第四章 孟德尔遗传第一节 分离规律一、孟德尔的豌豆杂交试验性状,生物体所表现的形态特征和生理特性的总称单位性状,每一个具体性状相对性状,同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异
P ♀ 红花? 白花 ♂ ♀ 白花? 红花 ♂
F1 红花 红花
F2 红花,白花 红花,白花
3,1 3,1
正交 反交图 4－ 1 豌豆花色的遗传显性性状,F1表现出来的性状隐性性状,F1未表现出来的性状性状分离,显性性状和隐性性状都同时表现出来二、分离现象的解释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 --隐性因子图 4－ 2 孟德尔对分离现象的解释基因型,个体的基因组合
CC,Cc,cc
表现型,生物体所表现的性状红花、白花纯合基因型,等位基因一样
CC,cc – 纯合体杂合基因型,等位基因不同
Cc,- 杂合体三、分离规律的验证实质,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
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
P CC cc Cc cc
配子 C c C c c
Ft Cc红花 红花 Cc cc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
第二节 独立分配规律一、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 315 101 108 32 556
理论比例 9,3,3,1 16
图 4－ 5 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
二、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 YR yr
F1 黄,圆 YyRr
♂
♀ YR Yr yR yr
YR YYRR
黄圆
YYRr
黄圆
YyRR
黄圆
YyRr
黄圆
F2 Yr YYRr
黄圆
YYrr
黄皱
YyRr
黄圆
Yyrr
黄皱
yR YyRR
黄圆
YyRr
黄圆
yyRR
绿圆
yyRr
绿圆
yr YyRr
黄圆
Yyrr
黄皱
yyRr
绿圆
yyrr
绿皱图 4－ 6 豌豆黄色、圆粒 × 绿色、皱粒的 F2分离图解图 4－ 7 两对同源染色体及其载荷基因的独立分配示意图三、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 1,1,1,1
F1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 YR Yr yR yr yr
理论期望的测交后代
YyRr
黄圆
1
Yyrr
黄皱
1
yyRr
绿圆
1
yyrr
绿皱
1
实际测交结果
F1母本
F1父本
31
24
27
22
26
25
26
26
2、自交法按分离和独立分配规律,F2中推断：
1/16 YYRR,yyRR,Yyrr,yyrr→F 3,不分离
2/16 YyRR,YYRr,yyRr,Yyrr →F 3,3:1
4/16 YyRr-------------------→F 3,9:3:3:1
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。
P YYRRCC × yyrrcc
F1 YyRrCc
F2 27:9:9:9:3:3:3:1
64组合,8表型,27基因型杂合基 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
1 2 2 3 2 3:1
2 22 22 32 22 (3:1)2
………
n 2n 2n 3n 2n (3:1)n
五、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 有芒抗病 × 无芒感病
AARR? aarr
F1 AaRr
F2 9A-R-:3A-rr:3aaR-:1aarr
如在 F3希望获得 10个稳定遗传的无芒、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株系鉴定第三节 遗传学数据的统计处理一、概率原理概率,一定事件总体中某一事件可能出现的机率乘法定理,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加法定理,两个互斥事件同时发生的概率是各个事件各自发生的概率之和互斥事件,某一事件出现，另一事件即被排斥二、二项式展开（自学）
三,X2测验 (Chi平方测验 )
在遗传学试验中，实际获得的各项数值与其理论值常具有一定的偏差。这种偏差究竟是属于试验误差造成的，还是真实的差异，通常用 X2测验进行判断：
(O-E)2
X2 =? ------------
E
O是实测值,E是理论值,?是总和,
有了值，有了自由度 (用 df表示,df = k?1，
k为类型数 )，就可以查出 P值第四节 孟德尔规律的补充和发展一、显隐性关系的相对性
1、显性现象的表现完全显性,F1所表现的性状都和亲本之一完全一样不完全显性,F1的性状表现是双亲性状的中间型共显性,双亲性状同时在 F1个体上表现出来镶嵌显性,双亲的性状在后代的 同一个体不同部位 表现出来，形成镶嵌图式
2、显性与环境的影响（自学）
二、复等位基因在同源染色体的相同位点上，存在三个或三个以上的等位基因人类的 ABO血型遗传，就是复等位基因遗传现象的典型例子血 型 基 因 型
O IOIO
A IAIA或 IAIO
B IBIB或 IBIO
AB IAIB
三、致死基因当其发挥作用时导致个体死亡的基因显性致死基因,只有在隐性纯合时才能使个体死亡。如植物中的 白化基因显性致死基因,在杂合体状态时就可导致个体死亡。如人的 神经胶症基因
，引起皮肤的畸形生长，严重的智力缺陷，多发性肿瘤，该基因是杂合的个体在很年轻时就丧失生命四、非等位基因间的相互作用
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_,1aabb
9,7
香豌豆
P 白花 CCpp? 白花 ccPP
F1 紫花 CcPp
F2 9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_,1aabb
9,6,1
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_,1aabb
15,1
4、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_,1aabb
12,3,1
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
9A_B_,3A_bb,3aaB_,1aabb
9,3,4
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，称为抑制基因
9A_B_,3A_bb,3aaB_,1aabb
13,3
