1、劉丹梅 2005.9孟德爾的功績：孟德爾的功績： 采用采用3232個品種個品種 觀察了觀察了7 7對性狀對性狀, , 經經8 8年研究，年研究， 發現了發現了2 2個定律個定律: :獨立分配和自由組合獨立分配和自由組合 定律，創立了定律，創立了“ 遺傳學遺傳學 ”l1、自花授粉（閉花授粉）、自花授粉（閉花授粉）l2、穩定的可區分的性狀、穩定的可區分的性狀l3、花器結構較大、花器結構較大l4、籽粒留莢、籽粒留莢l基本概念：基本概念：l性狀、單位性狀、相對性狀性狀、單位性狀、相對性狀l等位基因、非等位基因等位基因、非等位基因l基因型、表現型基因型、表現型l純合體、雜合體純合體、雜合體2.84:12

2、77矮787高高植株高植株矮植株3.14:1207頂生651腋生腋生花腋生花頂生2.82:1152黃428綠綠色綠色黃色豆莢2.95:1299癟882鼓鼓脹膨大縊縮豆莢3.15:1224白705紫紫花 紫花白花3.01:12001綠6022黃黃色黃葉綠色子葉2.96:11850皺5474圓圓形圓形皺縮子葉F2比例 F2F1 豌豆表型 P：親本(parent)，雜交親本；：作為母本，提供胚囊的親本；：作為父本，提供花粉粒的雜交親本。：表示人工雜交過程；F1：表示雜種第一代(first filial generation)；：表示自交，采用自花授粉方式傳粉受精產生后代。F2：F1代自交得到的種子及

3、其所發育形成的的生物個體稱為雜種二代，即F2。由于F2總是由F1自交得到的所以在類似的過程中符號往往可以不標明。F1代個體代個體(植株植株)均只表現親本之一的性狀，而另一個親本均只表現親本之一的性狀，而另一個親本的性狀隱藏不表現。的性狀隱藏不表現。相對性狀中，在相對性狀中，在F1代表現出來的相對性狀稱為顯代表現出來的相對性狀稱為顯性性狀性性狀(dominant character)，而在，而在F1中未表現出中未表現出來的相對性狀稱為隱性性狀來的相對性狀稱為隱性性狀(recessive character)。F2有兩種性狀表現類型的植株，一種表現為顯性性狀，有兩種性狀表現類型的植株，一種表現為顯

4、性性狀，另種表現為隱性性狀；并且表現顯性性狀的植株數與另種表現為隱性性狀；并且表現顯性性狀的植株數與隱性性狀個體數之比接近隱性性狀個體數之比接近3:1。隱性性狀在隱性性狀在F1中并沒有消失，只是被掩蓋了，在中并沒有消失，只是被掩蓋了，在F2代顯性性狀和隱性性狀都會表現出來，這就是代顯性性狀和隱性性狀都會表現出來，這就是性狀分離性狀分離(character segregation)現象?，F象。分離現象的解釋 遺傳因子假說孟德爾提出遺傳性狀是由遺傳 因子決定的，遺傳因子在體細胞內是成對的 C-紅花-顯性因子c-白花-隱性因子 孟德爾對分離現象的解釋孟德爾對分離現象的解釋 成對的基因成對的基因(等位

5、基因等位基因)在配子形成過在配子形成過程中彼此分離，互不干擾，因而配程中彼此分離，互不干擾，因而配子中只具有成對基因的一個子中只具有成對基因的一個 (一)、測交法(二)、自交法(三)、F1花粉鑒定法1、測交法 測交：被測驗的個體與隱性純 合個體間的雜交所得的后代為測交子代，Ft 紅花紅花 白花白花 紅花紅花 白花白花 P CC cc Cc cc 配子配子 C c C c c Ft Cc紅花紅花 紅花紅花Cc cc白花白花 1 ：1 圖圖4 43 3 豌豆紅花和白花一對基因的分離豌豆紅花和白花一對基因的分離 2 2、自交法、自交法3、F1花粉鑒定法 * 玉米籽粒：糯性、非糯性* 受一對等位基因控

