【遗传学】第二章 孟德尔定律

第二章孟德尔定律

本章重点:

掌握遗传学的几个基本概念,例如,显性、隐性、基因型、表型、基因、基因座、野生型基因、突变型基因、等位基因、纯合体、杂合体、显性基因、隐性基因等等学习应用孟德尔的分离定律和自由组合定律(独立分配定律)解释一些遗传现象

了解遗传学常用的统计处理方法

学时:7

格雷戈尔.约翰.孟德尔(Gregor Johann Mendel) “植物杂交试验”论文1865年2月8日在Brunn自然科学学会上宣读,并于1866年刊登在Brunn植物学会会刊上。

Put forth the basic principles of inheritance ,publishing his findings in 1866 ,the significance of his work did not become widely appreciated until 1900.

第一节分离定律(Law of segregation)

一、孟德尔遗传分析的方法

(一)严格选材

(二)精心设计(单因子分析法)

(三)定量分析法(对杂交后代分类、计数和归纳)

(四)首创了测交方法(用以证明因子分离假设的正确性)

二、孟德尔实验分析

(一)关键名词

1.基因(gene):孟德尔遗传分析中指的遗传因子。基因位于染色体上,是具有特定

核苷酸顺序的片段,是储存遗传信息的功能单位。

2.基因座(locus):基因在染色体上所处的位置。

3.等位基因(alleles):在同源染色体上占据相同座位的两个不同形式的基因,是由突变所造成的许多可能的状态之一。

4.显性基因(dominant):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。

5.隐性基因(recessive):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。

6.基因型(genotype):个体或细胞的特定基因的组成。

7.表型(phenotype):生物体某特定基因所表现的性状(可以观察到的各种形体特征、基因的化学产物、各种行为特性等)。

8.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。

9.杂合体(hoterozygote):基因座上有两个不同的等位基因。

10.真实遗传(true breeding):子代性状永远与亲代性状相同的遗传方式。

11.回交(backcross):杂交产生的子一代个体再与其亲本进行交配的方式。

12.测交(testcross):杂交产生的子一代个体再与其隐性(或双隐性)亲本进行交配

的方式,用以测验子代个体的基因型的一种回交。

13 性状:在遗传学研究中通常把生物个体的形态、结构、生理生化等特性统称为~。

14 单位性状:在研究性状遗传时,把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为

研究对象,这样区分开来的性状称为~。

15 相对性状:遗传学中如单位性状内有相对差异即称为~。

16 显性性状:F1能表现出来的亲本性状

17 隐性性状:F1未能表现出来的亲本性状

(二)杂交图式

亲本、父母本P

等位基因

纯系AA 、杂合Aa

显隐性AA、BB、aa、bb

杂交×

子代F1 F2

分离segregation

独立分配(自由组合)independent assortment

圆豆(RR)×皱缩(rr)

↓↓

R r

↘↙

F1 圆形(Rr)

♂配子♀配子

F2基因型比1RR:2Rr:1rr

F2表型比圆形3:皱缩1

1.豌豆具有稳定的可以区分的性状。

2.豌豆不但自花授,而且闭花授粉。

3.豌豆的豆荚成熟后,子粒留在豆荚里便于准确计数。

P : 红花X 白花

基因型CC cc

配子 C c

F1代红花

基因型Cc

配子C,c

F2代红花白花

基因型CC Cc cc

比例 1 +2=3 :1

孟德尔基于颗粒遗传的思想,建立了分离定律的理论基础:

1.性状是由颗粒性的遗传因子(hereditary factor)(基因gene)决定的。

2.每个植株有一对等位基因控制着他所研究的每一对相对性状。F1植株至少有一个基因是决定显性性状的,另一个等位基因是决定隐性性状的。

3.每一对基因的成员均等地分离到生殖细胞中去。

4.每一个生殖细胞或配子(gametes)只含有每对基因中的一个。

5.每一对基因中,一个来自父本雄性生殖细胞,一个来自母本雌性生殖细胞。在形成下一代新的个体(或合子)时,配子的结合是随机的。

分离定律:基因不融合,而是各自分开;如果双亲都是杂种,后代以 3 显性:1隐性的比例分离。

三、分离规律的验证:

