第一章 遗传的基本定律

（Ab/aB或Ab/Ab）
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 理论比例 3910.5 : 1303.5 : 1303.5 : 434.5
Σ=6952
一般是两个基因在染色体上的距离越远， 其互换的比率越大，距离越近，互换率 越小，因此交换值的大小就可以用来表 示基因间距离的长短。
①两点测交（two-point testcross）： 每次只测定两个基因间的遗传距离，这 是基因定位的最基本方法。
需要分别进行三次杂交和三次测交 双交换无法检出，因为在两个基因之间 双交换的结果等于没交换。
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）： F1中不表现出来的性状。
（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。
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。
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。
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
园:皱＝(315＋108) ：( 101＋32)＝423:133＝3.18:13/4:1/4
规律：
①两对性状的全部可能组合在F2均有出 现
②每对wk.baidu.com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。
（SSrr），那么需要做多少次杂交， F2
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。
上例∶F2粒色中
黄∶绿=
3:1 44
粒型的
园∶皱=
3:1 44
出现 黄粒圆形的几率=
3 4
3 4
9 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 现 合离概显定率性律是个的纯体表 合 出现 显 现中 性 概， 个 率显 体( 性 出2 表 现1现 概)型率之个(和14体()与出3 杂)
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。
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。两者和起来就叫互交。
作用∶后代的分离比例反映了待测个体 的配子比例。
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
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。
4
4
2、二项展开式的应用
二项展开式∶
(p+q)n
=C
0 n
p
n
C
1 n
p n1q1
C
2 n
p n2 q 2
Cnk p nk q k
C
n n
q
n
Cnk
n! k!(n k)!
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 ↓× 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
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。
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。
=27+9+9+9+3+3+3+1
⑶推断基因型比例∶
(a+b)n的展开式的系数为基因型比例∶
Cnk
=
C nk 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
C
k n
=
C nk n
为展开式的系数
(a+b)n
=
C
0 n
a
n
Cn1a n1b1
C
2 n
a
n2
b
2
C
k n
a
n
k
b
k
C
n n
b
n
当n=2(1对基因)∶
(a+b)2 =a2+2 ab+ b2
基因型比例为1∶2∶1
当n=4(2对基因)∶
(a+b)4 =a4+4 a3b+ 6a2 b2+4 ab3+ b4 基 因 型 比 例 为 1∶4∶6∶4∶1
3、卡方测验
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、连锁基因的交换值及测定方法
交换值（％）＝
测交后代交换类型个体 测交后代的总个体数
数
10（0 ％）
重组值（％）＝
新组合
（％）
亲本组合＋新组合
×100
细胞遗传学中的“交换”与遗传学中的 “重组”是两个不同的概念。只有当同 一座位上的基因为杂合体时，才有可能 检测出遗传重组的发生。
2、连锁遗传的特点： ① 生F的1代4种都类表型现个出体高数度不的符一合致独性立，分F2配代定所律产 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。
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。
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。
三、独立分配定律 （自由组合定律）
1、亲组合（parental combination）： 亲本原有的性状组合。
重组合（recombination）：亲本品种 原来没有的性状组合叫重组合。
紫花、园形花粉×红花、长形花粉 (相斥组)
PPll
ppLL
↓
紫花、长形花粉
PpLl
↓
紫、长 ：紫、园：红、长：红、园
试验结果 226 ： 95 ： 95 ： 1
理论比例 235.8： 78.5 ： 78.5 ： 26.2
Σ=417
1、性状的连锁遗传现象：F2代分离时亲 本型组合数比理论数高，重新组合数比 理论数少。
②三点测交（three-point testcross）： 通过一次杂交和一次测交，同时确定三 对等位基因（即三个基因位点）的排列 顺序和它们之间的遗传距离，是基因定 位的常用方法。
用三点测交能测出双交换，因此更能准 确地反映出连锁基因间的相对距离。
F1配子的基因型
＋
＋
＋
c
sh wx
c
+
+
+
sh wx
判断实际结果与理论比率适合程度，通 常采用法来测验
2 ＝
（实得数－预测数）2 预测数
也可写成 :
2 ＝
实得数 2 －观察总数 预测数
假如我们手上有两个番茄品种：一个是
抗病红果肉品种（SSRR），另一个是染 病黄果肉品种（ssrr），抗病S对染病s 是显性，红果肉R对黄果肉r是显性。如
果我们想得到10株抗病黄果肉品种
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。
自由组合定律的发现为我们解释生
物的多样性提供了理论基础。生物变异 的原因很多，其中基因的自由组合是出 现生物多样性的重要原因之一。假如一 个生物有20种性状，每种性状由一对基 因控制，它的基因型的数目就有320＝34 亿多，表型的数目为220，超过100万， 而实际上生物的性状远远超过20种。
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。
(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=24×3 =6时的概率 4
即
C
k n
p nk
qk
=
24!
p 246 q 6
6!(24 6)!
6.2 10 23 0.00564 0.000244 0.185 720 6.4 1015
豌豆杂交试验例证：
P(亲代) 黄(子叶)园(粒型)绿(子叶)皱(粒型)
F1(子1代)
黄、园 (显性性状)
F2(子2代)
黄、园：黄、皱：绿、园：绿、皱 315 ： 101 ： 108 ： 32 556
9.844 ：3.156 : 3.375 : 1 9:3:3:1
黄:绿＝(315＋101)： ( 108＋32)＝416:140＝2.97:13/4:1/4
+
+
wx
c
sh
+
c
+
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。
3、独立分配定律的验证：测交法
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。
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
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。
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。