《遗传规律》PPT课件

形成配子时（减数分裂）：同源染色体上的等位基因随机地发生分离 形成合子时（配子结合）：非同源染色体上的非等位基因自由组合。,孟德尔遗传规律的实质,讨论,大豆浅根(A)对深根(a)显性，磷高效(H)对磷低效(h)显性，高秆（G）对矮秆（g）显性，这三对基因是独立遗传的。指出基因型AaHhGg 的表型，配子的种类与比例，以及后代的表型种类与比例。,一 真核生物的染色体结构及细胞分裂 二 分离规律 三 自由组合规律 四 连锁遗传规律 五 数量性状的遗传分析 六 基因互作,第3章 植物营养遗传的基本规律 (3),四 基因的连锁遗传规律,1 性状连锁现象及遗传规律 1.1 性状连锁遗传的发现 1906年，W. Bateson等 香豌豆,组合一： P 紫花、长花粉红花、圆花粉 PPLL ppll F1 紫花、长花粉 自交 F2 紫、长 紫、圆 红、长 红、圆 总数 P_L_ P_ll ppL_ ppll 实际个体数 4381 390 393 1338 6952 按9:3:3:1 的理论数 3910.5 1303.5 1303.5 434.5 6952 实际比理论 多 少 少 多,组合二： P 紫花、圆花粉红花、长花粉 PP l l ppLL F1 紫花、长花粉 自交,实际比理论 少 多 多 少,F2 紫、长 紫、圆 红、长 红、圆 总数 P_L_ P_ll ppL_ ppll 实际个体数 226 95 97 1 419 按9:3:3:1 的理论数 238.5 78.5 78.5 26.2 419,两组杂交试验的共同结果： 都不符合独立遗传 F2中亲本组合实际数独立遗传理论数 重新组合实际数独立遗传理论数 连锁现象：原来为同一亲本所具有的两个性状, 在F2中有连系在一起遗传的倾向。,1.2.1 相引：两个显性基因连锁或两个隐性基因连锁。 如 紫花、长花粉 （BL） 红花、圆花粉（bl） 1.2.2 相斥：一个显性和一个隐性基因的连锁。 如 紫花、圆花粉（ Bl）红花、长花粉（bL） 双杂合体可能有两种构型： 相引构型 BL 相斥构型 B l b l b L,1.2 相引和相斥的概念,CSh Csh cSh csh csh csh csh csh Ft 色、饱 色、凹 无、饱 无、凹 4032 149 152 4035 亲本组合=（4032+4035）/ 8368=96.4% 重新组合=（149+152）/8368=3.6%,玉米籽粒 有色(C)无色( c ) 饱满(Sh)凹陷(sh) 相引构型的测交： F1 CSh/cshcsh/csh CSh Csh cSh csh csh,CSh Csh cSh csh csh csh csh csh Ft 色、饱 色、凹 无、饱 无、凹 638 21397 21906 672 亲本组合=（21397+21906）/ 44595=97.6% 重新组合=（638+672）/ 44595=2.94%,相斥构型的测交： F1 Csh/cShcsh/csh CSh Csh cSh csh csh,单基因差异决定的单位性状，服从基因分离规律。 无论何种杂交组合, 多对性状间不表现独立遗传。(F29:3:3:1 Ft1:1:1:1） 杂合体形成的配子中，亲型配子数重组型配子数。 两亲型配子数相等，两重组型配子数相等。 重组率50%。,1.3 连锁遗传现象的特征,练习：油菜中，硼高效（B）对硼低效（b）显性，早抽苔（F）对晚抽苔（f）显性。某种硼高效早抽苔油菜与硼低效晚抽苔油菜杂交产生下列后代： 硼高效早抽苔 92 硼低效晚抽苔 81 硼高效晚抽苔 7 硼低效早抽苔 8 问 b与f 是否连锁？ 亲本的基因型 如何？ 若连锁，重组率是多少？,答 连锁 BF/bfbf/bf RF=(7+8) /188=8%,1.4.1 交叉是交换的结果,1.4 连锁、交换与重组,1978年，C.Tease和G.H.Jones 姊妹染色单体分染技术证实,1931年Harriet Creighton & Babara McClintock 报道了交换和遗传重组间关系的实验数据,玉米9chr端部有染色结 C胚乳有色 c无色 Wx蜡质 wx粉质,重组体,1.4.3 不完全连锁,亲 型 亲 型 亲 型 亲 型,未 交 换,交 换,亲 型 重组型 重组型 亲 型,1.4.4 完全连锁：同一染色体上的非等位基因不发生分离而一起传递到下一代的现象（即只产生亲型配子而无重组型配子）。,完全连锁,配子,pr vg+ pr+ vg,重组 产生新基因组合或染色体组合的过程。 减数分裂产生两种重组： 染色体间重组 染色体内重组,染色体间重组,染色体内重组,1.4. 5 连锁遗传的实质 控制各对性状的基因被载于同一染色体上，这些非等位基因的重组是由性母细胞在减数分裂粗线期非姊妹染色单体片段交换引起的。,例 题,在番茄中，氮高效（N）对氮低效（n）是显性，叶片深色(G)对叶片浅绿(g)是显性。这两个基因是连锁的，重组率为20%。今以一纯合氮高效叶片深绿与氮低效叶片浅绿植株杂交，问 1. F2中有哪些表现型？各类表现型理论百分率为多少？,N_G_66% N_gg9% nnG_9% nngg16%,NG Ng nG ng,NG Ng nG ng,0.4 0.1 0.1 0.4,0.4 0.1 0.1 0.4,在番茄中，氮高效（N）对氮低效（n）是显性，叶片深色(G)对叶片浅绿(g)是显性。这两个基因是连锁的，重组率为20%。今以一纯合氮高效叶片深绿与氮低效叶片浅绿植株杂交，问,NG Ng nG ng,NG Ng nG ng,0.4 0.1 0.1 0.4,0.4 0.1 0.1 0.4, 16%,5 16% =32株,2. 