当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

遗传学课件1


遗传与变异
尚德静

第一部分、遗传的基本规律
孟德尔的功绩: 采用32个品种 观察了7对性状, 经8年研究,发现了2个定律:独立分配和自 由组合定律,创立了“ 遗传学 ”

第一节 遗传的第一定律(分 离 定 律)
饱满种子和皱缩种子 黄色子叶和绿色子叶

一、孟德尔及其豌豆杂交试 验

? 7对相对性状:

花腋生和花顶生

——杂和体形 成配子时,每对 等位基因相互分 离,均等的互不 影响的分配到不 同配子中去。
高茎和矮茎

红花和白花

成熟豆荚不分节和成熟豆荚分节

未熟豆荚绿色和未熟豆荚黄色

二、分离定律

亲代

P

?

(杂交)

子一代 F1

(自交)

子二代F2 705 显性形状 224 隐性性状

? 其它6对相对性状:饱满叶子和皱缩叶子等也作了相同的实 验,结果是相同的。 亲 代 P: 高茎 × 矮茎 (杂交) 子一代F1: 子二代F2: 高茎 (自交)

高茎 矮茎 3 : 1 显性性状 隐性性状 分离(segregation):隐性性状在自二代中又出出现的现象。

以红花和白花为例: 红花C,白花c
? 一个配子中只含有每对遗 传因子中的一个。 ? 每对遗传因子中,一个来 自父本,一个来自母本。 ? 形成配子时,每对遗传因 子相互分开(分离),分 别进入两个配子中(减数 分裂)。 ? 配子中遗传因子的结合是 随机的。 ? 一对遗传因子中,包括显 性基因和隐性基因

亲代P: CC C

× cc c Cc C C c c

子一代F1

CC Cc Cc cc

子二代F2 CC 1 Cc 2 cc 1

验证
1. 测交(test cross):是指将杂种后代和隐性亲本进行杂交 P CC × cc F1 F2 结果: Cc × cc C c c Cc cc

85 81 红花 白花 1 : 1

回交(back cross): 是指杂种后代和任一亲本杂交。

2.子二代自交 P F1 F2 F3 CC CC × cc Cc Cc cc

红花 : 白花 705 224

CC CC Cc cc cc

结果:F2代红花中取100株自交,其中36株F3代全 是红花,64株F3代有红花和白花,比是3 :1。

第二节 遗传的第二定律(自由组合定律)
1.自由组合律的内容: 即在配子形成时各对等位基因彼此分离后,独 立自由地组合到配子中 2.自由组合律的实质: 配子形成时非同源染色体自由组合

一、两对相对性状的遗传 (一)、两对相对性状杂交试验(自由组合现象)
豌豆的两对相对性状: 子叶颜色:黄色子叶(Y)对绿色子叶(y)为显性; 种子形状:圆粒(R)对皱粒(r)为显性。

黄色、圆粒

绿色、皱粒 黄色、圆粒

黄圆

黄皱

绿圆

绿皱

棋盘方格图,示:Y/y与R/r两对基因独立分配

2.两对相对性状遗传分析:基因型
Yy × Yy Rr × Rr

1RR 1Y Y 2Rr 1 rr 1RR 2Y y 2Rr 1 rr 1RR 2Rr 1 rr

1Y Y RR 2Y Y Rr 1 Y Y rr 2 Y yR R 4 Y yR r 2 Y yrr 1 yy R R 2 yy R r 1 yy rr

1 yy

3.三对基因独立遗传
豌豆:黄色圆粒红花(YYRRCC)×绿色皱粒白花(yyrrcc); ? 杂种F1:黄色圆粒红花(YyRrCc); ? F1产生的配子类型:8种 (23); ? F2可能组合数:64种 (26); ? F2基因型种类:27种 (33); ? F2表现型种类:8种 (23, 完全显性情况下);

4.多对基因的杂交

表1-3 杂合体自交或互交时所产生的 各种基因型表型数以及分离比 基 因 F1 配子 F1 配子 F2 F2 对数 类型 组合 基因型 表型 1 2 4 3 2 2 4 16 9 4 3 8 64 27 8 4 16 256 81 16 N 2n 4n 3n 2n

分离比 (3+1)1 (3+1)2 (3+1)3 (3+1)4 (3+1)n

二、人类遗传病(单基因病)
如果一种遗传病的发病仅仅涉及到一对基 因,这个基因称为主基因 (major gene) , 其导 致的疾病称为单基因病。
? ? ? ? Autosomal X-linked Y-linked Mitochondrial 14973 896 56 63 15988

