孟德尔遗传定律

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 孟德尔定律,重点：,分离定律,和,自由组合定律的遗传,学分析；,用棋盘法和分枝法计算遗传比率,；,用卡方检验测验适合度。,难点：,用棋盘法和分枝法计算遗传比率,；,用卡方检验测验适合度。,遗传学的基本术语,1,、,性状,（,traits,）,一个个体从亲代传递到下一代的特性。,2,、,基因,（,Gene,）,:,Physical and functional unit of heredity,which carries information from one generation to the next.In molecular terms,a gene is the entire DNA sequence necessary for the synthesis of a functional polypeptide or RNA molecular.In addition to coding regions most genes also contain noncoding intervening sequences(introns)and transcription-control regins.,携带从一代到下一代信息的遗传的物质单位和功能单位。按分子术语讲，,一个基因,是合成一条有功能的多肽或,RNA,分子所必须的完整的,DNA,序列。除了编码区外，大多数基因也包含非编码的,间插序列和转录控制区,。,3,、基因座,（,Locus,复,Loci,）,:,The specific place on a chromosome where a gene is located;the position of a gene on a genetic map.,基因在染色体上的特定位置；基因在遗传图谱上的位置。,4,、基因型,（,Genotype,）,:,一个生物个体的遗传组成，包括一个个体的所有的基因。,5,、表现型,（,Phenotype,）,：,生物体在基因型的控制下，加上环境条件的影响所表现性状的总和。包括一个个体各种基因所产生的产物，如蛋白质、酶等，以及个体的各种特征表现，甚至它的行为等等。,6,、,等位基因,（,Alleles,）,:,位于一个基因座上的一个或多个基因的替换形式（,alternative forms of a gene,）,通过它们对表型的不同影响而加以区别。,或：在同源染色体上基因座相同，控制相对性状的基因。,7,、,显性和隐性（,Dominant and recessive,）,孟德尔把相对性状中能在,F,1,显现出来的叫显性，不表现出来的叫隐性。,第一节,分离定律,一、,分离定律及其遗传分析,二、,分离定律的验证,三、,分离比实现的条件,一、,分离定律及其遗传分析,孟德尔的豌豆杂交试验,:,孟德尔试验的特点：,遗传纯合,：以严格自花授粉植物豌豆为材料；,相对,性状,：选择简单而区分明显的,7,对性状进行杂交,试验研究；,杂交,：进行系统的遗传杂交试验；,统计分析,：应用统计方法处理数据。,图,1,孟德尔选取豌豆作为遗传研究材料,杂交,图,2,豌豆杂交方法,表,1,孟德尔的豌豆,7,对性状杂交实验的结果,2.84:1,277,矮,787,高,高植株,高植株,矮植株,3.14:1,207,顶生,651,腋生,腋生,花腋生,花顶生,2.82:1,152,黄,428,绿,绿色,绿色,黄色豆荚,2.95:1,299,瘪,882,鼓,鼓胀,膨大,缢缩豆荚,3.15:1,224,白,705,紫,紫花,紫花,白花,3.01:1,2001,绿,6022,黄,黄色,黄色,绿色种子,2.96:1,1850,皱,5474,圆,圆形,圆形,皱缩种子,F,2,比例,F,2,F,1,豌豆表型,单因子杂交实验及其分析,单因子杂交,：是指,用带有一对相对性状差别,的纯合等位基因品系进行杂交,的方法。,例如：,P,代,圆形种子,皱缩种子,F,1,代 圆形种子,F,2,代,圆,皱,U,单因子杂交结果的共同点,：,F,1,性状表现,一致,，,得以表现的性状为,显性,，未能表现的性状称,隐性,；,F,2,性状出现,分离,；,F,2,群体中显隐性分离比例大约为,3:1,。,孟德尔的解释,在生殖细胞中存在着与相对性状对应的,遗传因子,；,遗传因子,在体细胞内是,成对,的；,每对,遗传因子,在形成配子时可,均等地,分配,到配子中；,遗传因子在受精过程中能保持其,独立性,。,分离定律,及其,实质,分离定律,：,在形成配子时一对等位基因的两个成员彼此分离，结果一半配子携带一个等位基因，另一半配子携带另一个等位基因。,分离定律的,实质,：减数分裂时，一对等位基因随着同源染色体的分离而彼此分离，并独立地分配到不同的配子细胞中。,二、分离定律的验证,测交法,:,测交,(test cross),：即把被测验的个体与隐性纯合体亲本杂交,来,测验显性个体基因型的方法,。,P,红花,(CC),白花,(cc),红花,(Cc),白花,(cc),F,1,红花,(Cc),红花,(Cc),白花,(cc),比例 全部,1,:,1,自交法,：,根据,F,2,植株自交得到的,F,3,株系的性状表现，,推论,F,2,个体的基因型。从而推知,F,1,在形成配子时，等位基因是否分离。,P,红花,(CC),白花,(cc),F,1,红花,(Cc),F,2,1,红花,(CC),：,2,红花,(Cc),：,1,白花,(cc),F,3,红花,1,红花：,2,红花：,1,白花 白花,(CC),(Cc)(cc),F,1,代花粉鉴定法：,原理：糯性水稻的花粉（含支链淀粉）遇碘液不变色，而非糯性水稻的花粉（含直链淀粉）遇碘液变蓝。