第二章孟德尔遗传规律总结

F2
F3
红花 CC ↓ 红花
4.花粉鉴定法
F1花粉鉴定法的原理：
杂种细胞进行减数分裂形成配子时，由于各对同源 染色体分别分配到两个配子中，位于同源染色体上的 等位基因也随之分离分配到不同的配子之中。 这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植 物中可以通过花粉粒鉴定进行观察。
例如：玉米、水稻等的子粒有糯性、非糯性两种。
显性基因
Aa
隐性基因
红花
■ 基因型（genotype）：个体或细胞的特定基因组 成。 ■ 表现型（phenotype）：生物体某特定基因所表现 的性状。
■ 纯合体（homozygote）：基因座上有两个相同的等位基因， 就这个基因座而言，这种个体或细胞称为纯合体。 ■ 杂合体（heterozygote）：基因座上有两个不同的等位基 因，就这个基因座而言，这种个体或细胞称为杂合体。
F2表示子二代
⊗
白花 224 1
♀表示母本
（2）反交
P F1 F2 比例 红花 3 : 白花(♀) × 红花(♂) 红花
⊗
白花 1
F1和F2的性状表现不受亲本组合方式的影响
2.特点
(1) F1性状表现一致，只表现一个
P F1 F2 比例
白花(♀) × 红花(♂) 红花 红花 3 : 白花 1
亲本性状，另一个亲本性状隐藏。
二、对两对相对性状遗传的解释
按一对相对性状杂交的实验结果分析： 黄∶绿=(315+101)∶(108+32)=416∶140=2.97∶1≈3∶1
圆∶皱=(315+108)∶(101+32)=423∶133=3.18∶1≈3∶1
∴ 两对性状是独立互不干扰地遗传给子代 每对性状的F2 分离符合3∶1比例。
Yy黄色 × Yy黄色 ↓ YY 2Yy yy 黄色 绿色 3/4 1/4 Rr圆粒 × Rr圆粒 ↓ RR 2Rr rr 圆粒 皱粒 3/4 1/4
(2)加法定理 两个互斥事件同时发生的概率是 各个事件各自发生概率之和。 互斥事件：是某一事件出现，另一事件即被排
斥。
例如：豌豆子叶颜色不是黄色就是绿色，二者
一、概率
1.概率（probability）：指一定事件总体中 某一事件出现的机率。 n次试验，某一事件在n次试验中平均发生m 次，这一事件的概率：m/n。 ■ 概率是0到1之间的一个分数。
■ 概率所代表的是一件事情即将发生的平均趋 势。
2.概率的基本定理 (1)乘法定理 两个独立事件同时发生的概率等 于各个事件发生概率的乘积。
控制着性状发育；
② 遗传因子在体细胞内成对：如F1植株内存在一个 控制红花显性性状和一个控制白花隐性性状的遗传 因子； ③ 每对遗传因子在形成配子时可均等地分配到配子
中 每一配子（花粉或卵细胞）中只含其中一个；
④ 遗传因子在受精过程中能保持其独立性 表现为 随机性。
以豌豆红花×白花的杂交试验为例：
P ♀ 圆 RR B1 圆 RR × × 圆 Rr 皱 ♂ rr ×
皱 rr 皱 B2 rr 53（正交） 48（反交） : 1
圆 R_
圆 Rr 57 49 1
图 1-2 孟德尔豌豆的回交实验
2.测交
测交(test cross)：把被测验的个体与隐性 纯合基因的亲本杂交，根据测交子代出现的表 现型和比例来测知该个体的基因型。
3.不同基因型的合子及由合子发育的个
体具有同样或大致同样的存活率。 4.研究的相对性状差异明显，显性表现 是完全的。 5.杂种后代都处于相对一致的条件下，
而且试验分析的群体比较大。
五、分离规律的应用
1.根据分离规律，必须重视表现型之间的联系和区别。 例如：选用纯合基因型的两个亲本，F2才会出现分 离。
双亲优良性状，并可预测杂交后代中出
现的优良组合及大致比例，以便确定育 种工作的规模。
例如：水稻
P F1 F2 2/16 aaRr 与 有芒抗病(AARR) × 无芒感病(aarr)
↓
有芒抗病AaRr
↓
1/16 aaRR为无芒抗病
其中aaRR纯合型占无芒抗病株总数的1/3，在F3中不 再分离。
第三节 遗传学研究中的 统计方法
♀ 配 子