人类家谱分析中常用的符号
男 女 不知性别 婚配 近亲婚配 生育子女 同卵双生 异卵双生 男女患者 男女携带者



I II
1 2 3

性连锁携带者 流产儿或死胎 已故家庭成员 先证者 人类家谱谱系

一、常染色体显性遗传病(autosomal dominance,AD) 致病基因位于常染色体上,在与正常的 等位基因形成杂合子时可导致个体发病,即 致病基因决定的是显性性状,所引起的疾病 称为常染色体显性遗传病。

常染色体显性遗传病的系谱特征 P

×
Aa aa

配子

F1

1

:

1


Ⅰ 1 2

1

2

Ⅱ 1 Ⅲ 1 2 3 4


1 2 1 3



软骨发育不全系谱 (MIM 100800)

并指Ⅰ型 (MIM 185900 )

二、常染色体隐性遗传病(autosomal recessive,AR)
致病基因位于常染色体上,只有致病基因的纯合 子才发病,称为常染色体隐性遗传病。 带有致病基因的杂合子不得病,但可把致病基因 向后代传递,并可能造成后代发病。这种个体叫携带 者(carrier)。

常染色体隐性遗传病的系谱特征 P

×

配子

F1
1 : 1 : 1 : 1

近亲结婚
亲缘系数 (coefficient of relationship) :指两个有 共同祖先的个体在某一基因座上具有相同等 位基因的概率。
? 一级亲属 ? 二级亲属 ? 三级亲属

0.5 0.25 0.125

1 2


1 2

单基因遗传病的复发风险估计
? ?

亲代的基因型确定时 亲代的基因型可以做概率估计时


1


2 3 3 1 4 5

1


2 2

1


1)一对表兄妹拟结婚,而他们的亲属中有 一种常染色体隐性遗传病患者,Ⅲ3为患 者,Ⅲ2外表正常 Ⅲ2为杂合子的机会? Ⅱ2为携带者的概率? 2/3 100%
1/2,1/4

Ⅱ1和Ⅲ1为携带者的概率?

Ⅲ1和Ⅲ2结婚生育第一胎为患儿的概率为?
1/4×1/4×2/3=1/24。

若表兄妹结婚准确性中未发现有某种常染色体隐性遗传病患者,则所生 子女患病风险根据该病在人群中的发病率和近婚系数推算。

第三节

孟德尔定律的拓展

一、不完全显性(incomplete dominance) 不完全显性时,杂合体表型介于显隐性纯合体表型之间。

紫茉莉花色的遗传

红花亲本(RR)和白花亲本(rr)杂交,F1(Rr)为粉红色

P F1 F2

红花×白花 ↓ 粉红 ↓ 红花 粉红 白花 1 : 2: 1

黑羽×白羽 ↓ 灰羽 ↓ 黑羽 灰羽 白羽 1 : 2 : 1

黑缟蚕×白蚕 ↓ 灰缟蚕 ↓ 黑蚕 灰缟 白蚕 1 :2 :1

柴茉莉花色 (a)
P F1 F2

鸡的羽色 (b)

家蚕的体色 (c)

棕色×白色 ↓ 淡棕 ↓ 棕色 淡棕 白色 1 : 2 : 1

透明鱼 ×非透明鱼 ↓ 半透明 ↓ 透明鱼 半透明 非透明 1 : 2 : 1

马的皮毛 (d)

金鱼身体的透明度 (e)

不完全显性的遗传方式

2.并(共)显性(codominance) 一对等位基因在杂种个体内同时显示的遗传现象。
人MN血型。有M型、N型、MN型,M型个体的红血细胞上有M抗原,N型的红 血细胞上有N抗原,MN型的红血细胞上既有M抗原又有N型抗原。它的遗传 是由一对等位基因决定的,用LM,LN表示。3种表型的基因型分别为 LMLM,LNLN,LMLN。MN血型这种现象表明LM与LN这一对等位基因的两个成员 分别控制不同的抗原物质,它们在杂合体中同时表现出来,互不遮盖。

MN血型遗传 M × N ( L ML M ) ( LNLN ) MN × MN ( L ML N ) M MN N 1 : 2 : 1

二、 复等位基因(multiple alelles)
复等位基因——一个基因存在很多等位形式,称为复等位现 象,这组基因就叫复等位基因。遗传学上的概念,复等位 基因是指在群体中占据某同源染色体同一座位上的两个以 上的,决定同一性状的基因群。

