遗传学复习(朱军主编 第三版).

绪论

遗传(heredity):生物世代间相似的现象;遗传物质从亲代传给子代的过程。 变异(variation):生物个体间的差异。

遗传学(Genetics):研究生物的遗传和变异的科学。 分离规律

1、F1代个体均只表现亲本之一的性状,而另一个亲本的性状隐藏不表现。 显性性状;隐性性状。

2、F2有两种性状表现类型的植株,一种表现为显性性状,另种表现为隐性性状;并且表现显性性状的植株数与隐性性状个体数之比接近3:1。 分离现象的解释(遗传因子假说)

1 、生物性状是由遗传因子决定,且每对相对性状由一对遗传因子控制;

2、显性性状受显性因子控制,而隐性性状由隐性因子控制;只要成对遗传因子中有一个显性因子,生物个体就表现显性性状;

3、遗传因子在体细胞内成对存在,而在配子中成单存在。体细胞中成对遗传因子分别来自父本和母本。

分离规律的验证方法 (一)、测交法

1. 杂种F1的基因型及其测交结果的推测 杂种F1的表现型与红花亲本(CC)一致,但根据孟德尔的解释,其基因型是杂合的,即为Cc; 因此杂种F1减数分裂应该产生两种类型的配子,分别含C和c,并且比例为1:1。 (二)、自交法

F2基因型及其自交后代表现推测

(1/4)表现隐性性状F2个体基因型为隐性纯合,如白花F2为cc;

(3/4)表现显性性状F2个体中:1/3是纯合体(CC)、2/3是杂合体(Cc); 推测:在显性(红花)F2中:

1/3自交后代不发生性状分离,其F3均开红花; 2/3自交后代将发生性状分离。 (三)淀粉粒性状的花粉鉴定法

含Wx基因的花粉粒具有直链淀粉,而含wx基因的花粉粒具有支链淀粉,用稀碘液对花粉粒进行染色,就可以判断花粉粒的基因型,推测: 1/2 Wx 直链淀粉(稀碘液) 蓝黑色 1/2 wx 支链淀粉(稀碘液) 红棕色

用稀碘液处理玉米(糯性×非糯性)F1(Wxwx)植株花粉,在显微镜下观察,结果表明: 花粉粒呈两种不同颜色的反应; 蓝黑色:红棕色≈1:1。

结论:分离规律对F1基因型及基因分离行为的推测是正确的。 自由组合规律 (一) 测交法 (二)自交法

独立分配规律的意义与应用 一、独立分配规律的理论意义:

解释了生物性状变异产生的另一个重要原因——非等位基因间的自由组合。 二、在遗传育种中的应用

可以预测杂交后代分离群体的基因型、表现型结构,确定适当的杂种后代群体种植规模,提

高育种效率。 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对非同源染色体上,它们的遗传仍符合独立分配规律。 多基因病的特点:1为常见病和常见畸形 2有家族聚集倾向

3不同种族间同一多基因病发病率不同

4随着亲属级别降低,患者亲属发病风险迅速下降 5近亲婚配,子女发病风险增高 遗传通式

F?配子类型:2? F?的组合:4? F?基因型:3? F?表现型:2? 概率原理

概率的概念:指一定事件总体中某一事件出现的机率。 F1 红花 Cc

当F1植株的花粉母细胞进行减数分裂时,C与c基因分配到每个雄配子的机会是均等的,即所形成的雄配子总体中带有C或c基因的雄配子概率各为1/2。

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。 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,二者只居其一。如求豌豆子叶黄色和绿色的概率,则为二者概率之和,即 (1/2) + (1/2) = 1 练习题

如果两对基因A、a,B、b是独立分配的,而且A对a,B对b显性。 (1)从AaBb个体得到AB配子的概率?

(2)AaBb与AaBb杂交,得到AABB合子的概率? (3)AaBb与AaBb杂交,得到AB表型的合子的概率?

2下面的家系的个别成员患有极为罕见的病,已知这病是以隐性方式遗传的,所以患病个体的基因型是aa。

(1)注明Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅱ-4,Ⅲ-2,Ⅳ-1和Ⅴ-1的基因型。这儿Ⅰ-1表示第一代第一人,余类推。

(2)Ⅴ-1个体的弟弟是杂合体的概率是多少?

(3)Ⅴ-1个体两个妹妹全是杂合体的概率是多少?

(4)如果Ⅴ-1与Ⅴ-5结婚,那么他们第一个孩子有病的概率是多少?

(5)如果他们第一个孩子已经出生,而且已知有病,那么第二个孩子有病的概率是多少?

