遗传基本定律与扩展1

《遗传基本定律与扩展1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传基本定律与扩展1（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第五章 遗传基本定律与扩展,了解孟德尔的试验方法，掌握孟德尔规律的内容，实质及意义，基因型和表现型的概念。 了解非孟德尔式遗传的类型，掌握其基本概念及遗传方式。 掌握连锁遗传规律与应用，基因定位的方法； 掌握性别决定理论，性相关遗传方式的特点与应用。,目的要求,等位基因(allele)：决定或控制一对相性状的基因。或者说：位于同源染色体相同位点上的一对基因。,5.1.1 几个概念,5.1分离规律,单位性状：某个具体的性状。,杂交：在遗传学上指的是具有不同遗传性状的个体之间的交配，所得后代称为杂种。,相对性状：指某一单位性状中处于相对状态下的一对性状。,选择自花授粉，闭花受精的豌豆. 将豌豆区分

2、为若干个单位性状，按单位性状来进行试验。 试验结果采用统计方法处理。 进行各世代的谱系记载。,5.1.2 孟德尔的试验方法,孟德尔收集了个豌豆品种，从中选出了个纯系作为试验的材料。在仔细观察的基础上，从中选择了对相对性状进行试验。它们是： 种子形状 圆和皱型 子叶颜色 黄色和绿色 成熟豆荚形状 饱满和凹陷 花色 红花和和白花 未成熟豆荚颜色 绿色和黄色 花的着生部位 叶腋着生和顶端着生 茎的高度 高（6-7）和矮（-英尺）,以花色为例,5.1.3 分离现象,孟德尔将代表现出双亲性状的现象，称为“分离现象”。,： 红花 白花,（）生物性状受基因控制，相对性状由等位基因决定。 （）基因在体细胞成对

3、的存在，等位基因彼此分离，各自独立地进入配子 （）代体细胞内基因杂合，它们彼此独立，但在有显隐性之分。 （）杂合子产生各种类型配子的数量相等，不同类型的雌、雄配子随机结合，机会均等。,5.1.4基因分离规律,P： RR rr,红花,白花,F1： Rr ,红花,F2： 1 RR 2 Rr 1rr,红花,红花,白花,显性（dominant）性状：一对相对性状中，在杂种一代（）表现的性状。 隐性（recessive）性状：一对相对性状中，在代不表现的性状。,5.1.5 分离假说的验证,基因型是生物的遗传组成，是生物体从其亲本获得的，它是性状发育的依据。狭义概念是指一对等位基因的组成。,表现型是生物性

4、状的具体表现，是可以观察或度量的性状的总和。表现型由基因型和环境共同决定。,5.1.6 基因型和表现型,表现型=基因型+环境效应，故表现型与基因型有一致性和不一致性。,1）加强品种保纯，防止品种退化。 2）近交（横交）可以纯化基因型，固定性状、复状品种；近交暴露种畜遗传隐患；近交纯化亲本遗传结构，用于杂交，可提高杂种优势。 近交(inbreeding)：具有亲缘关系的个体间的交配。 3）农作物配子育种 4）遗传试验材料须用纯种或纯系。,5.1.7 分离规律的意义,5.2.1 两对相对性状的杂交试验,F2观察值：315 108 101 32 558,比例: 9园黄 3园绿 3皱黄 1皱绿16,5

5、.2 自由组合规律,（1）基因彼此独立，互不融合，配子形成时，成对（等位基因）基因彼此分离，各自独立地进入配子，而不成对（非等位基因）的基因发生自由组合。,（2）受精时，携带不同基因的配子随机结合，机会均等。,5.2.2 自由组合假说,自由组合,配子：,基因自由组合结果,配子形成时，等位基因分离，独立进入配子，而非等位基因间自由组合，那么代能形成Ry、Ry、rY和ry种配子，每种配子占1/4。测交将出现下列结果： RyYy Rryy rrYy rryy 园黄 园绿 皱黄 皱绿 1/4 1/4 1/4 1/4,5.2.3 自由组合假说的验证,、生物群内变异的多样性产生基础之一。基因自由组合导致了