分离规律假设:

体细胞中成对基因在配子形成时将随着减数分裂的

进行而互不干扰地分离;

配子中只含有成对基因中的一个。

(一)测交法

测交法(test cross):也称回交法。即把被测验的个体与隐性纯合基因型的亲本杂交,根据测交子代(Ft)的表现型和比例测知该个体的基因型。

供测个体×隐性纯合亲本→Ft测交子代。例如

红花×白花红花×白花

CC ↓cc Cc ↓cc

Ft红花红花白花

Cc Cc cc

比例全部1: 1

(二)自交法

F2植株个体通过自交产生F3株系,根据F3株系的性状表现,推论F2个体的基因型。

P红花×白花

CC↓cc

F1红花Cc

↓⊗

F2红花红花白花

CC Cc cc

↓↓↓

F3红花分离白花

1:2: 1

试验结果:

100株F2红花株

↓⊗

F3株系全为红花株3红:1白

株系数1/3(36株)2/3(64)株)

1: 1.8

(三)F1花粉鉴定法

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,位于同源染色体的等位基因随之分离→进入不同配子。

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。

如玉米、水稻等:

糯性×非糯

wxwx↓WxWx

F1非糯Wxwx

↓观察花粉颜色(稀碘液)

糯性(wx):非糯(Wx)

红棕色兰黑色

1:1

四、分离比实现的条件:

分离规律的表现:

以一对相对性状为例:

F1在完全显性的条件下→F2为3:1

测交时→Ft为1:1

P

Ft

在于成对基因的分离和组合,需满足以下条件。

1.研究的生物体必须是二倍体(2n),相对性状差异明显;

2.杂种减数分裂时各同源染色体必须以均等的机会分离→形成数目相等的配子→两类配子发育良好,雌雄配子受精机会均等;

3.受精后各基因型的合子成活率均等;

4.显性作用完全,不受其它基因影响而改变作用方式,即简单的显隐性;

5.杂种后代处于相对一致的条件下,试验群体大。

五、分离规律的应用:

1.是遗传学中性状遗传最基本的规律,在理论上说明了生物界由于杂交的分离而出现变

异的普遍性;

2.从本质上说明控制性状的遗传物质是以基因存在,基因在体细胞中成双、在配子中成

单,具有高度的独立性;

3.在减数分裂配子的形成过程中,成对基因在杂种细胞中彼此互不干扰、独立分离,通过基因重组在子代中继续表现各自的作用。

4.杂种通过自交将产生性状分离,同时导致基因纯合。

纯合亲本杂交→杂种自交→性状分离选择→纯合一致的品种。

∴亲本要纯→F1真杂种→F2才会按比例分离:

如果F1假杂种→F2不分离。

如果父母本不纯→F1分离。

5.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

抗(显性)×感(隐性)

F1抗

F2抗性分离

有些抗病株在F3还会分离。

6.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。

7.利用花粉培育纯合体:

杂种(2n)

配子(n)

↓加倍

纯合二倍体植株(2n)

品种

第二节自由组合定律

孟德尔以豌豆为材料,选用具有两对相对性状差异的纯合亲本进行杂交→研究两对相对性状的遗传后提出:独立分配规律(自由组合规律)。

一、两对相对性状的遗传

㈠试验结果

P黄色子叶、圆粒×绿色子叶、皱粒

F1黄色子叶、圆粒15株自交结556粒种子

↓⊗

F2种子黄、圆黄、皱绿、圆绿、皱总数

实得粒数31510110832556

理论比例9:3:3:116

理论粒数312.75104.25104.2534.75556

在两对相对性状遗传时:

F1出现显性性状;

F2会出现4种类型:

2种亲本型+2种新的重组型。

(两者成一定比例)

㈡结果分析

先按一对相对性状杂交的试验结果分析:

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。

F2出现两种重组型个体→说明控制两对性状的基因在从F1遗传给F2时,是自

由组合的。

按概率定律,两个独立事件同时出现的概率是分别

出现概率的乘积:

