遗传学三大规律总结

第二章遗传学三大规律一、分离规律（一）、概念1、杂交：不同遗传组成的两亲本之间的交配。2、性状：是生物体所表现的形态特征和生理特性的总和。3、相对性状：是指不同品种之间表现出有差异的一对性状，叫一对相对性状。如红花和白花，高茎与矮茎。一对相对性状－－花色富贵竹的一对相对性状（二）、孟德尔的豌豆杂交试验孟德尔杂交试验豌豆7对不同的单位性状P：亲本（母本♀、父本♂）；×自交；×：杂交；Fn：杂种后代(n代)孟德尔豌豆一对相对性状杂交试验的结果性状杂交组合F1表现的显性性状F2的表现显性性状隐性性状比例花色红花×白花红花705红花224白色3.15:1种子性状圆粒×皱粒圆粒5474圆粒1850皱粒2.96:1子叶颜色黄色×绿色黄色6022黄色2001绿色3.01:1豆荚形状饱满×不饱满饱满822饱满299不饱满2.95:1未熟豆荚色绿色×黄绿色428绿色152黄色2.32:1花着生位置腋生×顶生腋生651腋生207顶生3.14:1植株高度高的×矮的高的787高的277矮的2.84:1孟德把F1代表现出来的亲本性状称为显性性状。而把F1不表现出来的亲本的性状称为隐性性状。通过F1自交，在F2群体中，既出现显性性状的个体，又出现隐性性状的个体；这种现象称为性状分离。一对性状的分离现象表现出一定的规律性，即F1表现显性性状，F2发生性状分离，显性与隐性之比接近于3:1。报春花眼大小的遗传百合花瓣上的斑点遗传（三）、分离现象的解释孟德尔用遗传因子来解释（基因）1）生物的相对性状是由相对的基因所控制。红花性状由红花基因C控制，白花性状由白花基因c控制；2）遗传因子在体细胞中成对存在，其中一个来自雌配子，另一个别类自雄配子。3）在形成配子时，成对的基因彼此分离，结果每一个配子只含有成对基因中的一个。4）雌雄配子受精结合形成的合子（受精卵）中，含有C和c一对基因，所以体细胞中的遗传基因又恢复成对。5）C和c基因虽同处于一个细胞中，但彼此不融合而保持相对的独立性，当杂种一代形成配子时，C和c基因彼此分离，分别进入配子，形成C和c两类配子，且数目相等，雌雄配子自由结合，产生数目相等的四种合子：CCCcCccc。由于显性基因的作用，CC，Cc开红花，只有cc开白花，比例为3:1。用遗传因子来解释分离规律（四）、分离定律1、在一对相对性状的杂交试验中，成对的因子在一起彼此不会发生影响而形成配子，形成配子时各自分离，这些配子在遗传上都是纯合的。2、杂种所产生的两种配子数目相等、各种不同配子的结合又有着相同的机会。（五）、表现型和基因型1）表现型：是生物个体所表现的各种性状，包括形态特征和生理特征等，是可以直接观察到或借助于其他手段加以识认的。2）基因型：是指生物个体的遗传组成，是决定表现型的遗传基础。（六）、纯合体和杂合体1）纯合体：体细胞中所含的两个基因是相同的，这种个体叫纯合体，纯合体只产生一种配子，自交后代与亲代表现相同，不出现分离现象。2）杂合体：体细胞中所含的两个基因不相同，产生两种配子的个体叫杂合体，自交后代在性状表现上出现分离现象。（七）、分离规律的验证1、测交用双亲中的隐性亲本与杂种一代杂交叫测交用双亲之一与杂种一代杂交叫回交测交法验证分离规律原理测交法验证分离规律2、自交法F2自交验证分离规律（八）、分离规律的细胞学基础1）基因在染色体的位置称为基因位点。2）遗传学上把位于同源染色体上相同位置上的一对基因，称为等位基因。基因分离示意图等位基因分离事例（九）、显隐性关系及其与环境的影响1）完全显性：表现一对相对性状差别的两个纯合体，亲本杂交后F1表现显性性状，并且在表现程度上和显性亲本完全一样。不完全显性：F1性状表现介于显隐性亲本之间，或稍偏向于显性亲本的显性表现。F2将分离为三种基因型和三种表现型.紫茉莉紫茉莉不完全显性2）共显性：是指双亲性状同时在个体上表现出来。人类MN血型的遗传3）显隐性和环境条件的关系：生物性状的发育决定于基因型，一般情况下，性状表现不受环境条件的影响。但生物是不能脱离环境而生存的，有时性状的表现受到环境条件的影响而表现不同。金鱼草金鱼草花型花色受基因控制，但基因表达与外界光、温度、细胞PH、金属元素等有关。某种羊角的遗传（十）、分离规律实现的条件1．F1个体产生的两种配子数目相等，两种配子具有同样的生活力。2．受精时两种雄配子和两种雌配子之间有同等结合的机会。3．F2代中三种基因组合的个体具有同等的存活率。4．完全显性。只有在显性完全时，F2方能出现两种表现型。5.要有足够大的群体，群体越大，分离比例越接近于3：1。作业1．已知豌豆的红花(C)是白花(c)的显性，试写出下列杂交子代基因型种类和比例，表现型种类和比例。(1)CC×cc(2)Cc×cc(3)Cc×Cc2．在番茄中红果(R)是黄果(r)的显性，试根据子代的表现型及比例，写出亲本的基因型。如有几种可能时，只写出其中一种。(1)红果×红果一子代3红果：1黄果；(2)红果×红果—子代全为红果；(3)红果×黄果—子代全为红果；(4)红果×黄果一子代1红果：1黄果。3．已知小麦的无芒(A)是有芒(a)的显性，今以有芒植株为母本与一无芒植株为父本杂交，F1代中出现12个无芒植株，13个有芒植株，试解释此种现象。4．紫茉莉红花基因(R)是白花基因(r)的不完全显性，中间型表现为粉红花。试写出下列杂交子代的基因型种类和比例，表现型种类和比例。(1)RRxrr(2)Rr×rr(3)Rr×RR(4)Rr×Rr5．萝卜块根有长形、圆形和椭圆形的，各种类型的杂交产生以下结果：(1)长形×椭圆形一159长形，158椭圆形；(2)椭圆形×圆形一203椭圆形，199圆形；(3)长形×圆形一176椭圆形；(4)椭圆形×椭圆形一121长形：242椭圆形：119圆形。试根据上述结果综合考虑，确定萝卜长形，圆形和椭圆形的显隐性关系。