动物遗传学 第五章 遗传的基本定律及其扩展

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2020/10/14
❖分离定律的验证
1) 测交——杂合体与隐性纯合体交配,使杂合体 所带的基因和数量得以表现 Cc ×cc → Cc 和 cc 比例为1:1
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2) 自交——本株植物自花授粉 CC × CC → CC Cc × Cc → CC :Cc :cc =1:2:1 cc × cc → cc
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P RRYY
rryy
生殖细胞 R Y
F1
Rr Y y
ry Rr Y y
RY RY
Ry
RRYY
rY
RRYy
Ry
ry
RrYY
RRYy
rY
RrYy Rryy
RrYy
RRyy RrYy
RrYY
ry
RrYy
r rYY
Rryy
r rYy
r rYy
F2
黄圆
黄皱
绿圆 绿皱
r ryy
315 : 101 :108 : 32 9: 3 :3 : 1
❖减数分裂时同源染色体联会,非姊妹染色体发生片段交换, 基因发生重新组合;
❖一对同源染色体的4条染色单体中只有2条发生了交换,产生 2种重组型配子;另2条染色单体未发生了交换,产生2种亲本 型配子。
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交换模式图
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二、交换率测定及基因定位
(一)交换率的概念
❖交换率:交换发生在减数分裂过程中,无法直接测定,只
❖猪的阴囊疝遗传——由两对基因 的
S1s1
、S2s2
决定
❖Fs21…s1…s2s…2 ×s1♀s1Ss12Ss12S(2S12/→16)F1 S1s1S2s2 → ❖s1s1 s2s2 ♀ 正常;♂ 阴囊疝 (1/32)
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第三节 连锁与交换
❖两对相对性状的杂交试验,F2出现9:3:3: 1的结果,要具备两个条件,一是决定这两对 性状的两对基因不存在相互作用;二是这两对 基因位于不同对的同源染色体(非同源染色体) 上。 ❖如果两对基因位于同一对同源染色体上,会 出现什么结果呢? ❖摩尔根(T. H. Morgan)——果蝇
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❖等位基因:在体细胞内位于同源染色体相同位置上的基 因(R, r)。 ❖基因型:控制性状的基因组成(RR, Rr, rr)。 ❖表现型:生物表现出的外部形态特征和生理生化特性。 ❖纯合体:组成基因型的两个基因是相同的(RR, rr)。 ❖杂合体:组成基因型的两个基因是不同的(Rr)。
这说明每对性状都符合分离定律,决定着不同性状的遗传因 子(基因)在遗传传递上有相对独立性。其实质是决定种子形状 和子叶颜色的基因位于不同的非同源染色体上。
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二、独立分配定律的解释和验证
(一) 解释
❖决定两对相对性状的两对基因在体细胞中各自独 立、互不影响; ❖在形成配子时各自分离,独立分配到配子中; ❖在受精时各种配子随机组合(自由组合)。 ❖因此,有16种组合,9种基因型,4种表型,F2 为9:3:3:1。
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一、连锁现象及其解释
❖香豌豆 紫花(P)对红花(p)为显性,长花粉(L) 对园花粉(l)为显性
❖试验1 互引 组(相引组) 两个显性性状 在一起、两个 隐性性状在一 起
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❖试验2 互斥组(相斥组)一个显性性状和一个隐性性状 在一起
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果蝇的完全连锁和不完全连锁
❖C可能决定黑色素的生成,A决定色素分布。 ❖家鼠毛色遗传 ——黑色(CCaa)×白化(ccAA) → F1 鼠灰 (CcAa) → F2鼠灰(C-A-):黑色(C-aa):白化(ccA-, ccaa) =9:3:4
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四、重迭作用
❖两对基因决定一个性状,其显性作用是相同的, 只要其中一对基因有一个显性基因,性状就表现 出来。
共计:556
(二) 验证
1.测交法
❖F1与双隐性亲本交配,后代有4种类型,比例为1: 1:1:1。
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2、自交法
❖F1种子播种,得到F2; F2 4种类型的植株自花授粉, 得到F3 。 ❖F3 的表型及分离比见表5-6 。 ❖F2基因型的推测方法:
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三、独立分配定律的普遍性
(一)独立分配定律得到广泛认同
