生物奥赛(遗传与进化)

4.分离规律的意义 （1）确立颗粒遗传 （2）杂交育种 （3）培育稳定遗传的纯合体 （4）开展人类遗传学研究，进行 遗传病的防止和优生优育的宣传
• 5.复等位基因 同源染色体同一个位置上，控制多个（大 于等于3）相对性状的基因 举例：人的ABO血型 AB、A、B、O型，受IA，IB，Ii
推测各血型的基因型；推测AB型个体不O型个体婚配，后代的血型？
4、交换值和遗传距离

（1）交换值(cross-over value)
用哪些方法可以测定各种配子的数目？
自交法和测交法
自交法

设F1产生的四种配子PL, Pl*, pL*, pl的比例分别为： a, b, c, d；则有：
a+b+c+d=1 a=d, b=c
自交法
P L (a ) P L (a ) P l(b )* p L (c )* p l(d )
自交法

而F2中双隐性个体(ppll)的实际数目是可以直接观测得 到的(本例中为1338)，其比例也可出直接计算得到 (1338/6952)，因此有：
1338 d 100% 19.2% 6952 pl配子的比例：d 0.192 0.44
2
两种亲本型配子的比例 a d 0.44 ： 1 (a d ) 两种重组型配子的比例 b c ： 0.06 2 P L间交换值 b c 0.06 0.06 0.12 12%
糯性、无色
cc
sh
+ sh
+ wx
+c
c
shsh
+ wx
wxwx
测交后代的表现型
据测交后代的表现型 + sh +
F1基因可能 排列的顺序
• 与环境有关 内环境：基因产物，条件显性（绵羊的角） 外环境：例子，条件显性（曼陀罗的茎色）
（二）自由组合定律
二对相对性状的杂交实验 过程：纯合P的杂交和F1的自交（发现问题） （分析问题，作出假设） 测交（验证） 自由组合定律
自由组合定律的实质：减数分裂形成配子的过程 中，非同源染色体上的非等位基因随非同源染 色体的自由组合而自由组合。
自交法
(3)、花粉鉴定法 ●理论基础
在减数分裂期间，同源染色 体分开并分配到两个配子中去，杂种的等位基
因也就随之分开而分配到不同的配子中去，如
果这个基因在配子发育期间就表达，那么就可
用花粉粒进行观察检定。
●举例：糯性玉米与非糯性玉米杂交
P （非糯性）WxWx × wxwx（糯性）
（含直链淀粉） ↓ Wx 碘液染色 花粉呈蓝黑色
在同一染色体上的位置。
（2）遗传图距与基因定位
例：玉米第9染色体上三对基因间连锁分析： 子粒颜色： 有色(C)对无色(c)为显性； 饱满程度： 饱满(SH)对凹陷(sh)为显性； 淀粉粒： 非糯性(Wx)对糯性(wx)为显性. (1).(CCShSh×ccshsh)F1 (2).(wxwxShSh×WxWxshsh)F1 wxwxshsh (3).(wxwxCC×WxWxcc)F1 × × × ccshsh wxwxcc

T. H. Morgan et al.(1910)提出连锁遗传规律以及连锁 与交换的遗传机理，并创立基因论(theory of the gene)。
连锁遗传理论的由来(p92)

根据遗传的染色体学说与独立分配规律：


位于非同源染色体上的非等位基因遗传时独立分配；
如果有一些基因位于同一染色体上，必然会出现非独 立分配的现象，即连锁现象。
（2）遗传图距与基因定位
（2）遗传图距与基因定位
两点测验：局限性
1. 工作量大，需要作三次杂交，三次测交；
2. 不能排除双交换的影响，准确性不够高。
wx + c
+
sh + ↓ wx + c + sh + ↓ wx sh c + + + ↓ wx sh c + + + （图1 两个交换同时进行) 双交换示意图
3、 完全连锁和不完全连锁(p103)

