第一章 遗传的基本定律
7、测交(test cross):让杂种子一代与 隐性纯合亲本类型交配,是一种用来测 定杂种F1遗传型的方法。 8、纯种(true breeding):相对于某一或 某些性状而言在自交后代中没有分离而 可真实遗传的品种。
二、分离定律
1、孟德尔的豌豆一对性状杂交试验
2、分离定律的基本内容:形成性细胞的时 候,等位基因随着同源染色体的分离而 各自进入一个性细胞。
⑶推断基因型比例∶ (a+b)n的展开式的系数为基因型比例∶ k Cn = C n k
n
当研究的对象为数量性状时有效基因数 目相同的基因型,性状表现程度也相同
设a为有效基因,a2代表有两个有效基因; b为无效基因,n为基因的个数 nk k C n = Cn 为展开式的系数 (a+b)n
0 1 2 k n Cn a n Cn a n1b1 Cn a n2b 2 Cn a nk b k Cn b n =
后代出现3∶1分离的概率
设∶p(显性个体理论比例)=3/4 q(隐性个体理论比例)=1/4 (p+q)=1 F1代有24粒种子即视为试验重复24次,其各种表现型 比例的出现几率符合二项展开式规律。 隐性个体重合的几率为当k=nq=24× =6时的概率
3 4
即 C p
k n
n k
q
k
=
24! p 24 6 q 6 6!(24 6)!
6.2 1023 0.00564 0.000244 0.185 15 720 6.4 10
⑵推断表现型的比例∶
当性状为完全显性时,显性个体与隐性个体比例为3∶1 以a代表显性性状b代表隐性性状,如果试验涉及n对性状 则(a+b)n的展开式为表现型的比例。 当n=1 比例为a+b=3+1 当n=2 比例为(a+b)2 =a2+2 ab+ b2=32+3+3+1 当n=3 比例为(a+b)3 =a3+3 a2b+3 ab2+ b3 =27+9+9+9+3+3+3+1
规律: ①两对性状的全部可能组合在F2均有出现 ②每对性状的世代间传递分别符合分离规 律 ③ F2各种表现型的出现比例符合独立事件 的积事件概率。
2、独立分配定律的基本内容:具有两对以 上相对性状的个体,在其形成配子时, 不同对的遗传因子的两个成员各自独立 地进行分离,不同对的遗传因子自由地 组合在一起,当雌雄配子受精结合时, 不同性别的配子的结合是随机的。 3、独立分配定律的验证:测交法、自交法。
第一章 遗传的基本定律
一、与遗传有关的概念
(一)性状、相对性状及性状的显隐性 1、性状:生物体的形态特征和生理特性的 统称。 2、单位性状:每一个具体的性状在遗传学 研究中被作为一个单位看待,故称为单 位性状。 任何性状的表现都是基因型和内外环 境条件相互作用的结果。
1)相对性状:同一单位性状的相对差异称 为相对性状。 2)显性性状(dominant character):F1 中表现出来的亲本一方的性状。 3)隐性性状(recessive character):Fห้องสมุดไป่ตู้ 中不表现出来的性状。
四、连锁交换定律 (linkage)
相引组(coupling phase): 具两对相对性状的两个亲本杂交,其中1 个亲本具有两对相对性状的显性性状, 另1亲本具有两对相对性状的隐性性状这 样的组合称相引组。 (AB/ab)
相斥组(repulsion phase): 具两对相对性状的两个亲本杂交,其中1 个亲本具有第1对相对性状的显性性状和 第2对相对性状的隐性性状,另1亲本具 有第1对相对性状的隐性性状和第2对相 对性状的显性性状这样的组合称相斥组。 (Ab/aB或Ab/Ab)
4、连锁交换定律的基本内容 ①连锁遗传是位于同一对同源染色体上非等位 基因间的遗传现象。 ②一般来说位于同一染色体上的基因也作为一 个单位随染色体行动,但少部分性母细胞在染 色体联会时会发生非等位基因之间的染色单体 的节段互换,形成少量的交换类型配子,从而 产生少量的交换类型个体。 ③连锁遗传不像独立遗传那样F2代和测交后代 各类型间有一定的比例关系,而是不同基因间 有不同的表现。
贝特逊香豌豆试验(图)
紫花、长形花粉×红花、圆形花粉 (相引组) PPLL ppll ↓ 紫花、长形花粉 PpLl ↓ 紫、长:紫、园:红、长:红、园 试验结果 4831 : 390 : 393 : 1388 Σ=6952 理论比例 3910.5 : 1303.5 : 1303.5 : 434.5
统计学原理在遗传研究中的应用
1、概率原理的应用 ⑴积事件原理∶两个以上独立事件同时发 生的概率为各事件单独发生概率的乘积。 3 1 上例∶F2粒色中 黄∶绿= 4 : 4 3 1 粒型的 园∶皱= 4 : 4 3 3 9 出现 黄粒圆形的几率= 4 4 16