人类ABO系统血型
ABO血型由3个复等位基因决定,它 们分别是IA,IB和i,IA和IB是并显 性,IA和IB对i是显性,所以由IA,IB 和i所组成6种基因型IAIA,IBIB, ii,IAi,IBi,IAIB显示4种表型,即 我们常说的A,B,AB和O型。

IA
A抗原+少量H抗原

H
前体 H抗原

IB
B抗原+少量H抗原

i
H抗原 抗原形成的途径和相关的基因

? ABO血型的遗传方式: A型男人和O型女人结婚,那么他们所生的子女会是什么 样的血型呢?O型女人的基因型肯定是ii,而这个A型男人的 基因型可以是IAIA或IAi,如果是IAIA,那么他们的子女的血 型肯定是A型(IAi),如果这个男人的基因型是IAi,则他们的 子女的血型可以是A型(IAi)也可以是O型(ii)。 ? 推算AB型的丈夫和O型的妻子,能否生出一个O型的孩子?

3. Rh血型 母体产生的抗体

胎儿产生的抗原

Rh阴性母亲怀有Rh阳性胎儿时发生新生儿溶血的机制

三、基因的多效性
? 基因多效现象(Pleiotropism):单一基因的多方面 表型效应。 例1 豌豆:C ——红花、 叶腋的红色斑点、 种皮的红色或灰色 例2 鸡的羽毛:P:翻毛鸡(FF)×正常鸡(ff) F1: 轻度翻毛鸡(Ff)

F2:翻毛鸡,轻度翻毛鸡,正常鸡 (FF) (Ff) (ff)

性状 体温 代谢 心跳 血流量 脾脏 食量 生殖力

翻毛鸡 低 强 快 大 大 多 降低

正常鸡 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常
这些性状的起 因都是因为这 一对基因的差 异—鸡毛的翻 与不翻,从而 影响到鸡的体 温、代谢、心 跳等。

四、 非等位基因间的相互作用
(一)互补基因 (二)修饰基因 (三)上位效应

(一)互补基因(Complementary genes)

——不同对的两个基因(非等位基因)相 互作用,出现了新的性状,这两个基因叫互补 基因。 例1 鸡冠形状的遗传:鸡冠有四种形状:单冠、 玫瑰冠、豌豆冠、胡桃冠。 P: 豌豆冠 × 玫瑰冠 F1: 胡桃冠

F2:胡桃冠9,豌豆冠3,玫瑰冠3,单冠1

遗传分析:假设玫瑰冠基因R,豌豆冠基因P, 则: P: PPrr × ppRR F1: PpRr

F2:P-R- ,P-rr ,ppR- ,pprr。 P和R基因是互补的,——胡桃冠; p和r基因是互补的,——单冠。

? 例2 香豌豆花色的遗传: 白花品种A,白花品种B , P: 白花A × 红花 白花B × 红花 F1: 红花 红花

F2: 红花,白花 红花,白花 说明白花品种A和白花品种B对红花是隐性的。

?

P; 白花A × 白花B F1: 红花

F2:红花(9),白花(7) 说明(1)白花A和白花B基因型是不同的; (2)白花A和白花B由隐性基因决定。 白花A由基因rr决定;白花B由基因cc决 定。 白花A的基因型为rrCC, 白花B的基因型为RRcc。

?

P: F1:

rrCC × RRcc RrCc

F2:R-C-,R-cc,rrC-,rrcc 9 3 3 1 红花 白花 白花 白花 (9) (7) C和R具有互补作用,C和R是互补基因。

(二)修饰基因(modifiers)

——影响其他基因基因表型效应的基因,叫修饰 基因。例如:香豌豆花:红花和白花 dd——红花中显蓝,D/d基因是修饰基因。 (1) 强化基因(intensifier):加强其他基因 表型效应的基因。 (2)限制基因(restriction gene):减弱其他 基因表型效应的基因。 (3)抑制基因(inhibitor):完全抑制其他基因 表型效应的基因

? 例 :家蚕,有结黄茧的,有结白茧的。 P; 黄茧 × 白茧(中国品种) F1: 白茧 说明黄茧(Y)对中国白茧(y)是显性的。 但是,p: 黄茧 × 白茧(欧洲品种) F1; F2: 白茧 白茧(13),黄茧(3)

(三)上位效应(epistasis) ——某对等位基因的表现受到另一对 非等位基因的影响,随着后者的不同而不 同,这现象叫上位效应。 1.隐性上位:产生影响的非等位基因是双 隐性的,这种上位效应叫隐性上位。

例2:家兔皮毛颜色: P: 灰兔 F1:

