第十一講 遺傳變異（一）

1、生物組 溫青,遺傳的基本規(guī)律,孟德?tīng)?孟德?tīng)枺瑠W國(guó)人，天主神父。1857年開(kāi)始在修道院的花園做豌豆遺傳試驗(yàn)。8年后發(fā)表了題為“植物雜交實(shí)驗(yàn)”的劃時(shí)代論文，提出了分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。但當(dāng)時(shí)并未引起人們注意。直到1900年才引起遺傳學(xué)家、育種家的高度重視，被譽(yù)為遺傳學(xué)的奠基人。,孟德?tīng)柸〉贸晒Φ脑?1、選用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料。 2、由單因素到多因素的研究方法。 3、用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。 4、科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)

2、驗(yàn)程序。,1、豌豆的相對(duì)性狀多，且相對(duì)性狀明顯。2、豌豆是嚴(yán)格自花傳粉、閉花授粉的植物，因此在自然界中幾乎全是純種。,同種（或同品種）生物同一個(gè)性狀中的不同表現(xiàn)類(lèi)型。注意：不同種的生物性狀是不可以比較相對(duì)性狀的；同種生物的不同性狀也不能做比較,人工異花傳粉的方法,豌豆的花比較大，便于人工去雄，并進(jìn)行人工異花授粉，開(kāi)展雜交實(shí)驗(yàn)。,基本概念與常用符號(hào),基本概念雜交，自交，測(cè)交，回交，正交和反交，性狀，相對(duì)性狀，顯性性狀，

3、隱性性狀，性狀分離，顯性基因，隱性基因，等位基因，非等位基因，表現(xiàn)型，基因型，純合體，雜合體。,P 高 ×　矮 F1 高 F2 高787 矮277比例 3 ： 1,,,⊕,一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,孟德?tīng)枌?duì)分離現(xiàn)

4、象的假說(shuō),在生物體內(nèi)含有遺傳因子（即基因）。生物的每一性狀都由一對(duì)基因控制的?？刂菩誀畹幕蛭挥谕慈旧w的相對(duì)應(yīng)的位置上，稱(chēng)為等位基因。（用英文字母表示）,例如：,D,d,孟德?tīng)枌?duì)分離現(xiàn)象的假說(shuō),在一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳中，雜合體產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因隨同源染色體分離得分開(kāi)，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子傳給后代,,,,,測(cè)交親本 雜種一代 隱性純種,R r

5、 r r,,,,G R r r,,,,,F: 基因型,R r,r r,表現(xiàn)型,圓粒,皺粒,比 例,1 ： 1,測(cè)交實(shí)驗(yàn),測(cè)交的原理,測(cè)交是指讓被測(cè)個(gè)體與隱性類(lèi)型的雜交，以此測(cè)定被測(cè)個(gè)體的基因型。為什么測(cè)交能夠用以判定一個(gè)未知個(gè)體的基因型呢？這是因?yàn)殡[

6、性個(gè)體產(chǎn)生的配子不論與何種被測(cè)個(gè)體的配子結(jié)合，都不會(huì)掩蓋其基因的表達(dá)。因此，測(cè)交后代的表現(xiàn)型種類(lèi)及比例能夠非常直觀(guān)地反映出被測(cè)個(gè)體究竟能產(chǎn)生幾種類(lèi)型的配子以及各配子間的比例，從而能很容易地幫助我們推斷出被測(cè)個(gè)體的基因型以及基因間的關(guān)系(自由組合或連鎖交換)。,雜合體連續(xù)自交的結(jié)果,分離規(guī)律的本質(zhì),在雜種體內(nèi)，同一細(xì)胞中位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性。在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因 隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入到兩

7、個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。,基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系,水毛茛,分離規(guī)律的應(yīng)用,1、在遺傳育種上的應(yīng)用 選顯性性狀，要連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離，選隱性性狀，直接選取即可（隱性性狀表達(dá)后，其基因型為純種）2、在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用 利用基因的分離定律，對(duì)遺傳病的基因型及發(fā)病概率作出科學(xué)的判斷。 ⑴顯性遺傳病：控制生育 ⑵隱性遺傳?。航菇H結(jié)

8、婚,人的某些相對(duì)性狀,兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn),,對(duì)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)進(jìn)行分析,圓粒（315+108=423）,皺粒（101+32=133）,黃色（315+101=416）,綠色（108+32=140）,其中 圓粒: 皺粒接近3：1,黃色：綠色接近3：1,對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋,等位基因分離非等位基因自由組合,測(cè)交實(shí)驗(yàn),測(cè)交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果符合預(yù)期的設(shè)想，因此可以證明，上述對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律的解釋是完全正確的。,遺傳三定律與減數(shù)分裂的關(guān)