6、基因重组型的出现，从而导致了变异的多样性。,代是最好的选择时期，代中会出现“n”种表型，有利于利用表型来进行选择。,5.2.4自由组合的意义,、杂交育种的理论基础通过杂交，综合不同种群的遗传结构，通过gene自由组合，创造出新的遗传类型，在选择和培育作用下，培育出符合需要的新品种。,5.3.1 显性的相对性,普遍存在的完全显性,5.3 规律扩展,2) 共显性:指等位基因之间的显性作用相等，各按其自身对性状的影响能力去决定性状发育。,3) 不完全显性：指一对等位基因之间的显性作用不完全，杂合子表型第三性状，后代遗传比为，2代中出现三种表型。,不完全显性,镶嵌型： 杂合子性状表现为两亲本性状的镶嵌

7、,中间型： 杂合子性状表现为两亲本性状的中间类型,共显性,中间型,1)有害基因概念： 指导致生物个体在解剖构造或生理机能缺陷，或导致生物个体死亡的遗传结构。狭义概念仅指基因的异常。,5.3.2 有害基因,致死基因：造成生物个体在胚胎期或初生时死亡的遗传结构。它的有害程度最高 。,亚致死基因：造成生物个体在生命的早期阶段死亡的遗传结构。,缺陷基因：造成个体在外部结构、生理机能的缺陷的遗传结构。由缺陷gene所致的缺陷，称为“遗传缺陷”。,有害基因分类,1 无论是显性或隐性有害基因，均必须达到纯合状态才表现出极端的有害作用。由于纯合子被淘汰，有害基因一般以杂合子状态存在于生物群内。,有害基因的表现

8、规律,2 在近交中最易表现其有害作用。,3 性染色体上的有害基因，最易在xy和zw型个体中表现。,人类： 禁止近亲婚配。 婚前遗传咨询，生育接受遗传指导，产前诊断。 动物育种（积极态度）： 淘汰有害gene的纯合子。 发现、淘汰杂合子，降低群内有害gene频率近交暴露遗传隐患。,有害基因的防范,复等位基因(multiple allele) ：占据同源染色体同一位点而以不同方式影响性状发育的多个基因。,有显性等级的复等位基因,5.3.3 复等位基因,等显性的复等位基因,基因互作 ：指决定一个性状的多个非等位基因间的相互作用。也就是说，多个gene决定一个性状。,互补作用,5.3.4 基因互作,上

9、位作用,重叠作用,加性作用,互补作用,互补作用(complementation)：两个显性基因决定一个性状；当其中任何一个基因处于隐性状态时，该性状不表现。,上位作用,上位作用：指一个位点上的基因对另一位点上的基因的抑制作用。发挥抑制作用的基因，称“上位基因”；被抑制的基因称“下位基因”,显性上位：由显性gene发挥的抑制作用。,隐性上位：由隐性gene纯合而发挥的抑制作用。,重迭作用：两对显性基因对一个性状发挥作用，当其中一个基因存在，该性状得以表现。几个基因同时存在时，仍表现该性状，其作用表现为重迭。,重迭作用,加性作用,加性作用：多个基因决定一个性状，其中每个基因对性状的表现为其效应值的

10、累加。即性状的表现程度随基因数目的增减而变化。,一因多效：又称基因多效性，指一个基因对多个性状发生影响。达尔文把这种现象称为相关变异。,5.3.5 多因一效和一因多效,多因一效：指多个基因决定一个性状 。,5.4连锁与互换,：紫花长花粉（PPLL）红花圆花粉(ppll),： （紫长）PpLl,表型： 紫长 紫圆 红长 红圆 观察值： 4831 390 393 1338,不符合9：3：3：1的自由组合分离比,5.4.1连锁遗传现象,位于同一染色体不同位点上的基因，是一个“连锁群”。,5.4.2连锁遗传现象的解释,在配子形成时，连锁群的基因同时进入一个配子，这是“完全连锁”。,如果同源染色体间发生

11、此般交换，造成基因互换，后代出现新类型，这是“不完全连锁”。,果蝇杂交试验1,果蝇杂交试验2,互换率,互换发生的时间和方式,1931年斯特恩(stern)利用果蝇为材料，克列顿（Creignecn）、马林托克（Moclintock）的玉米互换材料提出：互换发生在减数分裂前期的粗线期。,5. 4.3 互换率,基因定位:确定基因在染色体上的位置，顺序和距离。,4.4.1 基因定位方法与原理,互换率越大的基因，彼此间距离越远。以互换率的大小为连锁基因间距离的相对单位。,三点定位：一次确定3个基因的相对位置和距离。,5. 4.4 基因定位和连锁图,1）互换率的测定,两点测交：指在一次测交试验中，同时测