× 灰兔

白兔

F2: 灰兔9,黑兔3,白兔4 遗传学分析 (1)有色个体与无色个体:F2代分离比为3 :1,有色 基因为显性,基因C; (2)有色个体中,灰-黑比是9 ;3 = 3 :1,灰色基因 是显性,G。

灰兔基因型为C-G-,黑兔基因型C-gg,白兔基 因型ccG-或ccgg P: CCGG × ccgg F1: CcGg

F2:C-G-,C-gg,ccG-,ccgg 9 3 3 1 灰兔 黑兔 白兔 白兔

2.显性上位:由一个显性基因引起的上位效应。 例:燕麦颖的颜色:P: 黑颖 × 黄颖 F1: F2: 黑颖 黑颖,黄颖,白颖 12 3 1

遗传学分析 (1)黑颖:非黑颖 = 3 :1,说明黑颖是显性,基因为B; (2)非黑颖中,黄颖 :白颖 = 3 :1,说明黄颖是显性, 基因为Y。

P; F1:

BByy × bbYY BbYy

F2: B-Y-,B-yy,bbY-,bbyy 9 3 3 1 黑颖 黑颖 黄颖 白颖 B基因的存在遮盖了Y-基因的表现。

第二节 致死基因(lethal genes)
致死基因是指那些使生物体不能存活的等位基因。 第一次发现致死基因是在1904年,法国L.Cuenot在研究 中发现黄色皮毛的小鼠品种不能真实遗传。

杂交实验结果如下: 黄鼠?黑鼠?黄2378:黑2398 黄鼠?黄鼠?黄2396:黑l235 设黄鼠的基因型为AYa,黑鼠为aa,则上述杂交可写为: AYa ? aa 1AYa(黄) : 1aa(黑) AYa ? AYa 1AYAY :2AYa(黄):1aa(黑)

? 从第一个交配看,子代分离比为1:1,黄鼠很可能是杂合 体,如果这样,根据孟德尔遗传分析原理,则第二个杂交 黄鼠?黄鼠的子代分离比应该是3:1,可是实验结果却是 2:1。 ? 以后的研究发现,每窝黄鼠?黄鼠的子代数比黄鼠?黑鼠的 子代数少1/4左右,这就表明有一部分小鼠在胚胎期即死 亡(图)。

隐性致死基因使小鼠总数减少

? 纯合体AYAY 就是缺少的部分,这部分纯合体在胚胎期 就死亡,这种能引起死亡的基因叫致死基因,在这里 AY 是隐性致死基因。这里的黄鼠基因AY 影响两个性 状:毛皮颜色和生存能力。AY在体色上呈显性效应, 对黑鼠基因a是显性,杂合体AYa的表型是黄鼠;但黄 鼠基因AY在致死作用方向呈隐性效应,即只有当黄鼠 基因有两份,为AYAY纯合体时,才引起小鼠的死亡。 Aya × Aya 黄↓黄 AyAy Aya aa (死亡) 黄色 野鼠色

? 除隐性致死基因外,还有一类致死基因是属于显性致死 的,即在杂合体状态下就表现致死效应。由显性基因Rb 引起的视网膜母细胞瘤是一种眼科致死性遗传病,常在 幼年发病,患者通常因肿瘤长入单侧或双侧眼内玻璃 体,晚期向眼外蔓延,最后可全身转移而死亡。

第四节 遗传的染色体基础
Chromosomal Theory of Heredity

二、 遗传的染色体学说
? 1902年,美国W. S. Sutton和德国的T. Boveri各自独立地认识 到豌豆产生配子时遗传因子的行为和性细胞在减数分裂过程中 的染色体行为有着平行的关系: ? 在真核生物中基因是成对存在的(等位基因),染色体也是成对 存在的(同源染色体); ? 在形成配子时,等位基因相互分离,分别进入不同的配子中, 一对同源染色体在第一次减数分裂时也相互分离,移向细胞的 两极; ? 非等位基因在形成配子时,是自由组合地进入配子的,非同源 染色体亦如此。

? 因此,两位研究者各自独立地提出了细胞 核的染色体可能是基因的载体的学说,即 遗传的染色体学说(chromosome theory of heredity)。 ? 由于决定不同性状的两对非等位基因分别处在两 对非同源染色体上,形成配子时同源染色体上的 等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因以 同等的机会在配子内自由组合,导致基因的自由 组合,从而实现性状的自由组合(图)。

