2代均呈3：1的分离。 致死基因 lethal allelev有些基因一旦表达，就会导致生物体死亡。v植物，合成叶绿素相关的基因如果发生突变 ： Aa AA、Aa 绿色，aa 白化，死亡 a就是致死基因刺豚鼠毛色遗传Agouti，正常 毛色，灰色 ，野生型Yellow，黄色 ，突变型几个相关概念 显性致死基因 domonant lethal allele 隐性致死基因 recessive lethal allele 合子致死 配子致死非等位基因的相互作用 v任何一个性状都不可能是一个基因控制的 ！v通常所说的一个基因控制是指所研究的两 个亲本只有一对基因的

12、差异。基因与基因之间的相互作用L 基因 H基因 （L酶） （H酶） 前体 含氰葡萄糖苷 氰化物三叶草中氰化物含量的遗传基因互作（interaction of genes） 两对以上的非等位基因相互作用控制同 一个单位性状的表现鸡冠的遗传单片冠 （rrpp）胡桃冠 （R P ）豌豆冠 （rrP ）玫瑰冠 （R pp）RrPp两个纯合体杂交RRPP 胡桃冠 rrpp单片冠RrPp胡桃冠9R P ：3rrP ：3R pp ：1rrpp胡桃冠 豌豆冠 玫瑰冠 单片冠注意：这里是1个单位性状，而不是2个单位性状！互补作用 complementary effect豌豆白花品种A CCpp ccPP白花品种

13、B紫花CcPp 自交9C P : 3C pp : 3ccP : 1ccpp9紫花 7白花积加作用 additive effect 南瓜果形 圆球形 AAbb 圆球形aaBBAaBb扁盘形自交9A B : 3A bb :3aaB :1aabb9扁盘形 6圆球形 1细长形显性上位作用 epistatic dominance（也称异位显性） 燕麦 黑颖 BByy 黄颖bbYYBbYy黑颖自交9B Y : 3B yy : 3bbY : 1bbyy12黑颖 3黄颖 1白颖隐性上位作用 epistatic recessiveness 家兔毛色 灰色 CCGG 白色ccgg灰色CcGg互交9C G ：3C

14、gg ： 3ccG +1ccgg 9灰 3黑 4白重叠作用 duplicate effect 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 抑制作用 inhibiting effect 蚕茧颜色 显性白茧 IIyy 黄茧iiYY白茧IiYy互交9I Y ：3I yy : 3iiY : 1iiyy13白 3黄 2对基因互作模式表Mendel比例的变形多因一效 multigenic effect 许多基因影响同一单位性状的现象 玉米糊粉层的颜色7对

15、等位基因 玉米叶绿素的形成至少涉及50对等位基因 果蝇眼睛的颜色受40几对基因控制一因多效Pleiotropism 一个基因也可以影响许多性状的发育 豌豆中控制花色的基因也控制种皮的颜色和叶腋有无黑斑。红花 豌豆，种皮有色，叶腋有大黑斑。 家鸡中有一个卷羽（翻毛）基因，是不完全显性基因，杂合时， 羽毛卷曲，易脱落，体温容易散失，因此卷毛鸡的体温比正常鸡 低。体温散失快又促进代谢加速来补偿消耗，这样一来又使心跳 加速，心脏扩大，血量增加，继而使与血液有重大关系的脾脏扩 大。同时，代谢作用加强，食量又必然增加，又使消化器官、消 化腺和排泄器官发生相应变化，代谢作用又影响肾上腺，甲状腺 等内分泌腺体，使生殖能力降低。由一个卷毛基因引起了一系列的连锁反应。 作业 P8485 7、11、12