因为花粉是植物的雄配子，所以通过统计,F,1,代花粉遇碘液变色与不变色的比例，即可推导出杂种一代中非糯与糯的配子的比例。,三、,分离比实现的条件,F,1,代个体形成的两种配子的数目相等，,它们的生活力一样。,F,1,代的两种配子的结合机会相等,。,三种基因型个体的存活率到观察时为,止相等,。,显性是完全的。,第,二,节,自由组合,定律,一、双因子杂交实验及自由组合定律,二、自由组合定律的验证,一、双因子杂交实验及自由组合定律,豌豆的两对性状的杂交实验,P,黄圆,绿皱,F,1,黄圆,U,F,2,黄,圆,黄皱,绿圆,绿皱,315,粒,101,粒,108,粒,32,粒,(,9/16)(3/16)(3/16)(1/16,),亲组合 重组合 重组合 亲组合,结果：,两对性状均符合分离规律。,黄色：绿色,=(315+101),：,(108+32)=416,：,1403,：,1,圆粒：皱粒,=(315+108),：,(101+32)=423,：,1333,：,1,分析：,在分别只考察其中一对性状时，,F,2,仍然各自呈,3,：,1,的分离，所以这两对性状是,独立遗传,的，两对性状之间的组合完全自由。,自由组合定律及其实质,：,自由组合,定律：,不同对的遗传因子,在形,成配子中,自由组合。,自由组合定律,的,实质,：,在,减数分裂形成配子时，每对同源染色体,上的等位基因发生分离，而位于非同源染色体上的基因之间可以自由组合。,二、自由组合定律的验证,测交法,得出杂种一代形成的四种配子的比例接近,1:1:1:1,，和孟德尔的预期一致,。,F2,代自交法：,F1,代花粉鉴定法,F2,表型,F2,数目,F3,种子表型,从,F3,种子看,F2,基因型,黄圆,黄圆,黄圆,黄圆,38,65,60,138,全部黄圆,黄圆，黄皱,黄圆，绿圆,黄圆，黄皱，绿圆，绿皱,YYRR,YYRr,YyRR,YyRr,黄皱,黄皱,28,68,全部黄皱,黄皱，绿皱,YYrr,Yyrr,绿圆,绿圆,35,67,全部绿圆,绿圆，绿皱,yyRR,YYRr,绿皱,30,全部绿皱,yyrr,多对基因杂种的基因型与表型关系,杂交中包括的基因对数,显性完全时子二代表型数,子一代杂种形成的配子数,子二代的基因型数,子一代配子的可能组合数,表型分离比,1,2,3,4,n,2,4,8,16,2,n,2,4,8,16,2,n,3,9,27,81,3,n,4,16,64,256,4,n,(3+1),1,(3+1),2,(3+1),3,(3+1),4,(3+1),n,第,三,节,遗传学数据的统计处理,一、,统计学概念,二、,遗传比例的计算,三、,适合度检验,四、用卡平方来测定适合度,一、统计学概念,概率：,是指在反复试验中，预期某一事情的出现次数的比例。或者说是指某一事情发生的可能性的大小。,概率是,0,到,1,之间的一个分数。,加法定律,：,两个互斥事件中，出现,这一事件,或,另一事件,的概率是它们各自概率的和。,P,（,A,或,B,）,P,（,A,）,P,（,B,）,例：一粒豌豆的颜色，不可能既是黄色又是绿色，在这里两者是互斥事件，是黄色或绿色的概率是它们各别概率之和即：,1/2+1/2=1,乘法定律,：,两个或两个以上的独立事件,同时出现,的概率是它们各自概率的乘积。,P,（,AB,）,P,（,A,）,P,（,B,）,例：,如果,我们,掷骰子，两次都出现四个点在上的几率是多少？,1/6,1/6=1/36,二、,遗传比例的计算,棋盘法,（,Punnett square,）,一对基因杂种,的遗传分析,例：,Aa,Aa,Aa,形成,A,和,a,配子的概率均为,1/2,。,用棋盘法表示为：,1/2A,1/2a,1/2A,1/4AA,1/4Aa,1/2a,1/4aA,1/4aa,两对基因杂种,的遗传分析,例：,RrYy,RrYy,RrYy,产生四种类型的配子，其概率各为,1/4,。,用棋盘法表示为,:,1/4RY,1/4Ry,1/4rY,1/4ry,1/4RY,1/16RRYY,1/16RRYy,1/16RrYY,1/16RrYy,1/4Ry,1/16RRYy,1/16Rryy,1/16RrYy,1/16Rryy,1/4rY,1/16RrYY,1/16RrYy,1/16rrYY,1/16rrYy,1/4ry,1/16RrYy,1/16Rryy,1/16rrYy,1/16rryy,分枝法,适用范围：两对以上基因杂种的遗传分析,例：,AaBbCc,AaBbCc,可将它的,每对基因分别考虑,：即,Aa,Aa,，,Bb,Bb,，,Cc,Cc,。,每一组合都产生三种不同的基因型，其比率是,1:2:1,；每一组合都产生两种表现型，比率是,3:1,。按照它们,各自的概率相乘,起来，便是子代的基因型和表现型,。,表现型比例,Aa Aa Bb Bb Cc Cc (8,种,),表型 简化,3/4A 3/4B 3/4C=27/64ABC 27ABC,1/4c=9/64ABcc 9ABc,1/4b 3/4C=9/64AbbC 9AbC,1/4c=3/64Abbcc 3Abc,1/4a 3/4B 3/4C=9/64aaBC 9aBC,1/4c=3/64aaBcc 3aBc,1/4b 3/4C=3/64aabbC 3abC,1/4c=1/64aabbcc 1abc,二项式展开,二项展开式是依据二项式定理对,(a+b),n,进行展开得到的式子，,其中,其中，,三、适