? 图 用染色体学说图解孟德尔分离定律

? 图 用染色体学说图解孟德尔自由组合定律

第五节 性染色体与性连锁遗传
一、性染色体与性别决定
性染色体(sex chromosome) ——成对染色体中直接与性别决定有关的一个或一对染 色体。
? 成对性染色体往往是异型的:形态、结构、大小、功能上 都有所不同。

果蝇的常染色体与性染色体

性别决定的方式
1.雄杂合型(XY型): ? 两种性染色体分别为X、Y; ? 雄性个体的性染色体组成为XY(异配子性别),产生两种 类型的配子,分别含X和Y染色体; ? 雌性个体则为XX(同配子性别),产生一种配子,含X染 色体。 ? 性比一般是1 : 1。

2.雌杂合型(ZW型):
? 两种性染色体分别为Z、W染色体; ? 雌性个体性染色体组成为ZW(异配子 性别),产生两种类型的配子,分别 含Z和W染色体; ? 雄性个体则为ZZ(同配子性别),产生 一种配子含Z染色体。 ? 性比一般是1 : 1。 ? 蛾类、蝶类,鸡鸭等

二、黑腹果蝇的伴性遗传
——也称为性连锁(sex linkage),指位于性染色体 上的基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现 象;特指X或Z染色体上基因的遗传。

果蝇的眼色不仅受pr+/pr基因控制(红眼对紫眼显性); 还受另一对基因W/w控制(红眼对白眼为显性)。红眼(W)对 白眼(w)为显性;
P: 红眼(♀) × 白眼(♂)

F1:

红眼(♀) × 红眼(♂)

F2:

? 红眼

:

? 白眼

(♀/♂)

(♂)

果蝇眼色性连锁遗传的解释

P

F1

三、

人类的伴性遗传

1.X-连锁隐性遗传 (X-linked recessive inheritance)

如果带有 X- 连锁致病基因的女性杂合子不发病,只 有致病基因的纯合子女性和半合子男性发病,则这类疾 病为X连锁隐性遗传病。 红绿色盲(congenital dyschromatopsia of the protan and deutan type) 血友病 (hemophilia) 进行性肌营养不良(progressive muscular dystorphy,DMD) 交叉遗传 (criss-cross inheritance):男性的X染色体来源 于母亲,又只能传给自己的女儿,不存在男性→ 男性之间的传递。

X连锁隐性遗传病的遗传婚配图解

X连锁隐性遗传病的遗传典型系谱 血友病 (hemophilia)

色盲遗传 已知控制色盲的基因是隐性c,位于X染色体上,Y上不携 带其等位基因。 XCXC, XC Xc , XC Y 不色盲 XcXc 色盲 XcY 色盲

如果父亲色盲而母亲正 常,则儿女均表现正常

如果母亲色盲而父亲正常, 则儿子必是色盲,女儿表现 正常

2.X-连锁显性遗传(X-linked dominant inhertance) 致病基因位于X染色体上,带有致病基因的杂合子个体发 病,称为X连锁显性(X-linked dominant,XD)遗传病。

X连锁显性遗传病婚配图解

抗维生素D佝偻病 (Vitamin Dresistant rickets) (1)患者女性多于男性; (2)每代都有患者; (3)男性患者的女儿都为患者; (4)女性患者的子女患病的机会为1/2。 色素失调

3.Y-连锁遗传(Y-linked inheritance) 决定某种性状或疾病的基因位于Y染色体上,则这种性状或 疾病的传递过程叫 Y- 连锁遗传。由于 Y 染色体只存在于男性个 体,其遗传方式为全男性遗传 (holandric inheritance) ,即 Y连锁性状只由父亲传递给儿子,再由儿子传递给孙子。

外耳道多毛家族谱系

毛耳(hairy ears) 鱼类中背鳍上的斑点

Ⅱ1为患者 Ⅱ2? Ⅰ2?

Ⅱ3是否杂合子携带者?
由于Ⅰ2是杂合子,故Ⅱ3是携带者的概率 是1/2,她不是携带者的概率也是 1/2。
假肥大型肌营养不良系谱

她已生了3个儿子都正常, ★ 如果她是携带者,而3个儿子正常,则条件概率为(1/2)3=1/8 ★ 如果她不是携带者,3个儿子正常,则条件概率为1。 这样Ⅱ3是携带者的后概率为:1/16/(1/16+1/2)=1/9 即由于Ⅱ3已生育了3个正常男孩,她是携带者的概率由1/2降至1/ 9,而不是携带者的可能性是8/9。