二项式展开

设p = 某一事件出现的概率,q = 另一事件出现的概率,p + q = 1。N = 估测其出现概率的事件数。

二项式展开的公式为: nnnn?nn?1n?1n?(n?1)00n?0nnn

如仅推算其中某一项事件出现的概率,可用以下通式:

rP(r/n)?Cnprqn?r

rn?rn!?pqr!(n?r)!

r代表某事件(基因型或表现型)出现的次数;n - r代表另一事件(基因型或表现型)出现的次数。!代表阶乘符号。 练习题:

对轻度智力降低隐形基因杂合的双亲,若有4个孩子,其情形如下,问概率各为多少? 1、 全部正常 2 、全不正常

3、 3个正常1个低能 X2测验

对于计数资料,通常先计算衡量差异大小的统计量

X 2 ,根据X 2 值查知误表概率的大小可判断偏差的性质,这种检验方法叫做X 2 测验。

(O?E)22X 2 测验基本公式: ??E

参数估计与检验: 1.按公式计算Χ2值;

2.自由度=分离类型-1。(k-1)k为表现型类型 3.P>0.05 差异不显著;P<0.01差异极显著。

x2测验法不能用于百分比,如果遇到百分比应根据总数把他们化成频数,然后计算差数.

例如,在一个实验中得到雌果蝇44%,雄果蝇56%,总数是50只,现在要测验一下这个实际数值与理论数值是否相符,这就需要首先把百分比根据总数化成频数,即: 50×44% = 22只 50×56% = 28只,然后按照x2测验公式求x2值。 练习题:

真实遗传的紫茎、缺刻叶植株(AACC)与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株(aacc)杂交,F2结果如下: 紫茎缺刻叶247 紫茎马铃薯叶90 绿茎缺刻叶83 绿茎马铃薯叶34

(1)在总共454株F2中,计算4种表型的预期数。 (2)进行x2测验。

(3)问这两对基因是否是自由组合的?

(p?q)?Cpq?Cpq?...?Cpq?在作显著性检验时,如果观测值有两个,例如a和b,则可以根据它们的预期比例,如r:s,依下列关系式求X2值。为什么? X2 =(as – br )2/rs(a+b)

3在小鼠中,有一复等位基因系列,其中三个基因列在下面:AY =黄色,纯质致死;A=鼠色,野生型;a=非鼠色(黑色)。这一复等位基因位于常染色体上,列在前面的基因对列在后面的基因是显性。AY AY 个体胚胎期死亡。

假定进行很多AYa X Aa的杂交,平均每窝生8只小鼠。问在同样的条件下,进行很多AYa X AYa杂交,你预期每窝平均生几只小鼠? 复等位现象

复等位基因:在同源染色体的相同位点上,存在三个或三个以上的等位基因。 练习题:

当母亲的表型是ORh- MN,子女的表型是ORh+ MN时,问在下列的组合中,哪一个或哪几个组合不可能是子女父亲的表型?

ABRh+ M ARh+ MN BRh- MN ORh- N 非等位基因作用: ㈠、互补作用

两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时,共同决定一种性状的发育;当只有一对基因是显性,或两对基因都是隐性时,则表现为另一种性状,F2产生9:7的比例。 如香豌豆:

P 白花CCpp × 白花ccPP ↓ F1 紫花(CcPp) ↓ F2 9 紫花(C_P_):7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp) ㈡、积加作用

两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时能分别表示相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种性状,F2产生9:6:1的比例。

2个显性 1个显性 全隐性

㈢、重叠作用

两对或多对独立基因对表现型能产生相同影响,F2产生15:1的比例。重叠作用也称重复作用,只要有一个显性重叠基因存在,该性状就能表现。 重叠基因:表现相同作用的基因. 例如:荠菜:

㈣、显性上位作用 上位性:两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用,其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用;下位性:与上述情形相反,即后者被前者所遮盖。 显性上位:起遮盖作用的基因是显性基因,F2的分离比12:3:1。 例如:西葫芦:显性白皮基因(W)对显性黄皮基因(Y)有上位性作用。 P 白皮WWYY × 绿皮wwyy ↓ F1 白皮WwYy ↓

F2 12白皮(9W_Y_+3W_yy):3黄皮(wwY_):1绿皮(wwyy) 五、隐性上位作用

在两对互作的基因中,其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用,F2的分离比例为9:3:4。

㈥、抑制作用 显性抑制作用:

在两对独立基因中.其中一对显性基因,本身并不控制性状的表现,但对另一对基因的表现有抑制作用,这对基因称显性抑制基因.F2的分离比例为13:3 。

例如,玉米胚乳蛋白质层颜色杂交试验中,如果C(基本色泽基因)和I(抑制基因)决定蛋白质层的颜色,两亲本、F1及F2的表现型如下,试推出两亲本、F1的基本型及F2的表现比例。

P 白色蛋白质层( CCII )× 白色蛋白质层( ccii ) ↓

F1 白色( CcIi ) ↓

F2 13 白色( 9C_I_+3ccI_+1ccii ):3 有色( c_ii ) 显性上位作用与抑制作用不同:因为

(1).抑制基因本身不能决定性状,F2只有2种类型;

(2).显性上位基因所遮盖的其它基因(显性和隐性)本身还能决定性状,F2有3种类型。 在上述基因互作中:

F2可以分离出二种类型 9:7 互补 15:1 重叠 13:3 抑制 三种类型 9:6:1 积加 9:3:4 隐性上位 12:3:1 显性上位

基因间表现互补或累积 9:7 互补

9:6:1 积加 15:1 重叠

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