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(二) 多对基因的后代性状独立分配规律
杂种杂合基因对数与F2表现型和基因型种类的关系 杂种杂合 显性完全 F1形成的 F2基因 F1产生的雌 F2纯合 F2杂合 F2表现 基因对数 时F2表现 不同配子 型的种 雄配子的可 基因型 基因型 型分离
型的种类 的种类 类 能组合数 的种类 的种类 比例
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三、分离定律的普遍性及其推广
(一)显隐性关系的相对性
1、完全显性——杂合体表型与显性纯合体相同
果蝇 正常翅×残翅 → F1正常翅→ F2 正常翅: 残翅=3:1 家鸡 光腿×毛腿→F1 光腿→ F2 光腿:毛腿= 3:1
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2、不完全显性
❖杂合体表型为双亲的中 间型
金鱼 透明×不透明 →F1半透明 (中间型)→ F2透明:半透明:不 透明=1:2:1
牛 红毛×白毛 →F1沙毛 → F2 红毛:沙毛:白毛=1:2:1
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3、共显性
❖杂合体表现出双亲的性状(镶嵌型)
❖人类的MN血型有三种:M型、N型和MN型,依红细胞 表面抗原而定。
M型(LMLM) 产生M抗原; N型(LNLN)产 生N抗原; MN型(LMLN) 产生M抗原和N
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❖要求出Aa、Bb、Cc三对基因的顺序和距离,就要 做3次杂交和3次测交
❖AABB×aabb → AaBb×aabb → AaBb aabb Aabb aaBb ❖AACC×aacc → AaCc×aacc → AaCc aacc Aacc aaCc ❖BBCC×bbcc → BbCc×bbcc → BbCc bbcc Bbcc bbCc ❖ 分别求出之间的距离,这三个基因就能定位。 ❖ 假如,Aa与Bb距离2.5,Aa与Cc距离3.6,Bb与Cc距离6.1, 则Aa、Bb、Cc三对基因的顺序为Bb—Aa—Cc或 Cc—Aa—Bb
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二、分离现象的解释和验证
1.生物体所有性状均由基因所控制,相对性状由 相对基因控制。 2.体细胞中基因成对,配子中只含其中一个。 3.两性配子结合后,其基因各自独立,不相融合。 4.F1产生配子时,来自双亲的基因各自分离,进 入不同的配子中。 5.两种配子数量相等、随机结合。
抗原。 双亲的性状同时在F1个体上表现。
AA 碟形红血球,aa 镰刀形红血球,Aa两种红血球同时存在
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(二)复等位基因
❖概念——群体中,同源染色体同一座位上有 两个以上的基因。 1、家兔的毛色遗传
❖黑(C) 青紫蓝(cch) 喜马拉雅(ch) 白化(c) ❖ 等级显性关系 C > cch > ch > c ❖ 黑(C C, C cch, C ch ,C c) ❖ 青紫蓝(cch cch ,cch ch ,cch c) ❖ 喜马拉雅(chch ,ch c) ❖ 白化(c c)
有通过基因之间的重组来估计交换发生的频率。 ❖有时虽然发生了交换,但没有导致重组,因此,重组率不全 等于交换率,而是重组率≤交换率。 ❖重组率是指重组型配子数占总配子数的百分率。重组型配子 数难以测定,常用重组型个体数代表。
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(二)基因定位
❖基因定位:是指确定基因在哪一条染色体的哪一个座位 上。 ❖交换率反映出基因的距离:基因距离大,交换率大;基 因距离小,交换率小。 ❖以1% 的交换率作为两基因间的图距单位,用摩(Morgan)、 分摩来表示。 ❖根据重组率进行基因定位有两点测验法和三点测验法。
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2、人类的ABO血型
❖表型——A型、B型、AB型和O型
❖由3个复等位基因控制备:IA IB i
❖A型的基因型——IA IA IA i
❖B型的基因型——IB IB IB i
❖AB型的基因型——IA IB
❖O型的基因型——i i
❖显性关系 :完全显性 IA > i IB > i
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第二节 独立分配定律
一、两对相对性状的遗传试验
P
黄圆
绿皱
黄圆
F1
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
F2
315 : 101 : 108 : 32 9 :3 : 3 :1
共计:556
❖ 试验结果与分析
①杂种后代的表现: F1两性状均只表现显性状状,F2出现9种基因型、四种表现
型(两种亲本型、两种重组型),表型比例接近9:3:3:1。 ②分析每对相对性状发现,它们仍然符合3:1 的性状分离比。 黄色:绿色 = (315+101):(108+32)= 416:140 ≈ 3:1 圆粒:皱粒 = (315+108):(101+32)= 423:133 ≈ 3:1