♂配子 RY 1/4 RY 1/4 Ry 1/4 ry 1/4 rY 1/4 RRYY 1/16 黄园 RRYy 1/16 黄园 RrYy 1/16 黄园 RrYY 1/16 黄园 Ry 1/4 RRYy 1/16 黄园 RRyy 1/16 绿园 Rryy 1/16 绿园 RrYy 1/16 黄园 ry 1/4 RrYy 1/16 黄园 Rryy 1/16 绿园 rryy 1/16 绿皱 rrYy 1/16 黄皱 rY 1/4 RrYY 1/16 黄园 RrYy 1/16 黄园 rrYy 1/16 黄皱 rrYY 1/16 黄皱
糯性的为支链淀粉，非糯性的为直链淀粉；以稀碘液处理糯性 的花粉或籽粒的胚乳，呈红棕色反应；以稀碘液处理非糯性
的花粉或籽粒，则呈蓝黑色反应。 糯性
wxwx F1
×
↓ Wxwx
非糯
WxWx
↓观察花粉颜色（稀碘液） 红棕色(wx) : 兰黑色(Wx)
1
:
1
分离规律的实质
A
a
A
a
A
a
四、分离比例实现的条件
配子(n)
↓加倍 纯合二倍体植株(2n)
↓
品种
第二节
自由组合规律
一、两对相对性状的杂交实验
黄色 子叶颜色 绿色 圆粒 种子形状 皱粒
黄色圆粒
×
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒 : 绿色圆粒 : 黄色皱粒: 绿色皱粒
315
比例 9 ：
108
3 ：
101
3 ：
32
1
特点： （1）F1只表现其中一个亲本的性状。 （2）F2除亲本类型外，出现了两种新类型。 （3）F2四种类型的比例近似为9:3:3:1。
第二章 孟德尔遗传规律
材料
统计
成功
测交
性状
第一节
分离规律
第二节
自由组合规律 第三节
遗传学研究中的统计方法
第四节
孟德尔遗传规律的补充和发展
第一节
分离规律
一、一对相对性状的杂交试验
性状(character): 生物所具有的形态结构特征和生理生化特性。 单位性状(unit character): 植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研 究对象，这些被区分开的每一个具体性状称为 单位性状。
相对性状(contrasting character): 同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对 差异，称为相对性状。
1.豌豆杂交试验
（1）正交 P F1 F2 株数 比例
P表示亲本 ♂表示父本 ×表示杂交 F1表示子一代
红花(♀) × 白花(♂) 红花 红花 705 3.15 : ⊗表示自交
♀ 配 子
表现型
基因型 YYRR
基因型比 例 1 2
表现型比例
Y_R_
YyRR
黄、圆
Y_rr
YYRr
YyRr YYrr
2
4 1
9
黄、皱 yyR_
绿、圆 Yyrr 绿、皱
Yyrr yyRR
yyRr yyrr
2 1
2 1
3
3 1
细胞学基础： Y-y是一对等位基因，位于一对同源染色体上； R-r是一对等位基因，位于另一对同源染色体上。 F1的基因型必然是YyRr，在孢母细胞进行分裂时， 可以形成4种配子： YR Yr yR yr
源染色体上，它们的遗传仍符合自由组 合规律。
例如：
P F1
黄、圆、红 × 绿、皱、白
YYRRCC ↓ yyrrcc
黄、圆、红
YyRrCc 完全显性
F1配子类型 F2组合
F2基因型 F2表现型
23=8 43 = 64 雌雄配子间随机结合
33 = 27 23 = 8 27:9:9:9:3:3:3:1
所以3对相对性状遗传的F2表现型的分离比例是
(3:1)3= 27:9:9:9:3:3:3:1。
如有n对独立基因，则F2表现型比例应按(3:1)n
展开。
五、自由组合规律的应用
㈠ 理论上：
独立分配规律是在分离规律基础上，进一 步揭示多对基因之间自由组合的关系 解释 了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异 的重要来源。
A
A
a
a
A
a
AA
aa
Aa
三、分离规律的验证
分离规律是完全建立在一种假设的基础上的，这个假 设的实质就是成对的基因(等位基因)在配子形成过程 中彼此分离，互不干扰，因而配子中只具有成对基因 的一个。为了证明这一假设的真实性，可以采用以下 几种方法进行验证。
1.回交 回交（back cross）：杂交产生的子一代个体 再与其亲本进行交配的方式。
如果双亲不是纯合体，F1即可能出现分离现象。