二、独立分配规律（一）、两对相对性状的遗传在一对相对性状遗传的分离规律基础上，孟德尔继续研究两对和多对因子杂交的遗传规律，提出独立分配规律，也称自由组合定律。（一）、两对相对性状的遗传P黄色、圆粒×绿色、皱粒↓F1黄色、圆粒↓F2黄色、圆粒：黄色、皱粒：绿色、圆粒：绿色、皱粒总数实粒数31510110832556理论比例9：3：3：1161）F2出现的四种类型：圆形、黄色和皱形、绿色两类是和亲本一样的性状组合；另两类，圆形、绿色，皱形、黄色是不同于亲本的新的性状组合，即性状重新组合的类型。2）若将两对性状分别考虑：（1）粒形：圆形=315+108=423占76%皱形=101+32=133占24%圆形：皱形=3：1（2）粒色：黄色=315+101=416占74.8%绿色=108+32=133占25.2%黄色:绿色=3:1同时出现两种性状的概率：黄子叶、圆粒＝3/4×3/4=9/16黄子叶、皱粒=3/4×1/4=3/16黄子叶、圆粒=1/4×3/4=3/16绿子叶、皱粒=1/4×1/4=1/16也可以用另一种方式表达：黄子叶3/4：绿子叶1/4×圆种子3/4：皱种子1/4黄圆9/16：黄皱3/16：绿、圆3/16：绿、皱1/16如果将孟德尔获得的556粒F2种子，按上述9:3:3:1理论推算,即556分别乘以9/16、3/16、3/16和1/16，得出以下结果：黄色、圆粒黄色、皱粒绿色、圆粒绿色、皱粒实得粒数31510110832理论推算312.75104.25104.2534.75差数+2.25-3.25+3.75-2.75从统计分析看，是完全符合的。1、独立分配基本要点不同的相对性状的遗传因子在遗传过程中，这一对因子与另一对因子的分离和组合是互不干扰，各自独立分配到配子中去。（二）、独立分配规律的解释2、图解Y和y分别代表子叶黄色和绿色的一对基因。R和r分别代表圆粒和皱粒的一对基因。黄色圆粒种子亲本基因型YYRR绿色皱粒种子亲本基因型为yyrr用棋盘方格图解表示相对基因的行为。两对相对性状杂交过程中基因的分离和组合F2基因型和表现型的比例（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1：1：1：1F1黄、圆YyRr绿、皱yyrr表4－3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3124272226252626、F1自交结果2、自交法（F2自交结果）（四）、独立分配规律的细胞学基础实质：控制这两对性状的是两对等位基因，分布在不同的同源染色体上的每一对等位基因发生分离，而位于非同源染色体的基因之间可以自由组合。两对基因自由组合的细胞学示意图两对同源染色体及其载荷基因的独立分配示意图（五）、多对相对性状的遗传1、三对相对性状的遗传PYYRRCC×yyrrccF1YyRrCcF227:9:9:9:3:3:3:164组合、8表型、27基因型2、多对相对性状的遗传杂合基F2表型F1配子F2基因F2纯合F2表型因对数(完全显性)种类型基因型比例122323:1222223222(3:1)2………n2n2n3n2n(3:1)n(六)、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P无芒抗病×有芒感病AARRaarrF1AaRrF29A-R-:3A-rr:3aaR-:1aarr如在F3希望获得10个稳定遗传的有芒、抗病(aaRR)株系，那么可以预计，在F2至少要选择30株以上无芒、抗病的植株，供F3株系鉴定（七）、基因互作1、互补作用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香豌豆花色遗传中有两种白花品种，杂交F1代开紫花，F2代分离出9/16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白花（3C_pp+3ccP_+1ccpp）属于二对独立基因的互补作用F1和F2的紫花植株和它们的野生祖先的花色相同。返祖遗传：在杂种后代重现祖先的某些性状。对互补作用的解释2、积加作用两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时则能分别表现相似的性状。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。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，对表现型产生相同的影响，称为重叠作用。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。P三角形T1T1T2T2×卵形t1t1t2t2↓F1三角形T1t1T2t2↓F215三角形（9T1_T2_+3T1_t2t2+3t1t1T2_）：1（1卵形t1t1t2t2）4、显性上位作用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。西葫芦的皮色遗传：显性白皮基因（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）5、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。玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传P红色CCprpr×ccPrPr白色↓F1CcPrpr紫色↓F29紫（C_Pr_）:3红（C_prpr）:4白(3ccPr_+1ccprpr)上位性和显、隐性作用的不同是什么？6、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，称之基因抑制。玉