黄、圆3/4×3/4=9/16

黄、皱3/4×1/4=3/16

绿、圆1/4×3/4=3/16

绿、皱1/4×1/4=1/16

(3∶1)2=9∶3∶3∶1

二、独立分配现象的解释

独立分配规律的要点:

控制两对不同性状的等位基因在配子形成过程中,一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合互不干扰,各自独立分配到配子之中。

独立分配的实质:

控制两对性状的等位基因,分布在不同的同源染色体上;减数分裂时,每对同源染色体上等位基因发生分离,而位于非同源染色体上的基因,可以自由组合。

三、独立分配规律的验证

㈠测交法

F1×双隐性亲本

黄圆YyRr 绿皱yyrr

配子YR Yr yR yr yr

基因型YyRr Yyrr yyRr yyrr

表现型黄、圆黄、皱绿、圆绿、皱

表现型比例1:1:1:1⇐理论Ft

F1为♀31272626 ⇐测交结果

F1为♂24222526 ⇐测交结果

χ2测验,P>5%,符合理论比例,理论与实际结果一致。

㈡自交法

按照分离和独立分配规律的理论判断,F2中:

♥纯合基因型的植株有4/16(YYRR、yyRR、YYrr、yyrr)经自交→F3,性状不分离;

♥一对基因杂合的植株有8/16(YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr)经自交→F3,一对性状分离(3∶1),另一对性状稳定;

♥二对基因杂合的植株有4/16(YyRr)经自交→F3,二对性状均分离(9∶3∶3∶1)。孟德尔试验结果:

T=529株

F2植株群体中(按表现型归类,则)

Y_R_Y_rr yyR_yyrr总计

3019610230529

四、多对相对性状的遗传

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,其遗传仍符合独立分配规律。

例如:

黄、圆、红×绿、皱、白

YYRRCC↓yyrrcc

F1黄、圆、红

YyRrCc⇐完全显性

F1配子类型23=8

(YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc)

F2组合43=64⇐雌雄配子间随机结合

F2基因型33=27

F2表现型23=8⇐27:9:9:9:3:3:3:1

3对基因的F1自交相当于

(YyRrCc)2=(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。

∴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。

豌豆黄色、圆粒、红花/绿色、皱粒、白花的F2基因型、表现型及F3分离比例

试验结果是否符合3:1、1:1、9:3:3:1、1:1:1:1等比例均应进行χ2测验。

五、独立分配规律的应用

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。

1. 说明生物界发生变异的原因之一,是多对基因之间的自由组合;

例如:按照独立分配规律,在显性作用完全的条件下:

亲本之间

2对基因差异F222=4表现型

4对基因差异F224=16表现型

20对基因差异F2220=1048576表现型

基因型更加复杂。

2.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:

1.分离规律的应用完全适应于独立分配规律,且独立分配规律更具有指导意义;

2.杂交育种中,有利于组合双亲优良性状,并可预测杂交后代出现的优良组合及其比例,以便确定育种工作的规模。

例如:水稻

P有芒抗病(AARR)×无芒感病(aarr)

F1有芒抗病AaRr

↓⊗

F22/16aaRr与1/16aaRR为无芒抗病(3/16)

aaRR纯合型占无芒抗病株总数的1/3,F3中不再分离。

如希望F3获得10个稳定遗传的无芒抗病株(aaRR),

则F2至少选择30株无芒抗病株(aaRR +aaRr)。

孟德尔的两条遗传学定律

分离定律:基因不融合,而是各自分开;如果双亲都是杂种,后代以3 显性:1隐性的比例分离。

自由组合定律:每对基因自由组合或分离,而不受其他基因的影响。

第三节遗传学数据的统计处理

孟德尔在豌豆遗传试验中已认识到3∶1、1∶1等分离比例都必须在子代个体数较多的条件下才能比较接近。

20世纪初人们已认识到概率原理在遗传研究中的重要性和必要性。

一、概率原理

㈠、概率的概念:是指在反复试验中,预期某一事件出现的比例,它是生物统计学中最基本的概念。

F1红花Cc

F2↓⊗

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中的机会均等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。

遗传研究中可通过概率分析来推算遗传比率。

㈡、概率的基本定律:

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。

例如:豌豆黄子叶、圆粒×绿子叶、皱粒→YyRr

由于这两对性状是受两对独立基因的控制,属于独立事件。

•Y或y、R或r进入一个配子的概率各为1/2→两个非等位基因同时进入某一配子的概率→各基因概率的→(1/2)2=1/4。

•F1中杂合基因(YyRr)对数n=2,故可形成2n=22=4种配子。

根据乘法定理,四个配子中的基因组合及其出现的概率是:

YR=(1/2)2=1/4,Yr=(1/2)2=1/4

yR=(1/2)2=1/4,yr=(1/2)2=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,二者只居其一。

如求豌豆子叶黄色和绿色的概率→为二者概率之和,即1/2+1/2=1

(三)遗传比率的计算方法

1.棋盘法(punnett square)计算遗传比率

例如在RrYy ×RrYy杂交中,计算子代全部基因型的概率:

∴同一配子中具有互斥性质的等位基因不会同时存在,只可能存在非等位基因→形成YR、Yr、yR、yr四种配子,其概率各为(1/4)。

雌雄配子受精→结合成16种合子,各雌配子和雄配子受精结合为一种基因型的合子后,就不会再同时形成为另一种基因型的合子。即通过受精形成的组合彼此是互斥事件。

2.分支法(branching process)计算遗传比率

例如在RrYy ×RrYy杂交中,计算子代全部基因型的概率:

一对基因的分离另一对基因的分离后代基因型及其比率

Rr×Rr Yy×Yy

↓↓

1/4YY----→1/16RRYY

1/4RR2/4Yy----→2/16RRYy

1/4yy----→1/16RRyy

1/4YY ----→2/16RrYY 2/4Rr 2/4Yy ----→4/16RyYy

1/4yy ----→2/16Rryy

1/4YY ----→1/16rrYY 1/4rr 2/4Yy ----→2/16rrYy

1/4yy ----→1/16rryy 计算其表型及其比例,只需将子代的表型比分别以3/4和1/4分别代入即可:

第一对基因的表型另一对基因的表型后代表型及其比率

Rr ×Rr Yy ×Yy

圆形圆形黄色黄色

↓↓

3/4圆形3/4黄色------→9/16圆黄

1/4绿色------→3/16圆绿

1/4皱缩3/4黄色------→3/16皱黄

1/4绿色------→1/16皱绿

例如在AaBbCc×AaBbCc 杂交中,计算子代全部基因型的概率:

一对基因的分离另一对基因的分离再一对基因的分离后代基因型及比例Aa×Aa Bb×Bb Cc×Cc

1/4CC ---→1/64

1/4BB 2/4 Cc ---→2/64

1/4 cc ---→1/64 1/4AA 1/4CC ---→2/64

2/4 Bb 2/4 Cc ---→4/64

1/4 cc ---→2/64

1/4CC ---→1/64

1/4 bb 2/4 Cc ---→2/64

1/4 cc ---→1/64

二、二项式展开

采用棋盘方格和分支法将显性和隐性基因数目不同的组合及其概率进行排列整理,工作较繁。可采用二项式公式进行简便分析。

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。

例如Aa×aa,推算其子代为

二个Aa的概率是1/2×1/2=1/4

一个为Aa,另一个为aa的概率为1/2×1/2+1/2×1/2=2/4

二个aa的概率为1/2×1/2=1/4

符合二项式分布(p+q)2=1p2+2pq+1q2

二项式展开公式为

当n较大时,二项式展开的公式就会过长。

为了方便,如仅需推算其中某一项事件出现的概率,可用以下通式:

p为某一基因型或表现型出现的概率;

q是另一基因型或表型出现的概率;

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;如4!,即表示4×3×2×1=24。

应注意:0!或任何数的0次方均等于1。

1. 以YyRr为例,用二项式展开分析其后代群体的基因结构。

显性基因Y或R出现的概率p=(1/2),隐性基因y或r出现概率q=(1/2),p+q=1。n=杂合基因个数。

当n=4,则代入二项式展开为:

如果只需了解3显性和1隐性基因个体出现的概率,即n=4、r=3、n–r=4–3=1;则可采用单项事件概率的通式进行推算,获得同样结果:

2. 杂种F2不同表现型个体频率亦可采用二项式分析:

任何一对完全显隐性的杂合基因型,F2群体中显性性状出现的概率p = (3/4)、隐性性状出现概率q = (1/4),p+q = (3/4) +(1/4) = 1。

n代表杂合基因对数,则其二项式展开为:

例如,两对基因杂种YyRr自交产生的F2群体,其表现型个体的概率按上述的(3/4):(1/4)概率代入二项式展开为:

表明具有Y_R_个体概率为(9/16),Y_rr和yyR_个体概率为(6/16),yyrr的个体概率为(1/16),即表现型比率为9:3:3:1。

同理,三对基因杂种YyRrCc,其自交的F2群体的表现型概率,可按二项式展开求得:

表明Y_R_C_的个体概率为(27/64),Y_R_cc、Y_rrC_和yyR_C_的个体概率为各占9/64、Y_rrcc、yyR_cc和yyrrC_的个体概率各占(3/64),yyrrcc的个体概率为(1/64)。

即表现型比率为27:9:9:9:3:3:3:1。

如仅需了解F2群体中某表现型个体出现的概率→可用单项事件概率的通式进行推算。

例如,在三对基因杂种YyRrCc的F2群体中,问两显性性状和一隐性性状个体出现的概率是多少?即n=3、r=2、n–r=3–2=1。则可按上述通式求得:

∴上述二项式展开可应用于:

①. F2 群体基因型的排列和分析。

②. F2 或Ft 群体中表现型的排列和分析。

三、适合度(X2)测验

适合度(goodness of fit)根据实得比数符合理论比数的程度如何,从而判断这次实验结果是否可用这个理论比数来说明。

实现孟德尔比率必须满足的条件:

①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同;

②雌雄配子结合的机会是相等的;

③到观察时子二代不同基因型的个体的存活率相等;

④等位基因间的显隐性关系是完全的;

⑤观察的子代样本数目足够多。

由于各种因素的干扰,遗传学试验实际获得的各项数值与其理论上按概率估算的期望值常有一定的偏差。

两者之间出现的偏差→属于试验误差?还是真实差异?→χ2测验判断。

对于计数资料,先计算衡量差异大小的统计量χ2,根据χ2值查知其概率大小→可判断偏差的性质,称作χ2测验。

进行χ2测验时可利用以下公式(O是实测值,E是理论值,Σ是总和),即:

利用χ2值和自由度(df = k – 1,k为类型数,一般为子代分离类型数目减1 ),可查出P值。P值是指实测值与理论值相差一样大以及更大的积加概率。

例如,子代表现为1:1、3:1,df是1;表现为9:3:3:1,df为3。

例如,用χ2测验检验孟德尔两对相对性状的试验结果。

例1.在番茄中某次实验以真实遗传的紫茎、缺刻叶植株(AACC)与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株(aacc)杂交,F2得到454株植株,其4种表型的频率分别如下: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。判断这个实验结果是否可以用孟德尔的9:3:3:1的理论来说明,还是必须否定这个理论比率?

利用x2作为一个测量实际观察的频数(observed)和预计频数(expected)之间的偏离度的判据。

注:理论值是由总数556粒种子按9:3:3:1比例求得。

在遗传学实验中P值常以5%(0.05)为标准,P>0.05说明“差异不显著”,P<0.05说明“差异显著”;如果P<0.01说明“差异极显著”。

由自由度n=4-1=3,当p=0.05时,查X2表得X2=7.82。实验所得与查表所得X2相比较时,1.71﹤7.82,统计学上认为在5%显著水准上差异不显著。遗传学上则可以认为该次杂交实验结果符合孟德尔第二定律。

表内数字是各种χ2值,df 为自由度,P 是在一定自由度下χ 2 大于表中数值的概率。

例2.香豌豆(lathyrus odoratus)花冠的紫色和红色由一对基因决定,花粉形状的长形和圆形由另一对基因决定,选择表型分别为紫花圆花粉、红花长花粉为亲本进行杂交,F1全为紫花长花粉。F1植株进行自花授粉,得到F2共计419株,其中紫色长形226,紫色圆形95,红色长形97,红色圆形1。该实验结果是否符合9:3:3:1的分离比?

