孟德尔遗传定律PPT概述

孟德尔遗传定律第一节孟德尔的实验材料和方法孟德尔的功绩：采用32个品种观察了7对性状,经8年研究，发现了2个定律:独立分配和自由组合定律，创立了“遗传学”实验材料豌豆的优点1、自花授粉（闭花授粉）2、稳定的可区分的性状3、花器结构较大4、籽粒留荚第二节分离定律基本概念：性状、单位性状、相对性状等位基因、非等位基因基因型、表现型纯合体、杂合体分离现象豌豆的7个单位性状及其相对性状豌豆的7个单位性状及其相对性状孟德尔的豌豆杂交实验7对性状的结果2.84:1277矮787高高植株高植株×矮植株3.14:1207顶生651腋生腋生花腋生×花顶生2.82:1152黄428绿绿色绿色×黄色豆荚2.95:1299瘪882鼓鼓胀膨大×缢缩豆荚3.15:1224白705紫紫花紫花×白花3.01:12001绿6022黄黄色黄叶×绿色子叶2.96:11850皱5474圆圆形圆形×皱缩子叶F2比例F2F1豌豆表型植物杂交试验的符号表示P：亲本(parent)，杂交亲本；♀：作为母本，提供胚囊的亲本；♂：作为父本，提供花粉粒的杂交亲本。×：表示人工杂交过程；F1：表示杂种第一代(firstfilialgeneration)；：表示自交，采用自花授粉方式传粉受精产生后代。F2：F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个体称为杂种二代，即F2。由于F2总是由F1自交得到的所以在类似的过程中符号往往可以不标明。豌豆杂交操作方法性状分离现象F1代个体(植株)均只表现亲本之一的性状，而另一个亲本的性状隐藏不表现。–相对性状中，在F1代表现出来的相对性状称为显性性状(dominantcharacter)，而在F1中未表现出来的相对性状称为隐性性状(recessivecharacter)。F2有两种性状表现类型的植株，一种表现为显性性状，另种表现为隐性性状；并且表现显性性状的植株数与隐性性状个体数之比接近3:1。–隐性性状在F1中并没有消失，只是被掩盖了，在F2代显性性状和隐性性状都会表现出来，这就是性状分离(charactersegregation)现象。分离现象的解释遗传因子假说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--隐性因子孟德尔对分离现象的解释分离定律的实质成对的基因(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分离规律的验证(一)、测交法(二)、自交法(三)、F1花粉鉴定法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PCCccCccc配子CcCccFtCc红花红花Cccc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分离比（3：1）实现的条件1、完全显性2、F1形成的配子生活力相同，结合机会均等3、F2各种基因型存活率相同，有一定群体显隐性的相对性完全显性不完全显性共显性显性转换实质第三节自由组合定律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31510110832556理论比例9：3：3：116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YRyrF1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自由组合（9：3：3：1）实现的条件1、分离比实现的条件2、各对基因位于不同对的同源染色体上3、各对非等位基因之间不存在相互做作用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1：1：1：1F1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YRYryRyryr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31242722262526262、自交法按分离和独立分配规律，F2中推断：1/16YYRR,yyRR,Yyrr,yyrr→F3,不分离2/16YyRR,YYRr,yyRr,Yyrr→F3,3:14/16YyRr-------------------→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。杂合基F2表型F1配子F2基因F2组合F2表型因对数种类型基因型比例122323:1222223222(3:1)2………n2n2n3n2n(3:1)n概率原理与应用(一)、概率(probability):–概率(机率/几率/或然率)：指一定事件总体中某一事件发生的可能性(几率)。–例：杂种F1产生的配子中，带有显性基因和隐性基因的概率均为50％。–在遗传研究时，可以采用概率及概率原理对各个世代尤其是分离世代(如F2)的表现型或基因型种类和比率(各种类型出现的概率)进行算，从而分析、判断该比率的真实性与可靠性；并进而研究其遗传规律。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。–例：双杂合体(YyRr)中，Yy的分离与Rr的分离是相互独立的，在F1的配子中:具有Y的概率是1/2，y的概率也1/2；具有R的概率是1/2，r的概率是1/2。而同时具有Y和R的概率是两个独立事件(具有Y和R)概率的乘积：1/2×1/2=1/4。加法定理两个互斥事件的和事件发生的概率是各个事件各自发生的概率之和。–互斥事件——在一次试验中，某一事件出现，另一事件即被排斥；也就是互相排斥的事件。