第三章 孟德尔遗传第一节 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P ♀红花 白花♂ ♀白花 红花♂F1 红花 红花F2 红花 ：白花 红花 ：白花3 ： 1 3 ： 1正交 反交图 4－1 豌豆花色的遗传 显性性状：F1表现出来的性状隐性性状：F1未表现出来的性状性状分离：显性性状和隐性性状都同时表现出来 二、分离现象的解释 孟德尔提出遗传性状是由遗传 因子决定的，遗传因子在体细胞 内是成对的 C--红花--显性因子 C--白花--隐性因子 图4－2 孟德尔对分离现象的解释 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 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红花 白花 红花 白花P CC cc Cc cc配子 C c C c cFt Cc红花 红花Cc cc白花1 ：1图4－3 豌豆红花和白花一对基因的分离 2、自交法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 P 黄色、圆粒 × 绿色、皱粒F1黄色、圆粒F2 黄色 黄色 绿色 绿色 总数圆粒 皱粒 圆粒 皱粒 实得粒数 315 101 108 32 556理论比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16 图4－5 豌豆两对性状的杂交试验 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 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 P 黄、圆YYRR 绿、皱yyrr配子 YR yrF1 黄、圆YyRr♂ ♀YRYryRyrYRYYRR 黄圆YYRr 黄圆YyRR 黄圆YyRr 黄圆 F2YrYYRr 黄圆YYrr 黄皱YyRr 黄圆Yyrr 黄皱yRYyRR 黄圆YyRr 黄圆yyRR 绿圆yyRr 绿圆yrYyRr 黄圆Yyrr 黄皱yyRr 绿圆yyrr 绿皱图4－6 豌豆黄色、圆粒×绿色、皱粒的F2分离图解 两对同源染色体及其载荷基因的独立分配示意图 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 F1黄、圆YyRr 绿、皱yyrr豌豆黄色圆粒 绿色皱粒的F1 和双隐性亲本测交的结果配子YR YryRyr yr理论期 望的测 交后代YyRr 黄圆1Yyrr 黄皱1yyRr 绿圆1yyrr 绿皱1实际测 交结果F1母本 F1父本31 2427 2226 2526 262、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, 3:14/16 YyRr-------------------→F3, 9:3:3:1孟德尔的试验结果完全符合这一推论 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 P YYRRCC × yyrrccF1YyRrCcF227:9:9:9:3:3:3:164组合、8表型、27基因型不同基因的独立分配是自然界生物发生变 异的重要来源之一例如：按照独立分配规律，在显性作用 完全的条件下：亲本之间2对基因差异 F2 22 = 4 表现型4对基因差异 F2 24 = 16 表现型20对基因差异 F2 220 = 1048576 表 现型至于基因型就更加复杂了。
杂种杂合基因对数与F2表现型和基因型种类的关系杂种杂合 显性完全 F1形成的 F2基因 F1产生的雌 F2纯合 F2杂合 F2表现 基因对数 时F2表现 不同配子 型的种 雄配子的可 基因型 基因型 型分离型的种类 的种类 类 能组合数 的种类 的种类 比例1 2 2 3 4 2 1 3:12 4 4 9 16 4 5 (3:1)23 8 8 27 64 8 19 (3:1)3 n 2n 2n 3n 4n 2n 3n-2n (3:1)n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, 以确定育种工作的规模 P 抗病晚熟 × 感病早熟RRTT rrtt F1 RrTt F2 9R-T-:3R-tt:3rrT-:1rrtt 其中其中RRtt纯合型占纯合型占抗病早熟抗病早熟株总数的株总数的1 1/3/3，在，在F3F3中中 不再分离。