X2=32.4,n=4-1=3,p=0.01,查表得X2=11.35。两者的X2比较时,32.4﹥11.35,由此可以认为,实际数与预计数相符合的机会明显小于1%。实验所得的数据与按孟德尔第二定律所预期的数据偏差太大,因此两对基因自由组合的假设大可怀疑

一方面把否定假设的概率水平定的低些,另一方面,又不能把否定假设的概率水平定的太低,因为这样就会不敢否定本来错误的假设。

一般认为,当X2﹥X2 0.05时,认为实得数据与理论比数间有显著的差异;当X2﹥X2 0.01时,认为实得数据与理论比数间有极显著的差异。

χ2 测验法不能用于百分比,如遇到百分比→根据总数

将其转化成频数,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,现要求测验该实际数值与理论值是否相符。

首先把百分比根据总数化成频数,即:

50×44%=22只50×56%=28只

然后按照测验公式求χ2值。

第四节孟德尔规律的补充和发展

1900年,孟德尔规律重新发现→世界上出现遗传学研究的高潮。

许多学者从不同角度探讨遗传学的各种问题→巩固、补充和发展了孟德尔规律。一、显隐性关系的相对性

㈠显性现象的表现

1.完全显性:F1表现与亲本之一相同而非双亲的

中间型或者同时表现双亲的性状;

2.不完全显性:F1表现为双亲性状的中间型。例

如:紫茉莉、豌豆开花时间、家

蚕皮肤斑纹、人的天然卷发

金鱼草(或紫茉莉)

红花×白花

RR↓rr

粉红Rr

红∶粉红∶白

1RR∶2Rr∶1rr

F1为中间型,F2分离→说明F1出现中间型性状并非是基因的掺和,而是显性不完全;

当相对性状为不完全显性时,其表现型与基因型一致。

3.共显性:F1同时表现双亲性状。

例如1:贫血病患者正常人

红血球镰刀形×红血球碟形

ss↓SS

Ss

红血球细胞中即有碟形也有镰刀形

这种人平时不表现病症,缺氧时才发病。

例如2:MN血型

4.镶嵌显性:F1同时在不同部位表现双亲性状。

例如:异色瓢虫鞘翅有很多颜色变异,由复等位基因控制。果蝇的盾片刚毛遗传和玉米的花青素遗传中也都有镶嵌显性现象。

SAuSAu×SESE

(黑缘型)↓(均色型)

SAuSE

(新类型)

SAuSAu SAuSE SESE

1:2: 1

㈡显隐性的相对性

例如豆粒饱满度与淀粉含量

镰形细胞贫血病:外表:可以认为是完全显性;

ss隐性患者贫血严重,发育不良,关节、腹部和肌肉疼痛,多在幼年死亡;

Ss杂合者缺氧时发病。

∴有氧时S对s为显性,缺氧时s对S为显性。

红血球:可以认为是共显性:

ss为全部镰刀型;

Ss同时具有镰刀形和碟形。

㈢显性性状与环境的关系

相对基因→分别控制各自决定的代谢过程(并非彼此直接抑制或促进的关系)→控制性状发育。

♣环境条件具有较大的影响作用。

例如:

兔子皮下脂肪的遗传:

白脂肪YY×黄脂肪yy

F1白脂肪Yy

↓近亲繁殖

F23白脂肪∶1黄脂肪

兔子绿色食物中含有大量叶绿素和黄色素。

Y →黄色素分解酶合成→分解黄色素;

y→不能合成黄色素分解酶→不会分解黄色素。

∴基因→黄色素分解酶合成→脂肪颜色。

显性基因Y与白色脂肪性状和隐性基因y与黄色脂肪性状是间接关系。

环境因素:

(1).温度:

♣金鱼草:红花品种×象牙色

F1低温强光下为红色

高温遮光下为象牙色

♣水稻:繁5突变体

20.0℃白色

23.1℃黄白色

26.1℃黄绿色

30.1℃绿色

受一对隐性基因所控制(F1绿色,F2为3:1)