2.通过性状遗传研究，可以预期后代分离的类型和频
率，进行有计划种植，以提高育种效果，加速育种进
程。 如水稻抗稻瘟病 F2抗性分离 一些抗病株在F3
还会分离
பைடு நூலகம்
3.良种生产中要防止天然杂交而发生分离退化， 去杂去劣及适当隔离繁殖。 4.利用花粉培育纯合体
杂种(2n) ↓
假设：
实践： P F1 比例 红花 红花 85 × ↓ : : 白花 白花 81
结论：假设与实践相一致，假设正确。
3.自交
F2植株个体通过自交生成F3株系，根据F3株系的 性状表现，推论F2个体的基因型。 P F1 红花 CC × 白花 ↓ cc 红花Cc ↓ (自交) 红花 白花 Cc cc ↓ ↓ 分离 白花 1:2:1
■ 基因（gene）：具有特定核苷酸顺序的DNA 片段，是储存遗传信息的功能单位。
细胞
染色体
DNA
等位基因（allele） 遗传学上把同源染色体上位点相同、控 制着同类相对性状的基因叫等位基因。 A a
■ 显性基因（dominant gene）：在杂合状态中，能 够表现其表型效应的基因，一般以大写字母表示。 ■ 隐性基因（recessive gene）：在杂合状态中， 不表现其表型效应的基因，一般以小写字母表示。
配子比例1 ： 1 ： 1 ： 1
自由组合规律的实质：
控制这两对性状的两对等位基因，分别位于不
同的同源染色体上。在减数分裂形成配子时， 每对同源染色体上的每一对等位基因发生分 离，而位于非同源染色体上的基因之间可以 自由组合。
三、自由组合规律的验证
测交
四、多对基因的遗传
当具有3对不同性状的植株杂交时，只要决 定3对性状遗传的基因分别载在3对非同
显性性状：具有相对性状的两个亲 本杂交,F1表现出来的性状。 隐性性状：具有相对性状的两个亲
本杂交, F1未表现，而在F2重新出现的性状。
(2) F2性状分离：一部分植株表现这一亲本性状，另一部分植株
表现为另一亲本性状。 (3) F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。
二、对分离现象的解释
孟德尔提出以下假说： ① 在生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子
只居其一。
如求豌豆子叶黄色和绿色的概率，则为二者概
按照独立分配规律，在显性作用完全的条件下，亲 本间有2对基因差异时，F2有22 = 4种表现型
4对基因差异时，F2有24 = 16种表现型
20对基因差异
F2：
220 = 1048576 表现型
生物中丰富的变异类型，有利于广泛适应
不同的自然条件，有利于生物进化。
㈡ 实践上 在杂交育种工作中，有利于有目的地组合
F2出现两种重组型 个体？
黄色：Y 子叶颜色 绿色：y 圆粒：R
种子形状
皱粒：r
♂配子 RY 1/4 RY 1/4 Ry 1/4 ry 1/4 rY 1/4 RRYY 1/16 黄园 RRYy 1/16 黄园 RrYy 1/16 黄园 RrYY 1/16 黄园 Ry 1/4 RRYy 1/16 黄园 RRyy 1/16 绿园 Rryy 1/16 绿园 RrYy 1/16 黄园 ry 1/4 RrYy 1/16 黄园 Rryy 1/16 绿园 rryy 1/16 绿皱 rrYy 1/16 黄皱 rY 1/4 RrYY 1/16 黄园 RrYy 1/16 黄园 rrYy 1/16 黄皱 rrYY 1/16 黄皱
根据分离规律，由具有一对相对性状的个体杂交产
生的F1，其自交后代分离比为3:1，测交后代分离比
为1:1。但是这些分离比的出现必须满足以下的条件：
1.研究的生物体是二倍体。
2.F1个体形成的两种配子的数目是相等的或接近相
等的，并且两种配子的生活力是一样的；受精时各雌
雄配子都能以均等的机会相互自由结合。
(YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc)
为了方便起见，复杂的基因组合也可以先将各对 基因杂种的分离比例分解开，而后按同时发生事件 的机率进行综合。 例如：3对基因的F1自交相当于(YyRrCc)3
=(Yy×Yy)(Rr×Rr)(Cc×Cc)单基因杂交；
每一单基因杂种的F2均按3:1比例分离。