9、系,細(xì)胞中成對(duì)的基因（等位基因）是存在于成對(duì)的同源染色體上的，因此，基因的傳遞規(guī)律實(shí)際上是伴隨著減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的行為而進(jìn)行的。具體說(shuō)就是： （1）同源染色體的分離造成等位基因的分離，是基因分離規(guī)律的基礎(chǔ)； （2）同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體的自由組合是非同源染色體上的非等位基因自由組合的基礎(chǔ)； （3）同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換是同源染色體上的非等位基因連鎖互換的基礎(chǔ)。

10、 以上這些都是發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂過(guò)程中的。至于后代中3：1或9：3：3：1等分離比的出現(xiàn)，只是遺傳現(xiàn)象，而不是遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)，不能混為一談。,遺傳三定律的適用范圍,遺傳三定律是以減數(shù)分裂為基礎(chǔ)的，它反映的是減數(shù)分裂過(guò)程中位于染色體上的基因的傳遞規(guī)律。因此其適用范圍必須同時(shí)滿(mǎn)足以下兩點(diǎn)： （1）有性生殖生物的性狀遺傳（因?yàn)橹挥杏行陨尺^(guò)程才進(jìn)行減數(shù)分裂） （2）真核生物的細(xì)胞核遺傳（因?yàn)?/p>

11、只有核基因才位于染色體上） 而細(xì)胞質(zhì)基因的遺傳則不遵循這三大定律。此外，原核生物、病毒等非有性生殖的生物或無(wú)染色體結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳也不遵循這三大定律。,自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì),具有兩對(duì)（或多對(duì)）相對(duì)性狀的親本雜交，F(xiàn)1（雜合體）產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因隨同源染色體的分離而分開(kāi)，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。,1、理論上： 生物體在進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因可以重新組合（即基因重組），從而導(dǎo)致

12、后代發(fā)生變異。這是生物種類(lèi)多樣性的原因之一。2、實(shí)踐上： 在雜交育種工作中，人們有目的地用具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本進(jìn)行雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，就能產(chǎn)生所需要的優(yōu)良品種。,自由組合規(guī)律在理論和實(shí)踐上的意義,舉例,有這樣兩個(gè)品種的小麥：一個(gè)品種抗倒伏，但易染銹??；另一個(gè)品種易倒伏，但抗銹病。讓這兩個(gè)品種的小麥進(jìn)行雜交，在 F2中就可能出現(xiàn)既抗倒伏又抗銹病的新類(lèi)型，用它作種子繁育下去，經(jīng)過(guò)選擇和培育，就可以得到優(yōu)良的

13、小麥新品種。,自由組合定律的常見(jiàn)題型及解法,一、判斷某個(gè)體可產(chǎn)生幾種類(lèi)型的配子 ①分支法 ②2n二、判斷親代（或子代）的基因型（或表現(xiàn)型） ①填空法 ②比數(shù)法 ③隱性法 ④分解法 三、計(jì)算雜交后代中出現(xiàn)某種表現(xiàn)型或某種基因型的概率 ①乘法定理 ②加法定理,例題,按自由組合定律，基因型為AaBbCc的個(gè)體可產(chǎn)生幾種類(lèi)型的配子？ 按自由組合規(guī)律AaBBCc的

14、個(gè)體可產(chǎn)生幾種類(lèi)型的配子？,,例題,豚鼠的粗毛（R）對(duì)光毛（r）是顯性，黑毛（B）對(duì)白毛（b）是顯性、粗毛黑豚鼠與粗毛白豚鼠雜交，產(chǎn)生28只粗黑，31只粗白，11只光黑，9只光白，親本基因型如何？ 雞的毛腿(F)對(duì)光腿(f)是顯性,豌豆冠(E)對(duì)單冠(e)是顯性，這兩對(duì)等位基因均按自由組合規(guī)律遺傳?，F(xiàn)有A和B兩只公雞，C和D兩只母雞，均為毛腿豌豆冠,它們交配產(chǎn)生的后代性狀如下：C×A→毛腿豌豆冠；D×A→毛腿豌豆冠