完全连锁 (complete linkage)： 如果连锁基因的杂种F1(双杂合体)只产生两种亲本类 型的配子，而不产生非亲本类型的配子，就称为完全 连锁。（只发现雄果蝇和雌家蚕具有） 不完全连锁 (incomplete linkage)： 指连锁基因的杂种F1不仅产生亲本类型的配子，还会 产生重组型配子。
F1
↓（支链淀粉） wx 花粉呈红棕色 ↓ Wxwx ↓ Wx wx 杂种花粉
呈红棕色
碘液染色
呈蓝黑色
2.显性的相对性 （1）、完全显性 F1所表现的性状和亲本之一完全一样， 而非中间型或同时表现双亲的性状, 称之。 （2）、丌完全显性 F1表现双亲性状的中间型，称之
• 举例:紫茉莉花色的遗传 P F1 F2 • 红花亲本×白花亲本 （RR） ↓ （rr） （Rr）为粉红色 ↓ 1RR: 2Rr: 1rr 1/4(红) 2/4(粉) 1/4(白)
生物奥赛辅导 “第三章 生物遗传与进 化”
第一节 生物的遗传和变异
什么是遗传和变异？
• 遗传 • 变异
一、遗传的规律
• • • • 分离定律 自由组合定律 连锁和交换规律 性别决定不伴性遗传
（一）分离定律
一对相对性状的杂交实验 过程：纯合P的杂交和F1的自交（发现问题） （分析问题，作出假设） 测交（验证） 分离定律
•
在高温、遮光下为象牙色，象牙色为显性
3.分离比出现的条件 根据分离规律，一对相对性状 的个体杂交产生的F1，在完全显性 情况下，自交后代（F2）分离比例 为3:1，测交后代分离比例为1:1。 要达到理想的分离比例，必须具备 下列条件：
(1)亲本必需是纯合二倍体,相对性状差异明显。 (2)基因显性完全,且不受其他基因影响而改变作 用方式。 (3)减数分裂过程,同源染色体分离机会均等,形 成两类配子的数目相等,或接近相等。配子能良好 地发育并以均等机会相互结合。 (4)不同基因型合子及个体具有同等的存活率。 (5)生长条件一致,试验群体比较大。
分离定律的实质：减数分裂形成配子的过程中， 同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开 而分离。
关于分离定律的补充
1.分离规律的验证 （1）、测交法 （2）、自交法 （3）、F1花粉鉴定法
测交: • P
红花×白花 Cc cc
• 配子
• 测交后代: • •比例：
C
c
c
Cc cc 红花 白花 1 : 1
2.多对性状杂交的F2中基因型和表型
用二项式法分析多对相对性状遗传 • 1.一对基因F2的分离(完全显性情况下)： – 表现型：种类：21=2，比例：显性:隐性=(3:1)1; – 基因型：种类：31=3，比例：显纯:杂合:隐纯 =(1:2:1)1； • 2.两对基因F2的分离(完全显性情况下)： – 表现型：种类：22=4，比例：(3:1)2=9:3:3:1； – 基因型：种类：32=9，比例： (1:2:1)2=1:2:1:2:4:2:1:2:1。
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A B
A A a a A A A a B b B Bb b a a b b a b a b B B A B
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
b
A A A b a B b a a B B b b
A
b
A
a B
a B
a B
关于自由组合定律的补充
1.自由组合规律的验证 （1）、测交法 （2）、自交法，P100
连锁群 与基因 连锁 （P102）
如Aa与Bb非等位基因位于非同源染色体 上，则将来会产生多少种配子，分别是？
2、 重组型配 子（小于 互 50%） 换 的 亲本型 细 配子 胞 （大于 学 50%） 基 础
连锁遗传规律：连锁遗传的相对性状是由
位于同一对染色体上的非等位基因间控制， 具有连锁关系，在形成配子时倾向于连在 一起传递；交换型配子是由于非姊妹染色 单体间交换形成的。

美国学者贝特森和潘耐特(1906)在香豌豆两对相对性 状杂交试验中发现连锁遗传(linkage)现象。

T. H. Morgan et al.(1910)提出连锁遗传规律以及连锁 与交换的遗传机理，并创立基因论(theory of the gene)。
1、 连 锁 遗 传 的 细 胞 学 基 础
遗传距离的单位是厘摩尔根（cM），是去掉百分率符
号的交换值绝对值。如两个基因的交换值为20%，那 么遗传距离为20个厘摩尔根(cM)，或说为20个遗传单
位
（2）遗传图距与基因定位
基因定位的方法 ○两点测验
基本步骤（方法）是首先杂交，然
后用隐性亲本测交来确定两对基因是否 连锁；然后再根据其交换值来确定它们
3.自由组合规律的意义 （1）了解生物多样性的原因 （2）指导育种
（三）、连锁与交换规律
连锁遗传理论的由来(p92)