6、制的，分 別控制著籽粒及其花粉粒中 的淀粉性質* 非糯性：直鏈淀粉，Wx， 藍黑色 糯性：支鏈淀粉，wx 紅棕色F1(Wxwx)花粉 紅棕色：藍黑色=1：1l1、完全顯性、完全顯性l2、F1形成的配子生活力相同，結合機會形成的配子生活力相同，結合機會均等均等l3、F2各種基因型存活率相同，有一定群各種基因型存活率相同，有一定群體體l完全顯性完全顯性l不完全顯性不完全顯性l共顯性共顯性l顯性轉換顯性轉換l實質實質l兩對相對性狀的遺傳兩對相對性狀的遺傳 l為了研究兩對相對性狀的遺傳，孟德爾為了研究兩對相對性狀的遺傳，孟德爾仍以豌豆為材料，選取具有兩對相對性仍以豌豆為材料，選取具有兩對相對性狀差異的

7、純合親本進行雜交狀差異的純合親本進行雜交 P 黃色、圓粒 綠色、皺粒 F1 黃色、圓粒 F2 黃色 黃色 綠色 綠色 總數 圓粒 皺粒 圓粒 皺粒 實得粒數 315 101 108 32 556理論比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16 豌豆兩對性狀的雜交試驗豌豆兩對性狀的雜交試驗 分別按一對性狀進行分析： 黃色：綠色 3：1 圓粒：皺粒 3：1 - 仍然符合分離規律 - F2群體出現重組型個體 - ( 3：1)( 3：1)=9 ：3 ：3 ：1 獨立分配現象的解釋 獨立分配規律：控制不同相對性狀的等位基因在配子形成過程中，這一對等位基因與另一對等位基因的分離和組合是互不干擾，各自獨立分配到配

8、子中去的 。P 黃、圓YYRR 綠、皺yyrr 配子 YR yr F1 黃、圓YyRr YRYryRyr YRYYRR黃圓YYRr黃圓YyRR黃圓YyRr黃圓F2YrYYRr黃圓YYrr黃皺YyRr黃圓Yyrr黃皺 yRYyRR黃圓YyRr黃圓yyRR綠圓yyRr綠圓 yrYyRr黃圓Yyrr黃皺yyRr綠圓yyrr綠皺豌豆黃色、圓粒綠色、皺粒的F2分離圖解 兩對同源染色體及其載荷基因的獨立分配示意圖兩對同源染色體及其載荷基因的獨立分配示意圖 l1、分離比實現的條件、分離比實現的條件l2、各對基因位于不同對的同源染色體上、各對基因位于不同對的同源染色體上l3、各對非等位基因之間不存在相互做作、

9、各對非等位基因之間不存在相互做作用用獨立分配規律的驗證 1、測交法用F1與雙隱性純合體測交。當F1形成配子時，不論雌配子或雄配子，都有四種類型，即YR、Yr、yR、yr，而且出現的比例相等，即1：1：1：1 F1黃、圓YyRr 綠、皺yyrr豌豆黃色、圓粒 綠色、皺粒的F1和雙隱性親本測交的結果 配子YR YryRyr yr理論期望的測交后代YyRr黃圓 1Yyrr黃皺 1yyRr綠圓 1yyrr綠皺 1 實 際 測交結果F1母本F1父本3124272226252626 2、自交法按分離和獨立分配規律，F2中推斷：1/16 YYRR,yyRR,Yyrr,yyrrF3, 不分離2/16 YyRR

10、, YYRr, yyRr, Yyrr F3, 3:14/16 YyRr-F3, 9:3:3:1孟德爾的試驗結果完全符合這一推論 四、多對基因的遺傳 控制多對不同性狀的等位基因，分別載于不同對的同源染色體上時，其遺傳都符合獨立分配規律。 雜合基雜合基 F F2 2表型表型 F F1 1配子配子 F F2 2基因基因 F F2 2組合組合 F F2 2表型表型因對數因對數 種類種類 型型 基因型基因型 比例比例 1 2 2 3 2 3:11 2 2 3 2 3:1 2 22 22 2 2 22 2 3 32 2 2 22 2 (3:1)(3:1)2 2 n 2n 2n n 2 2n n 3 3n

11、n 2 2n n (3:1)(3:1)n nl(一一)、概率、概率(probability):概率概率(機率機率/幾率幾率/或然率或然率)：指一定事件總體：指一定事件總體中某一事件發生的可能性中某一事件發生的可能性(幾率幾率)。例：雜種例：雜種F1產生的配子中，帶有顯性基因和產生的配子中，帶有顯性基因和隱性基因的概率均為隱性基因的概率均為50。在遺傳研究時，可以采用概率及概率原理對在遺傳研究時，可以采用概率及概率原理對各個世代尤其是分離世代各個世代尤其是分離世代(如如F2)的表現型或的表現型或基因型種類和比率基因型種類和比率(各種類型出現的概率各種類型出現的概率)進進行算，從而分析、判斷該比率