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、下位性五、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
P ♀ 红花? 白花 ♂ ♀ 白花? 红花 ♂
F1 红花 红花
F2 红花,白花 红花,白花
3,1 3,1
正交 反交图 4－ 1 豌豆花色的遗传显性性状,F1表现出来的性状隐性性状,F1未表现出来的性状性状分离,显性性状和隐性性状都同时表现出来二、分离现象的解释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 --隐性因子图 4－ 2 孟德尔对分离现象的解释基因型,个体的基因组合
CC,Cc,cc
表现型,生物体所表现的性状红花、白花纯合基因型,等位基因一样
CC,cc – 纯合体杂合基因型,等位基因不同
Cc,- 杂合体三、分离规律的验证实质,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
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
P CC cc Cc cc
配子 C c C c c
Ft Cc红花 红花 Cc cc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
第二节 独立分配规律一、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 315 101 108 32 556
理论比例 9,3,3,1 16
图 4－ 5 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
二、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 YR yr
F1 黄,圆 YyRr
♂
♀ YR Yr yR yr
YR YYRR
黄圆
YYRr
黄圆
YyRR
黄圆
YyRr
黄圆
F2 Yr YYRr
黄圆
YYrr
黄皱
YyRr
黄圆
Yyrr
黄皱
yR YyRR
黄圆
YyRr
黄圆
yyRR
绿圆
yyRr
绿圆
yr YyRr
黄圆
Yyrr
黄皱
yyRr
绿圆
yyrr
绿皱图 4－ 6 豌豆黄色、圆粒 × 绿色、皱粒的 F2分离图解图 4－ 7 两对同源染色体及其载荷基因的独立分配示意图三、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 1,1,1,1
F1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 YR Yr yR yr yr
理论期望的测交后代
YyRr
黄圆
1
Yyrr
黄皱
1
yyRr
绿圆
1
yyrr
绿皱
1
实际测交结果
F1母本
F1父本
31
24
27
22
26
25
26
26
2、自交法按分离和独立分配规律,F2中推断：
1/16 YYRR,yyRR,Yyrr,yyrr→F 3,不分离
2/16 YyRR,YYRr,yyRr,Yyrr →F 3,3:1
4/16 YyRr-------------------→F 3,9:3:3:1
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。
P YYRRCC × yyrrcc
F1 YyRrCc
F2 27:9:9:9:3:3:3:1
64组合,8表型,27基因型杂合基 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
1 2 2 3 2 3:1
2 22 22 32 22 (3:1)2
………
n 2n 2n 3n 2n (3:1)n
五、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 有芒抗病 × 无芒感病
AARR? aarr
F1 AaRr
F2 9A-R-:3A-rr:3aaR-:1aarr
如在 F3希望获得 10个稳定遗传的无芒、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株系鉴定第三节 遗传学数据的统计处理一、概率原理概率,一定事件总体中某一事件可能出现的机率乘法定理,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加法定理,两个互斥事件同时发生的概率是各个事件各自发生的概率之和互斥事件,某一事件出现，另一事件即被排斥二、二项式展开（自学）
三,X2测验 (Chi平方测验 )
在遗传学试验中，实际获得的各项数值与其理论值常具有一定的偏差。这种偏差究竟是属于试验误差造成的，还是真实的差异，通常用 X2测验进行判断：
(O-E)2
X2 =? ------------
E
O是实测值,E是理论值,?是总和,
有了值，有了自由度 (用 df表示,df = k?1，
k为类型数 )，就可以查出 P值第四节 孟德尔规律的补充和发展一、显隐性关系的相对性
1、显性现象的表现完全显性,F1所表现的性状都和亲本之一完全一样不完全显性,F1的性状表现是双亲性状的中间型共显性,双亲性状同时在 F1个体上表现出来镶嵌显性,双亲的性状在后代的 同一个体不同部位 表现出来，形成镶嵌图式
2、显性与环境的影响（自学）
二、复等位基因在同源染色体的相同位点上，存在三个或三个以上的等位基因人类的 ABO血型遗传，就是复等位基因遗传现象的典型例子血 型 基 因 型
O IOIO
A IAIA或 IAIO
B IBIB或 IBIO
AB IAIB
三、致死基因当其发挥作用时导致个体死亡的基因显性致死基因,只有在隐性纯合时才能使个体死亡。如植物中的 白化基因显性致死基因,在杂合体状态时就可导致个体死亡。如人的 神经胶症基因
，引起皮肤的畸形生长，严重的智力缺陷，多发性肿瘤，该基因是杂合的个体在很年轻时就丧失生命四、非等位基因间的相互作用
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_,1aabb
9,7
香豌豆
P 白花 CCpp? 白花 ccPP
F1 紫花 CcPp
F2 9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_,1aabb
9,6,1
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_,1aabb
15,1
4、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_,1aabb
12,3,1
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
9A_B_,3A_bb,3aaB_,1aabb
9,3,4
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，称为抑制基因
9A_B_,3A_bb,3aaB_,1aabb
13,3
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、下位性五、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