如果希望得到氮低效、叶片浅绿的纯合植株5株，F2应至少种多少株？,在番茄中，氮高效（N）对氮低效（n）是显性，叶片深色(G)对叶片浅绿(g)是显性。这两个基因是连锁的，重组率为20%。今以一纯合氮高效叶片深绿与氮低效叶片浅绿植株杂交，问,NG Ng nG ng,NG Ng nG ng, 1/16,516 =80株,3.假定这两对基因不连锁，F2至少要种 多少株才能得到5株氮低效叶片浅绿的植株？,AB Ab AB Ab a b aB ab aB AB ab Ab aB,2 连锁与交换的遗传分析,2.1 连锁基因型的表示 AB ab Ab aB AB ab Ab aB,/ /,2.2 重组率及其测定,2.2.2 自交法,3. 基因定位 确定基因在染色体上的顺序和彼此间的距离,遗传图距 = 重组率100 即一个遗传图距单位是100个减数分裂产物中出现一个重组体的两基因之间的距离。 为纪念T.H.Morgan，一个图距单位也称作一个厘摩(centimorgan, cM),3.1 两点测验 （最基本的方法） 通过杂交和测交(或自交)确定基因连锁否 根据重组率确定两对基因的位置和距离,例如 番茄紫色果和茎杆有毛的F1(PpHh)测交结果： 紫色、有毛(P_H_) 350 红色、无毛(pphh) 335 紫色、无毛 (P_hh) 55 红色、有毛(ppH_) 60 总数 800, RF=(55+60) / 800=0.144=14.4% P 与 H 相 距 14.4m.u,还必须对BC作两点测验,3.2 三点测验（常用方法）,通过一次杂交和一次测交，同时确定三对基因在染色体上的位置。,分析步骤, 首先判断三对基因是否连锁 如果三对基因独立， 则 Ft 8种表型 = 1:1:1:1:1:1:1:1 如果两对连锁一对独立，则 Ft 8种表型 = 4 多: 4 少 如果三对基因不完全连锁，则 Ft 8种表型 = 2最多: 2较少: 2较少: 2最少, 确定排列顺序,多 v ct+ cv+ 少v ct cv+ v+ ct cv v+ ct+ cv,亲,双,假如ABC和abc最多，ABc和abC最少，则 位于中间的基因是C/c. 基因排列为ACB,将双交换型（最少类型）与亲型（最多类型）比较，有差异的基因位于中间。, 估算重组率，换算成图距。 绘连锁遗传图。 求符合系数，判断干扰程度。,干扰系数I = 1-c.c 所以通常 0I 1 I 值越大，干扰越严重。如果0, 负干扰。,正常顺序 vlb + +b vl+ +lb v+ +l+ v+b,v l b RF双=(20+19)/1020=3.8% RFvl=(80+72+20+19)/1020 = 18.7% RFlb=(115+105+20+19)/1020 =25.4% RFvb=(115+105+80+72)/1020 =36.4%,符合和干扰,18.7%25.4% =4.75%,符合和干扰,例题某玉米的氮效率由Aa,Bb,Dd三对基因决定，且A对a显性，B对b显性，D对d显性。当此三基因杂合体与三隐性纯合体杂交后，得到如下表现型的个体： ABD 72 aBD 130 abD 495 AbD 3 abd 68 Abd 134 ABd 494 aBd 4 试问：三基因在染色体上的排列顺序如何？双交换值是多少？绘出连锁遗传图。 求符合系数。,答亲型baD和BAd；双交换型bAD和Bad 双交换值=(4+3)/1400=0.005 Rfba=(130+134+3+4)/1400=19.4% Rfad=(72+68+3+4)/1400=10.5% | 19.4 | 10.5 | b a d 符合系数=0.005/(0.1940.105)=0.25 干扰程度较大,例 题,果蝇的y,Sn.v三对基因的遗传图是 y Sn v | 15 | 10 | 将基因型为+v/+v的果蝇与基因型为ySn+/ySn+的果蝇杂交，写出在没有干扰和干扰系数为0.4时的情况下，F1果蝇产生的配子基因型及比例。,F1 +v/ySn+,1-0.15-0.1+0.015 0.15-0.015 0.10-0.015 0.015 1-0.15-0.1+0.009 0.15-0.009 0.10-0.009 0.009,单交换1 +Sn+ y+v,单交换2 + ySnv,双交换 +Snv y+,亲型 +v ySn+,油菜分子标记,4. 染色体作图,连锁群：存在于同一染色体上的基因组成一个连锁群。 连锁遗传图：将基因在染色体上的相对位置和距离表示出来的图。,Plants adapted to P-deficient stress,97009 (B104-2),P-efficient P-inefficient,97081 (Eyou Changjia),RILs (F10),Paper culture (Root morphologic trait),QTL mapping,染色体作图（Chromosome mapping ）,连锁遗传图(linkage genetic map）,The alignment between the linkage group C3 of B. napus and chromosome 5 of Arabidopsis,小 结,连锁现象 同一亲本所具有的两个性状, 在F2中有连系在一起遗传的倾向。 连锁遗传的实质 同源染色体上的非等位基因在减数分裂粗线期非姊妹染色单体片段交换引起重组。 重组率 重组型配子占总配子数的比值, 50% 连锁群 同一染色体上的基因组成一个连锁群。将基因的相对位置和距离表示出来绘成连锁遗传图。,