12、的真實性與可行算，從而分析、判斷該比率的真實性與可靠性；并進而研究其遺傳規律?？啃?；并進而研究其遺傳規律。兩個獨立事件同時發生的概率等于各個事件發生的概率的乘積。例：雙雜合體(YyRr)中，Yy的分離與Rr的分離是相互獨立的，在F1的配子中:l具有Y的概率是1/2，y的概率也1/2；l具有R的概率是1/2，r的概率是1/2。l而同時具有Y和R的概率是兩個獨立事件(具有Y和R)概率的乘積：1/21/2=1/4。l兩個互斥事件的和事件發生的概率是各個事件各自發生的概率之和?；コ馐录谝淮卧囼炛?，某一事件出現，另一事件即被排斥；也就是互相排斥的事件。如：拋硬幣。又如：雜種F1(Cc)自交F2基因型為

13、CC與Cc是互斥事件，兩者的概率分別為1/4和2/4，因此F2表現為顯性性狀(開紅花)的概率為兩者概率之和基因型為CC或Cc。1. 用乘法定理推算F2表現型種類與比例.l如前所述，根據分離規律，F1(YyRr)自交得到的F2代中：子葉色呈黃色的概率為3/4，綠色的概率為1/4；種子形態圓粒的概率為3/4，皺粒的概率為1/4。因此根據乘法定理：161:163:163:16941:4341:43綠皺綠圓黃皺黃圓皺粒圓粒綠色黃色2.按棋盤方法推算按棋盤方法推算F2基因型種類與比例基因型種類與比例.F1雌雄配子均有四種，且每種的概率為雌雄配子均有四種，且每種的概率為1/4；并且各種雌雄配子結合的機會是

14、均等的。并且各種雌雄配子結合的機會是均等的。根據乘法定理，根據乘法定理，F2產生的產生的16種組合方式種組合方式；再根據加法定理。其中基因型再根據加法定理。其中基因型YYRr出現出現的概率是的概率是1/16+1/16。按棋盤方法推算F2基因型種類與比例.l(1).分枝法：由于各對基因的分離是獨立的，所以可以依次分析各對基因/相對性狀的分離類型與比例(概率)。l(2).兩對相對性狀遺傳分析：F2表現型類型與比例的推導；F2基因型類型與比例的推導。l(3).三對相對性狀遺傳分析：Yy Yy3黃色子葉1綠色子葉3圓粒1皺粒3圓粒1皺粒Rr Rr9黃圓 Y_R_3黃皺 Y_rr3綠圓 yyR_1綠皺

15、yyrrYy Yy1YY2Yy1yy1RR2Rr1rrRr Rr1YYRR2YYRr1YYrr2YyRR4YyRr2Yyrr1yyRR2yyRr1yyrr1RR2Rr1rr1RR2Rr1rr1、互補作用、互補作用兩對獨立遺傳基因分別處于純合顯性或雜兩對獨立遺傳基因分別處于純合顯性或雜合狀態時，共同決定一種性狀的發育。當合狀態時，共同決定一種性狀的發育。當只有一對基因是顯性，或兩對基因都是隱只有一對基因是顯性，或兩對基因都是隱性時，則表現為另一種性狀性時，則表現為另一種性狀 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 : 7香豌豆 P 白花白花CCpp 白花白花ccPP F1

16、 紫花紫花CcPp F2 9紫花紫花(C_P_)：7白花白花(3C_pp + 3ccP_ + 1ccpp) 返祖遺傳: 后代表現其野生祖先性 狀的現象2 2、積加作用、積加作用 兩種顯性基因同時存在時產生一種性狀兩種顯性基因同時存在時產生一種性狀，單獨存在時能分別表現相似的性狀，單獨存在時能分別表現相似的性狀，兩種顯性基因均不存在時又表現第三種兩種顯性基因均不存在時又表現第三種性狀性狀 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 : 6 ： 1l南瓜果形受南瓜果形受A/a、B/b兩對基因共同控制：兩對基因共同控制：P 圓球形圓球形 (AAbb) 圓球形圓球形 (aaBB)