12、定两个连锁基因的互换率。 三点测交：指在一次测交试验中，同时测定三个连锁基因的互换率。,2）基因定位,基因连锁图：将连锁基因在染色体上的位置和顺序关系作成图谱。,基因定位的步骤,理论上 ：证实了基因的存在和基因的粒子性，基因在染色体上成直线排列。,5.4.5连锁定律的意义,利用互换率可以实现基因定位。,实践上：基因连锁减少了群内的变异性。互换打破了连锁的局限性，群内出现新类型，为选择提供了可能实现基因重组 。,基因连锁和基因的多效性，是性状遗传相关的基础，在育种中可用于间接选择。,5.5性别决定与伴性遗传,5.5.1 性别决定理论,雌雄个体只有一对染色体的差别，这对染色体称为“性染色体（sex

13、-chromosome）”。,xy型雄性异型。人类、哺乳类、果蝇等 zw型雌性异型。鸟类、家禽等 型雄性异型 型雌性异型,1）性染色体学说,除性染色体(sex-chromosome)外，常染色体上的基因也对性别发生影响。提出：性别(sex)决定于x染色体数和常染色体倍性（）的比值。即值。, 正常雌性 0.5 正常雄性 超正常雌性 0.5 超正常雄性 0.5X 中间型,2）基因平衡理论,该学说指出哺乳动物的性别由一种相容抗原H-y抗原所决定。具有y抗原的个体，其性腺发育成睾丸，以后发育成雄性；无者，其性腺发育成卵巢，以后发育成雌性。 y染色体的着丝点的附近，发现了编码y抗原的基因，称之为“睾丸决

14、定基因”。 启动睾丸决定基因的基因，位于x染色体瞎可以使y精子不能产生y抗原，因此不能用y抗体选择精子,3）Hy抗原学说,遗传性别：指受精卵的性染色体(sex-chromosome)组成，在受精时决定了的。,三个阶段在个体发育过程中一般是统一的，但也因受某些条件的影响而出现差异。,5.5.2 哺乳动物性别发育的阶段,性腺性别：出现性腺分化，可以从性腺分辨胚胎的性别。,表型性别：由性腺进一步出现生殖系统，各组织器官，生后完成第二性征发育的性别,1）对表型性别形成的影响,2）对已形成的表型性别的影响性转变,3）环境条件造成的性畸型自由马丁牛,环境条件可以在某种程度上改变个体的表型性别，但它不能改变

15、其遗传性别。,5.5.3 环境对表型性别的影响,1）性染色体异常与性畸型,2）基因和性畸型,5.5.4 遗传基础对性别的影响,性别控制指人为地改变生殖过程中正常的性别比，使新生仔畜的性别符合人的需要。,1）通过控制环境条件控制性别,2）哺乳动物的超早期胚胎性别鉴定,3）用Hy抗体选择胚胎,5.5.5性别控制,4）精子分离技术,5）核移植,6）单性繁殖,5.6 性相关遗传,5.6.1伴性遗传,5.2.1 伴性遗传现象,伴性遗传：又称“性连锁”。它指染色体上的基因所决定的性状，与染色体连锁遗传的现象。,5.2.2伴性遗传的特点： 1）伴性性状最易在xy和zw个体中表现 2）性别分离比在两性不同,3）正、反交效果不同。即正、反交后代的分离比不一致 。 正交：指试验中以显性为母本，隐性为父本的交配。 反交：指试验中以隐性为母本，显性为父本的交配。 4）出现交叉遗传现象 交叉遗传：父亲的性状传递给女儿，母亲的性状传递给儿子 。,自别雌雄 芦花（）与非芦花（b） 银色（）与金色（s） 羽浅色脚胫(Id)与深色脚胫（id） 慢生羽（）与快生羽（k）,伴性遗传的应用,从性遗传,又称“随性遗传”它指，该