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狗的毛色遗传——显性上位作用
褐色×白色→ F1白色 → F2 白色: 黑色:褐色 =12:3:1 基因I为上位基因,基因I和i分别控制白色与非白色 基因B和b分别控制黑色与褐色(在不存在基因I时才有此作用)
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三、隐性上位作用
❖cc为隐性上位基因, cc抑制C形成黑色素; 没有黑色素,A的存 在也就没有意义了。
共显性
IA = IB
四、意义与启示
(一)分离定律的意义
❖否定遗传融合理论 ❖分离定律是遗传学三大定律最基本定律。 ❖提出从表型判断基因型的方法。
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(二)孟德尔试验的启示
❖材料的选择 ❖单一性状分析(从简单 到复杂) ❖亲子间性状传递 ❖试验数据的统计分析 ❖提出假设并加以验证
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第三节 基因互作
❖自由组合定律是在两对基因各自决定性状、不存 在两对基因相互作用的条件下才成立的。 ❖普遍存在两对基因相互作用的情况,亦即两对 (或多对)基因共同作用于某一性状,这就是基因互 作。
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一、互补作用
❖两对基因相互作用共同决 定一个性状的发育。
(d)单片冠 (rrpp) (c)胡桃冠 (R P ) (b)豌豆冠 (rrP ) (a)玫瑰冠 (R pp) R>r P>p
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鸡的冠形遗传—互补作用
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二、显性上位作用
❖两对基因共同影响一对性状发育,其中一对基因 能抑制另一对基因的表现,这种作用称为上位作用。 ❖起抑制作用的基因称为上位基因,被抑制的基因 称为下位基因。 ❖上位基因是显性时,只有一个上位基因就可以发 挥上位作用,称为显性上位作用。 ❖上位基因是隐性时,必须纯合时才能发挥上位作 用,称为隐性上位作用。
当df>1时: 当df=1时:
X2 (O-EE)2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(OE1)2
Xc2
2 E
χ2< χ2 0.05,无显著差异,差异由实验误差造成,符合假设, 可接受。
χ2 0.01 ≥χ2≥ χ2 0.05,观察数与理论数间有显著差异,实验结 果不符合原有理论预期。
χ2≥ χ2 0.01,观察数与理论数有极显著差异,更应否定。
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1、两点测验法
❖通过一次杂交和一次测交 就可得出两个基因的距离。 ❖重组型个体数占总个体数 的百分率就是交换率。 ❖交换率×100 就是这两基 因间的距离。 ❖不能定出它们的顺序。
AABB×aabb ↓
AaBb × aabb ↓
亲本型 AaBb aabb 重组型 Aabb aaBb
第五章 遗传的基本定律及其扩展
第一节 分离定律
一、一对相对性状的杂交试验
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所选择的 七个单位 性状中, 其相对性 状都存在 明显差异, 杂交后代 个体间表 现明显的 类别差异。
1、相关符号
P: 表示亲本(parent) ♀: 表示母本(female parent),♂: 表示父本(male parent) ×: 表示杂交,在母本上授上外来的花粉 F (filial generation): 表示杂种后代 F1: 杂种一代;F2: 杂种二代 Fn: 杂种n代 : 自交,指同一植株上的自花授粉或同株上的异花授粉。
1
2
2
3
4
2
1
3:1
2
4
4
9
16
4
5
(3:1)2
3
8
8
27
64
8
19
(3:1)3








n
2n
2n
3n
4n
2n 3n-2n (3:1)n
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(三)分离比是否符合孟德尔的分离定律和独立分配定 律,要进行好适度测验,χ2测验是常用方法之一
❖适合度测验(X2检验): O—实测数, E—预期理论数
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果蝇完全连锁解释
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果蝇不完全连锁解释
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○ 摩尔根提出的连锁遗传的主要内容:
❖若干个基因线性排列在染色体上,一条染色体上的基因组成 一个连锁群;
❖一条染色体有两条染色单体,称为姊妹染色体;一条染色体 与另一条染色体的染色单体互称为非姊妹染色体;
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