17、F1 扁盤形扁盤形 (AaBb) F2 9 扁盤形扁盤形(A_B_) : 6圓球形圓球形(3A_bb + 3aaB_) : 1 長圓形長圓形 (aabb)3 3、重疊作用、重疊作用 不同對基因互作時，不同的顯性基因對不同對基因互作時，不同的顯性基因對表現型產生相同的影響，表現型產生相同的影響，F F2 2產生產生1515：1 1的比例的比例 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 15 ： 1l受受T1/t1、T2/t2兩對基因控制：兩對基因控制：lP 三角形三角形 (T1T1T2T2) 卵形卵形 (t1t1t2t2) F1 三角形三角形(T1t1T2t2) F2 15 三

18、角形三角形 (9T1_T2 _ + 3T1_t2t2 + 3t1t1T2 _) : 1 卵形卵形 (t1t1t2t2)4 4、抑制作用、抑制作用 在兩對獨立基因中，其中一對顯性基在兩對獨立基因中，其中一對顯性基因，本身并不控制性狀的表現，但對因，本身并不控制性狀的表現，但對另一對基因的表現有抑制作用，稱為另一對基因的表現有抑制作用，稱為抑制基因抑制基因 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 13 ： 3 歐州白繭歐州白繭 X 黃繭黃繭l I I yy ii YY l 白蠶繭白蠶繭 Ii Yyl l 白繭白繭 白蠶白蠶 白繭白繭 黃繭黃繭 l I-Y- I-yy iiyy

19、iiY-l 9 3 1 3l 13 ： 3 5 5、顯性上位作用、顯性上位作用 上位性：兩對獨立遺傳基因共同對一對上位性：兩對獨立遺傳基因共同對一對 性狀發生作用，其中一對基因對另性狀發生作用，其中一對基因對另 一對基因的表現有遮蓋作用一對基因的表現有遮蓋作用下位性：后者被前者所遮蓋下位性：后者被前者所遮蓋上位顯性基因：起遮蓋作用的基因如果上位顯性基因：起遮蓋作用的基因如果 是顯性基因是顯性基因 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 12 : 3 ： 1燕麥穎殼顏色遺傳燕麥穎殼顏色遺傳l l 黑色黑色 X 黃色黃色l BByy bbYYl 黑色黑色BbYyl 黑色黑色 黑

20、色黑色 黃色黃色 白色白色l B-Y- B-yy bbY- bbyyl 9 3 3 1l 12 : 3 : 16 6、隱性上位作用、隱性上位作用 在兩對互作的基因中，其中一對隱性在兩對互作的基因中，其中一對隱性基因對另一對基因起上位性作用基因對另一對基因起上位性作用 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 ： 3 ： 4l有色有色(C)/無色無色(c)；紫色紫色(Pr)/紅色紅色(pr)。P 紅色紅色 (CCprpr) 白色白色 (ccPrPr) F1 紫色紫色(C_Pr_) F2 9 紫色紫色(C_Pr_) : 3 紅色紅色 (C_prpr) : 4 白色白色 ( 3

21、ccPr_ + 1ccprpr)l其中其中c對對Pr/pr基因有隱性上位性作用基因有隱性上位性作用圖圖4 48 8 兩對基因互作的模式圖兩對基因互作的模式圖虛線表示合并的表現型，圓圈里數字表示各種比例數字虛線表示合并的表現型，圓圈里數字表示各種比例數字 基因內互作：同一位點上基因內互作：同一位點上的的 等位基因的相互作用等位基因的相互作用 顯性、不完全顯性、顯性、不完全顯性、隱隱 性性基因互作基因互作 基因間互作：不同位點非基因間互作：不同位點非等等 位基因相互作用位基因相互作用-上上位位 性、下位性性、下位性 多因一效和一因多效多因一效和一因多效 多因一效：許多基因影響同一個性狀多因一效：許多基因影響同一個性狀 的表現。的表現。玉米正常葉綠素的形成與玉米正常葉綠素的形成與50多對不同多對不同 的基因有關，其中的任何一對發生改變的基因有關，其中的任何一對發生改變，都會影響葉綠素的消失或改變，都會影響葉綠素的消失或改變一因多效一因多效 ：一個基因影響許多性狀的：一個基因影響許多性狀的 發育發育 往往是多個性狀同時表現出來往往是多個性狀同時表現出來l分離定律在育種中的的意義分離定律在育種中的的意義