第六节 遗传的第三定律 ——连锁交换定律

一、香豌豆两对相对性状杂交试验.
组合一:紫花、长花粉粒×红花、圆花粉粒

F2四种表现型个体数的 比例与9:3:3:1相差 很大,并且两亲本 性状组合类型(紫长 和红圆)的实际数高 于理论数,而两种 新性状组合类型(紫 圆和红长)的实际数 少于理论数。

组合二:紫花、圆花粉粒×红花、长花粉粒

F2四种表现型个体数的 比例与9:3:3:1相差很 大,并且两亲本性状 组合类型(紫圆和红长) 的实际数高于理论 数,而两种新性状组 合类型(紫长和红圆) 的实际数少于理论 数。

二、摩尔根等的果蝇遗传试验
果蝇眼色与翅长的连锁遗传:
? 眼色:红眼(pr+)对紫眼(pr)为显性; ? 翅长:长翅(vg+)对残翅(vg)为显性。

果蝇眼色与翅长连锁遗传
(一): (二):

P F1 Ft

pr+pr+vg+vg+×prprvgvg ↓ pr+prvg+vg × prprvgvg pr+prvg+vg prprvgvg pr+prvgvg prprvg+vg 1339 1195 151 154

P pr+pr+vgvg×prprvg+vg+ ↓ F1 pr+prvg+vg × prprvgvg Ft pr+prvg+vg prprvgvg pr+prvgvg prprvg+vg 157 146 965 1067

结果: F1形成四种类型的配子; 但比例显然不符合1:1:1:1,且亲本类型配子明显多于重组型配子; 两种亲本型配子数大致相等,两种重组型配子数也大致相等。

? 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 。 ? 控制果蝇眼色和翅长的两对非等位基因位于同一同源染色 体上。即: ? 相引相中,pr+vg+连锁在一条染色体上,而prvg连锁在另 一条染色体,杂种F1一对同源染色体分别具有pr+vg+和 prvg。

三、交换
重组合配子的产生是由于:减数分裂前期 I 同源染色体的非 姊妹染色单体间发生了节段互换。(基因论的核心内容) ? 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。例 如雄果蝇和雌家蚕中通常不发生交换,连锁基因完全连 锁,不发生重组。 ? 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。

完全连锁(complete linkage)

AB a b

不完全连锁(incomplete linkage)

连锁与交换的遗传机理
同一染色体上的各个非等位基因在染色体上各有一定的位置,呈线性排列;

P F1 (复制)
同源染色体联会(偶线期)

非姊妹染色单体交换(偶线期到双线期)

终变期四分体
相邻两基因间发生断裂与交换的机会与基因间距离有关:基因间距离越大,断裂 和交换的机会也越大。

? 交换值(cross-over value),也称重组率/重组值,是指 重组合占总组合的百分率。即:

重组合 交换值(%) ? ? 100% 总组合
亲组合+重组合

香豌豆P-L基因间交换值测定

重组值=



交换值与遗传距离

1. 非姊妹染色单体间交换数目及位置是随机的; 2. 两个连锁基因间交换值的变化范围是[0, 50%],其变化 反映基因间的连锁强度、基因间的相对距离;
两基因间的距离越远,基因间的连锁强度越小,交换值就 越大;反之,基因间的距离越近,基因间的连锁强度越 大,交换值就越小。

3. 通常用交换值/重组率来度量基因间的相对距离,也称为 遗传距离(genetic distance)。
通常以1%的重组率作为一个遗传距离单位/遗传单位。

(二)三点测验与基因直线排列

黑腹果蝇品系: 野生型果蝇(+++)长翅、直刚毛、红眼。 三隐性果蝇(m sn3 w)小翅、焦刚毛、白眼。

计算基因间的重组值: m—sn3间的重组值 m—w间的重组值 w—sn3间的重组值 画遗传学图:

m—w间重组值小于m—sn3间和sn3-w间重组值之和,这是什么原因?

m-w间重组值小于m-sn3与w-sn3间重组值之和,这是因为两个 相距较远的基因发生了双交换的结果。而这种发生了双交换的 果蝇在基因顺序尚未揭晓时,也就是说,当遗传学图还没有画 出时,是难以确定的。 遗传学图画出以后,可以分析出m-w间发生双交换能产生两种 表型的果蝇:m+w(小翅、直刚毛、白眼)和+sn3+(长翅、卷 刚毛、红眼)。这两种果蝇计有八只,在计算m-w间重组值 时,这个值没有被计算进去。二个相距较远的基因的重组值被 低估了。 低估的值是:8/1000×100%=0.8% 因为是双交换,所以再乘以2,得0.8%×2=1.6%。这就是校 正值。画出图距。