根据遗传的染色体学说与独立分配规律：


位于非同源染色体上的非等位基因遗传时独立分配；
如果有一些基因位于同一染色体上，必然会出现非独 立分配的现象，即连锁现象。

美国学者贝特森和潘耐特(1906)在香豌豆两对相对性 状杂交试验中发现连锁遗传(linkage)现象。
wx + c + sh + ↓ wx sh + + + c ↓ wx sh c + + + （图2 两个单交换 一前一后）
（2）遗传图距与基因定位
三点测验：
P 无色 测交
凹陷、非糯性、有色×饱满、糯性、
shsh ++ ++ ++ wxwx cc +
wx c
sh + + F1饱满、非糯性、有色×凹陷、 + c + wx +

3、 举例
分析符合自由组合定律吗？属于完 全连锁，还是不完全连锁？
4、交换值和遗传距离

（1）交换值(cross-over value)，也称重组率/重组值， 是指发生交叉互换的概率（小于50%）
重组型配子数 交换值(%) 100 ％ 总配子数
亲本型配子+重组型配子
用哪些方法可以测定各种配子的数目？
测交法
例：玉米第9染色体上的二对基因间连锁分析：
子粒颜色： 有色(C)对无色(c)为显性；
饱满程度： 饱满(SH)对凹陷(sh)为显性；
P CCShSh(有色饱满）×ccshsh（无色凹陷）
F1 CcShsh(有色饱满）×ccshsh
推知：亲本型配子CSh＝4032 csh＝4035 重组型配子cSh＝152 Csh＝149
测交法
重组型配子数 交换值(%) 100 ％ 总配子数
亲本型配子+重组型配子
4、交换值和遗传距离

（2）遗传图距与基因定位 基因定位：是指确定基因在染色体上的位置。确定基 因的位置主要是确定基因之间的距离和顺序，它们之
间的距离是用交换值来表示的。

遗传距离：用交换值表示的基因距离称为遗传距离。
（3）、共显性
双亲的性状同时在F1个体上出现.
举例：混花毛马的遗传，AB血型个体 红细胞表面同时具有A抗原和B抗原。
（4）、镶嵌显性 双亲的性状在F1个体的不同部位表现
（5）、条件显性 等位基因之间的关系，因环境因素的影 响而改变。
• 举例：金鱼草花色的遗传（P96曼陀罗茎色和绵
羊角）
红花品种×象牙色品种 ↓ F1 • 在低温、强光下为红色，红色为显性
• 如：玉米正常叶绿素的形成与50多对不同的基因有关，
• 一因多效： 一个基因影响、控制多个性状发育的现象。
• 生化基础：一个基因改变直接影响以该基因为主的生化
过程，同时也影响与乊有联系的其它生化过程，从而影
响其它性状表现。
• 如：豌豆花色基因C/c实际上是与植株色素形成相关的 一系列生长反应相关，同时还控制种皮颜色(C-灰色种 皮，c-淡色种皮)、叶腋色斑(C-有黑斑，c-无黑斑)。
d2
P l(b )*
p L (c )*
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p l(d )
F2的4种表现型(9种基因型)及其理论比例为： P_L_ (PPLL, PPLl, PpLL, PpLl)： P_ll (PPll, Ppll) ： ppL_ (ppLL, ppLl) ： ppll ： a2+2ab+2ac+2bc+2ad b2+2bd c2+2cd d2
• 6.人的血型介绍 ABO血型： MN型：MM型 MM；MN型 NN型 NN Rh+和Rh－： Rh+型；Rh －型
MN；
• 7.基因不性状的关系 非简单的线性关系
• 多因一效： 由多对基因控制、影响同一性状表现的现象称为多因一 效。
• 生化基础：一个性状形成是由许多基因所控制的许多生
化过程连续作用的结果。 分别控制叶绿素不同成份形成或不同发育阶段的生化反 应。