不再分离 如如F3F3要获得要获得1515个稳定遗传的个稳定遗传的抗病早熟抗病早熟株株( (RRtt) )，， 则在则在F2F2至少选择至少选择4545株以上抗病早熟株株以上抗病早熟株( (RRtt 、、 RrttRrtt), ), 供F3株系鉴定 F2群体至少为240株（45X 3/16)第三节 遗传学数据的统计处理 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 在减数分裂形成配子时，两个非等位基因 同时进入配子是两个独立事件根据乘法定理，YRYR＝＝1/2 X1/21/2 X1/2＝＝1/4 1/4 YrYr＝＝1/2 X1/21/2 X1/2＝＝1/4 1/4 yRyR＝＝1/2 X1/21/2 X1/2＝＝1/4 1/4 yryr＝＝1/2 X1/21/2 X1/2＝＝1/41/4各个雌配子和雄配 子受精结合成为一 种基因型的合子后 ，不可能再同时形 成另一种基因型的 合子二 分支法（Branching Pathway）F1 genotype = R r Y y (all) F1 phenotype = All yellow, roundF F2 2generation generation: : F F2 2phenotypic ratio phenotypic ratio for for RrRr x x RrRr 3/4 R_1/4 rrF F2 2phenotypic ratio phenotypic ratio for for YyYy x x YyYy 1/4 yy3/4 Y_1/4 yy3/4 Y_Combined F2 Combined F2 ratios ratios 3/16 rrY_ = yellow, wrinkled3/16 R_yy = green, round9/16 R_Y_=yellow, round1/16 rryy = green,wrinkled F F2 2generation generation: : F F2 2genotypic ratio genotypic ratio for for RrRr x x RrRr F F2 2genotypic ratio genotypic ratio for for YyYy x x YyYy Combined F2 Combined F2 ratios ratios 1/4 RR1/4 rr2/4 Rr1/4 YY2/4 Yy1/4 yy1/4 YY2/4 Yy1/4 yy1/4 YY2/4 Yy1/4 yy1/16 rrYY 2/16 RRYy 1/16 RRYY 1/16 rryy 1/16 RRyy 2/16 RrYY 4/16 RrYy 1/16 Rryy 2/16 rrYy 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)2X2 = ------------E O是实测值，E是理论值，是总和, 有了X2值，有了自由度(用df表示，df = k1 ， k为类型数)，就可以查出P值 • EX：有人做实验，以F1豌豆自交生F2共 8000株，其中黄/绿=6022/1978理论上 ，黄/绿=3/1，8000株中应有黄/绿 6000/2000本实验结果是6022/1978是 否可视为3:1？ • 如果我們认为不相同 A.设立一虚无假设 (Null hypothesis) ：实验值与理论值不同 B.计算卡方值：項目 理论论比例 实验实验 值值 理论论值值 黃色 3/4 6022 6000 绿绿色 1/4 1978 2000 总总和 1 8000 8000 C. 估計P (probability) 1.找到自由度(df, degree of freedom) df=受机率的影响可以自由变动变动 的组组数＝观观察组组数- 1 =2-1=1 2. =0.323,df=1 查表得P介於0.50~0.703.决定接受或拒绝虚无假设 统计上通常定0.05(5%)为临界概率(critial probability) 若P0.05 就推翻假说(reject null hypothesis) ，认为差异不显著 若P0.05就接受假说(accept null hypothesis) ，认为差异显著统计上有时会用0.01为临界概率，全看实验 本身需要与实验者的决策 第四节 孟德尔规律的补充和发展 一、显性性状的表现• ● 完全显性（complete dominance）• F1所表现的性状和亲本之一完全一样，而非中间型或同时表现双亲的性状。
例如：豌豆的花色遗传豌豆开红花的植株和开白花的植 株杂交，F1植株开红花●不完全显性(incomplete dominance or semidominance) • F1表现双亲性状的中间型红花亲本 × 白花亲本（RR） ↓ （rr） F1（Rr）为粉红色↓F2 1RR: 2Rr: 1rr1/4(红) 2/4(粉) 1/4(白)Mirabilis jalapa (紫茉莉）花色的遗传不完全显性：F1表现的性状为双亲性状的中间型自交• ●共显性(co。