六、 并发率和干扰

1. 理论双交换值
? 连锁与互换的机理表明:染色体上除着丝粒外,任何一 点均有可能发生非姊妹染色单体间的交换。但是相邻两 个交换是否会发生相互影响呢? ? 如果相邻两交换间互不影响,即交换独立发生,那么根 据乘法定理,双交换发生的理论频率(理论双交换值)应 该是两个区域交换频率(交换值)的乘积。 ? 例:wxshc三点测验中,wx和c基因间理论双交换值应为 0.184×0.035=0.64%。

2. 干扰(interference):
? 测交试验的结果表明: wx和c基因间的实际双交换值为0.09%,低于理论双交 换值,这是由于wx-sh间或sh-c间一旦发生一次交换后 就会影响另一个区域交换的发生,使双交换的频率下 降。 ? 这种现象称为干扰(interference),或干涉: 一个交换发生后,它往往会影响其邻近交换的发生。其 结果是使实际双交换值不等于理论双交换值。 ? 为了度量两次交换间相互影响的程度,提出了符合系数 的概念。

3.并发系数(coefficient of coincidence)

? 符合系数也称为并发系数:用以 衡量两次交换间相互影响的性质 和程度。 ? 例如前述中: 符合系数=0.09/0.64=0.14. ? 符合系数的性质:
真核生物:[0, 1]—正干扰; *某些微生物中往往大于1,称为 负干扰。

遗传图(Genetic map):根据基因在染色体上排列(或 连锁)的序列画成的图。 (1)利用三点测交 (2)利用三次两点测交 例如:玉米:花青素基因(a)、棕色叶脉(bm) 易碎胚乳(bt)在第五连锁群上; a和bm间重组值=6% a和bt间重组值=7% bm和bt间重组值=1% 可以画出a、bm、bt间的顺序了。

第七节

高等植物的细胞质遗传

前面所介绍的遗传性状都是由细胞核内染色体上的基因即 核基因所决定的,由核基因所决定的遗传现象和遗传规律称为 细胞核遗传或核遗传。 生物的某些遗传现象并不是或者不完全是由核基因 所决定的,而是取决于或部分取决于细胞质内的基因。 细胞质基因组: 所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。 真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在 于线粒体,质体,中心体等细胞器中.

生物的遗传体系: 核基因组 ? 遗 传 物 质 细胞质 基因组 染色体 ? 基因(核DNA)

叶绿体基因组(ctDNA) 线粒体基因组(mtDNA) 细胞器 基因组 中心粒基因组(centro DNA) 动粒基因组(kinto DNA) 膜体系基因组(membrane DNA) 非细胞器 基因组 细胞细菌质粒基因组(plasmid DNA) 细胞共生体基因组(symbiont DNA)

二、细胞质遗传的特点: 1.特点: 正交和反交的遗传表现不同。 表现不同,某些性状只表现于母 本时才能遗传给子代,故胞质遗 传又称母性遗传。 遗传方式是非孟德尔遗传,杂交后代不 表现有比例的分离。带有胞质基因的细 胞器在细胞分裂时分配是不均匀的。

2.原因: 真核生物有性过程: 卵细胞:有细胞核、大量的细胞质和细胞器。 ∴能为子代提供核基因和全部或绝大部分胞质基因。 精细胞:只有细胞核,细胞质或细胞器极少或没有。 ∴只能提供其核基因,不能或极少提供胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状,其遗传信息只能通 过卵细胞传给子代,而不能通过精细胞遗传给子代。

卵细胞

精细胞

一、概念:

∴母性影响不属于胞质遗传的范畴,十分相似而已。

二、特点:
下一代表现型受上一代母体基因的影响。

母性影响:由核基因的产物积累在卵细胞中的物质 所引起的,子代表现母本性状的遗传现象。 椎实螺的外壳旋转方向的遗传。 椎实螺是一种♀、♂同体的软 体动物,每一个体又能同时产 生卵子和精子,但一般通过异 体受精进行繁殖。

椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋之分,属于一对相 对性状。 右旋(S+)对左旋(S) 。

F1旋转方向都与各自母本相似,即右旋或左旋,

F2均为右旋,F3 才出现右旋和左 旋的分离。

某个体的表现型并不由其自身的基因型直接决 定,而是由母本卵细胞状态决定,母本卵细胞的状态 又由母本的基因型决定。

原因:椎实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第二次 分裂时纺锤体分裂方向所决定的。 右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂; 左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂。