⑵和事件原理 两个以上互斥事件发生的 概率为各自发生概率之和。 分离定律的表现中,显性表现型个体出 1 现概率是纯合显性个体出现概率( 4 )与杂 1 3 合显性个体出现概率( 2 )之和( ) 4 4
4 、 正 交 和 反 交 ( reciprocal cross , 互 交):用甲乙两种不同遗传特性的亲本 杂交时,如以甲作母本、乙作父本的杂 交为正交,则以乙作母本、甲作父本的 杂交为反交。两者合起来就叫互交。 5、自交(self-cross):雌雄同体的生物, 同一个体上的雌雄交配,一般用于植物。 6、回交(back cross):子一代与亲本之 一相交配的一种杂交方法。
5、连锁交换定律的应用 ①具有多对相对性状的杂交,从后代可 以选育出综合双亲优点的性状重新组合 的新类型。 ②连锁遗传后代出现新类型的机会比独 立遗传少得多,因此在育种过程中要种 植更大的杂种群体。可根据该定律预见 杂种后代需要类型出现的概率设计育种 方案 ③根据连锁遗传基因间联系在一起而表 现出的性状之间的相关性提高选择效率。
②自交法:F2 自交产生F3 代,观察F3 代的性状分 离。 作用∶后代的分离比例等于待测个体的配子比 例的平方。子2代能否真实遗传反应了子1代个 体的基因型
③花粉测定法 因为相对基因各自进入一个性细胞,因此通过 对花粉的观察测定可以确定该等位基因是否符 合分离规律。
4、分离定律的应用 ①自交的情况下性状的分离和性状的纯合 是同时发生的,其结果是杂合体越来越 少,纯合体越来越多。 ②配子只含有等位基因的一员,不再产生 分离,因此,利用花粉植株加倍就可得 到纯合的二倍体。 这一规律从理论上说明了生物界由于杂 交和分离所出现的变异的普遍性。
2、二项展开式的应用 二项展开式∶ (p+q)n =
0 1 2 k n Cn p n Cn p n1q1 Cn p n2 q 2 Cn p nk q k Cn q n
n! C k!(n k )!
k n
⑴推断理论符合几率 例∶典型分离规律现象
AA×aa
↓
Aa 得到24粒种子 ↓×
(二)杂交常用的名词 1、亲代(parent generation):相对于后 代而言,两个杂交的生物体就叫亲代,P。 2、子一代(first filial generation):亲代 杂交所产生的下一代,F1。 3、子二代(second filial generation): F1自交或F1 个体相互交配所产生的子代 叫子二代,F2。
F1配子的基因型 + + +
c c
+ +
sh
+
wx
+
sh
+
wx wx
+
c c
+
sh
+
wx
+
sh
总数
实得籽粒数 2238 2198 98 107 672 662 39 19 6033
在有双交换发生的时候,计算图距时一 定要加上双倍双交换值。 从任何一个三点测交的结果中,可以发 现,所得测交后代的8种可能的表型中, 最多的两种是亲组合,最少的两种是双 交换产物,中间数量的4种是单交换的产 物。
4、独立分配定律的应用
①通过对不同对基因之间的自由组合,在杂种后代会出 现新的重组合类型—杂交育种的重要理论基础。 ②根据独立分配定律,可以预见杂种后代各类型的出现 概率,为设计育种方案提供依据,减少工作的盲目性。 例:杂交亲本差异大,要重组的性状多,则后代群体 要大些,反之,则可以小些。 ③采取适当的措施防止良种在有性生殖中性状的分离和 重组。 不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重 要来源之一。
特点∶ ① F1只表现1个亲本性状 ② F2分离3∶1其中显性个体中1/3真实遗 传,2/3个体在F3中继续分离。 问题∶ 多代自交会有什么效果?
3、分离定律的验证 ①测交法:杂种一代(F1 )与其隐性纯合 体亲本(P)的交配。 Rr × rr → Rr:rr=1:1 作用∶后代的分离比例反映了待测个体 的配子比例。
2、连锁遗传的特点: ①F1代都表现出高度的一致性,F2代所产 生的4种类型个体数不符合独立分配定律 所预计的理论值,而是亲本组合类型远 多于重组合类型,并且两个亲本组合类 型基本相等,两重组类型基本相等。
②连锁遗传有相引组和相斥组的区别。
③完全连锁(complete linkage):一 对同源染色体上的两个非等位基因—连 锁基因,它们是作为一个整体分配到配 子中去的,不发生交换,这种现象称之 为完全连锁。 不完全连锁(incomplete linkage): 位于同一染色体上的2个或2个以上的非 等位基因,不总是作为一个整体传递到 子代去的现象。
③分离定律奠定了常规育种的理论基础
④解释许多遗传现象。
我国婚姻法中5代内不准婚配的规定就是 根据分离定律和隐形遗传病的特点作出的。