如：抛硬币。又如：杂种F1(Cc)自交F2基因型为CC与Cc是互斥事件，两者的概率分别为1/4和2/4，因此F2表现为显性性状(开红花)的概率为两者概率之和——基因型为CC或Cc。应用示例1.用乘法定理推算F2表现型种类与比例.如前所述，根据分离规律，F1(YyRr)自交得到的F2代中：–子叶色呈黄色的概率为3/4，绿色的概率为1/4；–种子形态圆粒的概率为3/4，皱粒的概率为1/4。–因此根据乘法定理：161:163:163:16941:4341:43绿皱绿圆黄皱黄圆皱粒圆粒绿色黄色?应用示例2.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.–F1雌雄配子均有四种，且每种的概率为1/4；并且各种雌雄配子结合的机会是均等的。–根据乘法定理，F2产生的16种组合方式；–再根据加法定理。其中基因型YYRr出现的概率是1/16+1/16。按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.分枝法(1).分枝法：–由于各对基因的分离是独立的，所以可以依次分析各对基因/相对性状的分离类型与比例(概率)。(2).两对相对性状遗传分析：–F2表现型类型与比例的推导；–F2基因型类型与比例的推导。(3).三对相对性状遗传分析：两对相对性状遗传分析：表现型Yy×Yy3黄色子叶1绿色子叶3圆粒1皱粒3圆粒1皱粒Rr×Rr9黄圆Y_R_3黄皱Y_rr3绿圆yyR_1绿皱yyrr两对相对性状遗传分析：基因型Yy×Yy1YY2Yy1yy1RR2Rr1rrRr×Rr1YYRR2YYRr1YYrr2YyRR4YyRr2Yyrr1yyRR2yyRr1yyrr1RR2Rr1rr1RR2Rr1rr三对相对性状遗传分析：第四节基因的互作1、互补作用两对独立遗传基因分别处于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9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb9:7香豌豆P白花CCpp白花ccPPF1紫花CcPpF29紫花(C_P_)：7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp)返祖遗传:后代表现其野生祖先性状的现象2、积加作用两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能分别表现相似的性状，两种显性基因均不存在时又表现第三种性状9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb9:6：1南瓜(Cucurbitapepo)果形遗传南瓜果形受A/a、B/b两对基因共同控制：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)3、重叠作用不同对基因互作时，不同的显性基因对表现型产生相同的影响，F2产生15：1的比例9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb15：1荠菜蒴果形状遗传受T1/t1、T2/t2两对基因控制：P三角形(T1T1T2T2)×卵形(t1t1t2t2)↓F1三角形(T1t1T2t2)↓F215三角形(9T1_T2_+3T1_t2t2+3t1t1T2_):1卵形(t1t1t2t2)4、抑制作用在两对独立基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用，称为抑制基因9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb13：3家蚕茧色遗传欧州白茧X黄茧IIyyiiYY白蚕茧IiYy白茧白蚕白茧黄茧I-Y-I-yyiiyyiiY-931313：35、显性上位作用上位性：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用下位性：后者被前者所遮盖上位显性基因：起遮盖作用的基因如果是显性基因9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb12:3：1燕麦穎壳颜色遗传黑色X黄色BByybbYY黑色BbYy黑色黑色黄色白色B-Y-B-yybbY-bbyy933112:3:16、隐性上位作用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9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb9：3：4萝卜皮色遗传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图4－8两对基因互作的模式图虚线表示合并的表现型，圆圈里数字表示各种比例数字基因内互作：同一位点上的等位基因的相互作用—显性、不完全显性、隐性基因互作基因间互作：不同位点非等位基因相互作用--上位性、下位性多因一效和一因多效多因一效：许多基因影响同一个性状的表现。玉米正常叶绿素的形成与50多对不同的基因有关，其中的任何一对发生改变，都会影响叶绿素的消失或改变一因多效：一个基因影响许多性状的发育往往是多个性状同时表现出来第五节孟德尔遗传定律的应用分离定律在育种中的的意义自由组合定律在育种中的意义本章要点分离定律的现象、解释与验证自由组合定律的现象、解释与验证基因的相互作用孟德尔遗传定律应用作业P38复习思考题1-8习题1、在番茄中，红果色（R）对黄果色（r）是显性，问下列杂交可以产生哪些基因型，哪些表现型，它们的比例如何（1）RR×rr