∴母体基因型 ? 受精卵纺锤体分裂方向 ? 椎实螺外 壳旋转方向。

数量性状遗传
数量性状和质量性状的区别
基因 控制 数量 性状 质量 性状 多基 因 单基 因 变异 分布 正态 分布 二项 分布 表型 分布 连续 受环境 影响 大 遗传规 律 非孟德 尔遗传 孟德尔 遗传 性状 特点 易度 量 不易 度量 研究对象 群体

分散



个体和 群体

一.数量性状的特征
第一、数量性状的变异表现为连续的,杂交后的分离世代 不能明确分组。? 例如:水稻、小麦等植株的高矮、生育期的长短、产 量高低等性状,不同品种间杂交的F2,F3后代群体都有 广泛的变异类型,不能明确地划分为不同的组,统计每 组的个体数,求出分离比例。

第二、数量性状一般容易受到环境的影响而发生变异。这 种变异一般是不遗传的。例如:玉米果穗长度不同的两 个品系进行杂交,F1的穗长介于两亲本之间,F2各植株 结的穗子长度表现明显的连续变异。

由于环境的影响,使基因型纯合的两个亲本和基因型杂 合一致的杂种第一代(F1),各个个体的穗长也呈现连 续的分布。

由于环境的影响,使基因型纯合的两个亲本和基因型杂 合一致的杂种第一代(F1),各个个体的穗长也呈现连 续的分布。

F2群体既有由于基因分离所造成的基因型差异,又有由 于环境影响所造成的同一基因型的表现型差异,所 以,F2的连续分布比亲本和F1都更广泛。

? 最简单的数量性状,可以假定是由二对或三对基因共同决 定的。 ? 例如,小麦的红色子粒品种与白粒子粒品种杂交,F2子粒 可分为红色子粒和白色子粒两组。有的表现15∶1分离, 有的为63∶1分离,这两种分离都反映了基因的重叠作 用。下面将二对和三对基因的遗传动态图示如下:

(1)小麦子粒颜色受两对重叠基因决定的遗传动态

小麦皮色的遗传

P F1

深红 ( RRCC )×白色 ( rrcc)

中红( RrCc) (互交) F2 深红 大红 中红 大红 中红 浅红 中红 浅红 白 RRCC RrCC rrCC RRCc RrCc rrCc RRcc Rrcc rrcc 1/16 2/16 1/16 2/16 4/16 2/16 1/16 2/16 1/16


相关文章:
遗 传 学1
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高等教育 理学...遗第1章 第1节 绪论 传 学 遗传学的研究任务和对象 1.1.1 遗传学基本概念...
遗传学1
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高等教育 农学...遗传学(上)[1] 86页 50财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出...
同济大学遗传学课件总结
同济大学遗传学课件总结_理学_高等教育_教育专区。期末复习用 遗传学总结第一章...酵母的Ty1转座子---反转录转座子 转座(transposon):从DNA到DNA的转移; 反...
遗传学1
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 专业资料 医药卫生 预防...遗传学1 遗传学复习遗传学复习隐藏>> 遗传学试卷 3 将编号写在题后括号内) ...
遗传学1
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高等教育 医学...遗传学试题一试卷 一、简答题(共 20 分) 简答题 共 1、同一物种不同基因型...
动物遗传学课件作业
动物遗传学课件作业_农学_高等教育_教育专区。简答题 1、 证明核酸是遗传物质的...作为遗传物质 应具备的条件:① 它必须能精确地复制,使后代细胞具有和亲代细胞 ...
遗传学复习1
遗传学复习1_理学_高等教育_教育专区。今日推荐 88份文档 2014全国高考状元联手分享状元笔记 衡水中学文科学霸高中数学笔记 清华附中文科学霸高中政治笔记 东北师大附中...
遗传学
遗传学多媒体课件的研制与应用 2001 年遗传 付碧 (遗传学课题组进修教 师)第...课程描述 3-1 课程发展的主要历史沿革 遗传学课程作为生命科学学院的本科生生...
遗传学复习资料1
搜试试 3 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高等教育 农学...遗传学复习资料1_农学_高等教育_教育专区。《医学遗传学基础》总复习资料一....
遗传学
学时分配: 2 学时 教学手段:多媒体课件+板书 1 遗传学的概念、研究对象、研究内容 1.1 概念 遗传学(genetics)是一门新兴的、发展非常迅速的学科,它已 成为...
更多相关标签:
遗传学课件 | 医学遗传学课件 | 细胞遗传学课件 | 保护遗传学课件 | 大学遗传学课件 | 分子遗传学课件 | 遗传学 | 医学遗传学 |