15、；C×B→毛腿豌豆冠和光腿豌豆冠；D×B→毛腿豌豆冠和毛腿單冠 。問(wèn)這四只雞的基因型分別是 。,,例題,AaBbCc自交，若三對(duì)基因是獨(dú)立遺傳的，則后代中出現(xiàn)基因?yàn)锳aBBCc的概率是多少？ 黃肉毛桃（AABB）與白肉滑桃 （aabb）雜交，F(xiàn)1全是 黃肉毛桃（AbBb），若兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，問(wèn)F2中白肉毛桃占多大比例？,例題,小麥高稈（D）對(duì)矮稈(d）為顯性，抗銹病(T）對(duì)不抗銹病 (t）為顯

16、性。DdTt與DDTt雜交，后代可產(chǎn)生幾種基因型和幾種表現(xiàn)型？ 人類(lèi)多指基因(T）對(duì)正常(t）是顯性，白化基因(a）對(duì)正常（A）為隱性，都在常染色體上，且獨(dú)立遺傳。一個(gè)家庭中，雙親基因型分別為T(mén)tAa和 ttAa。問(wèn)他們的孩子患病的可能性是多少？,例題,幼兒“黑蒙性白癡”是一種嚴(yán)重的精神病,它由純合a基因引起,試問(wèn):（1）若雙親表現(xiàn)正常,生了一個(gè)有病的女兒和正常的兒子,這個(gè)兒子攜帶此致病基因的可能性是 .（2）這個(gè)兒子若與

17、一表現(xiàn)型正常的女子結(jié)婚,而女子的弟弟有此病,那么他們生第一個(gè)孩子有病的幾率為 .（3）若（2）的婚配所生的第一個(gè)孩子有病,那么他們生第二個(gè)孩子也有此病的機(jī)率為 ,前兩個(gè)孩子都有病后,第三個(gè)孩子不再成為患者的可能性是 。,例題,番茄果肉的紅色（R）對(duì)黃色（r）為顯性。（1）一株黃果番茄（rr）未受粉的柱頭接受了紅果番茄（RR）的花粉，由此結(jié)出的番茄果肉顏色為 ，（2）將此番茄種子種下去

18、，發(fā)育成的植株自花授粉，由此結(jié)出的番茄果肉顏色為 。（3）再將此種子種下去，發(fā)育成的植株相互授粉，結(jié)出的番茄果肉顏色為 。,例題,具有下列基因組合的植物體進(jìn)行自花傳粉，其后代能產(chǎn)生性狀分離的是 A、AABb B、AABB C、AAbb D、aabb猴的下列細(xì)胞中，肯定含有Y染色體的是：A．受精卵　 B．精子 C．卵原細(xì)胞　　 D．精原細(xì)胞,例題,下圖是一種遺傳病的某一系譜圖,已

19、知患病與否受一對(duì)等位基因E和e控制,請(qǐng)分析回答:　　　　 (1)寫(xiě)出8號(hào)和9號(hào)的基因型____________　　 　　　　　 (2)基因E、e和血友病基因h在減數(shù)分裂時(shí),遵循基因的___________規(guī)律。,1□─┬─●2　　　　　　　 ┌─┴──┐　　　 3○─┬■4　　 5○─┬─□6 ┌──┴─┐　　　 ┌┴───┐　　 7○　　　 □8─┬─9○　　　 □

20、10　　　　　 ┌─┴─┐　　　　　 　 11□　　 ●12,人類(lèi)ABO血型的遺傳,人類(lèi) ABO血型系統(tǒng)是由復(fù)等位基因IA、IB、i控制的，IA、IB為顯性基因，i為隱性基因。其中IA和IB之間無(wú)顯隱關(guān)系（或者說(shuō)是共顯性）。,雄果蠅的完全連鎖遺傳,雌果蠅的不完全連鎖遺傳,交換率,（1）交換率的大小與基因在染色體上的距離有關(guān)，兩個(gè)基因之間的距離越近，它們之間染色體交叉的機(jī)會(huì)就越少，基因的交換率也

21、越小；反之，基因的交換率也越大，因此，基因交換率的大小反映了兩個(gè)基因之間的距離：交換率小，距離?。唤粨Q率大，距離大。 （2）交換的配子百分率是交換的性母細(xì)胞百分率的一半。因?yàn)槿魏我粋€(gè)交換的性母細(xì)胞所產(chǎn)生的四個(gè)配子中總是有兩個(gè)新型的，兩個(gè)重組型的。,2n的應(yīng)用,（1）一個(gè)細(xì)胞分裂n次可產(chǎn)生2n個(gè)細(xì)胞（2）一個(gè)DNA復(fù)制n次可產(chǎn)生2n個(gè)DNA（3）具有n對(duì)等位基因的個(gè)體（非等位基因不連鎖）減數(shù)分裂可產(chǎn)生2n種類(lèi)型的配子（4）具