(2)食物:

上例中yy兔子出生后不吃含叶绿素和黄色素食物,即使它不能合成黄色素分解酶,脂肪仍表现白色。

(3)性别:无角羊×有角羊

F1雄的有角,雌的无角

∴显性基因的作用在不同遗传背景下表现不同。

二、非等位基因间的相互作用

试验已发现基因与性状远不是一对一的关系,很多情况是两个或更多基因影响一个性状。

就两对性状而言,F2表现型呈9:3:3:1的分离比例是符合独立分配规律,表明是由两对基因自由组合、独立起作用的结果。

在F2表现型不符合9:3:3:1分离比例的情况中,有一些是属于两对基因间相互作用的结果→基因互作。

基因互作:不同基因间相互作用、影响性状表现的现象。

㈠、互补作用(complementary effect)

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、Ft产生1:3的比例。

互补基因:发生互补作用的基因。如香豌豆:

P白花CCpp×白花ccPP

F1紫花(CcPp)

↓⊗

F29紫花(C_P_)∶7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp)

以上出现的紫花性状与其野生祖先的花色相同,称返祖现象。

♣因为显性基因在进化过程中,CCPP中显性基因突变C→c(白色ccPP)或P→p(白色CCpp)。

♣而这两种突变后形成的白花品种杂交后又会产生紫花性状(C_P_)。

㈡、积加作用(additive effect)

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现相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种性状→F2产生9:6:1、Ft产生1:2:1的比例。

例如:南瓜

P圆球形AAbb×圆球形aaBB

F1扁盘形AaBb

↓⊗

F29扁盘形(A_B_)∶6圆球形(3A_bb+3aaB_)∶1长圆形(aabb)

㈢、重叠作用(duplicate effect)

两对或多对独立基因对表现型影响的相同→F2产生15:1、Ft产生3:1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:

P三角形蒴果T1T1T2T2×卵形蒴果t1t1t2t2

F1三角形T1t1T2t2

↓⊗

F215三角形(9T1_T2_+3T1_t2t2+3t1t1T2_)∶1卵形(t1t1t2t2)

又如:小麦皮色

P红皮(R1R1R2R2)×白皮(r1r1r2r2)

F1红皮R1r1R2r2

↓⊗

F215红皮(9R1_R2_+3R1_r2r2+3r1r1R2_)∶1白皮(r1r1r2r2)

当杂交试验涉及3对重叠基因时,F2的分离比例则为63:1,余类推。

这些显性基因的显性作用相同,但不表现累积效应,显性基因的多少不影响显性性状的发育。

㈣、显性上位作用(epistatic dominance)

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;

显性上位:起遮盖作用的基因是显性基因→F2 和Ft的分离比例分别为12:3:1和2:1:1。

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

↓⊗

F212白皮(9W_Y_+3W_yy)∶3黄皮(wwY_)∶1绿皮(wwyy)

㈤、隐性上位作用(epistatic recessiveness)

在两对互作基因中,其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用→F2和Ft分离比例分别为9:3:4和1:1:2 。

例如:玉米胚乳蛋白质层颜色:

P红色蛋白质层CCprpr×白色蛋白质层ccPrPr

F1紫色CcPrpr

↓⊗

F2 9紫色(C_Pr_)∶3红色(C_prpr)∶4白色(3ccPr_+1ccprpr)

上位作用与显性作用的不同点:上位性作用发生于两对不同等位基因之间,而显性作用则发生于同一对等位基因两个成员之间。

㈥、抑制作用(inhibiting effect)

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和Ft的分离比例分别为13:3和1:3 。例如:玉米胚乳蛋白层颜色

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的不同点:

(1)抑制基因本身不能决定性状,F2只有两种类型;

(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互补作用

15 : 1重叠作用

13 : 3抑制作用

三种类型9 : 6 : 1积加作用

9 : 3 : 4隐性上位作用

12 : 3 : 1显性上位作用

基因间表现互补或累积9 : 7互补作用

9 : 6 : 1积加作用

15 : 1重叠作用

不同基因相互抑制12 : 3 : 1显性上位作用

9 : 3 : 4隐性上位作用

13 : 3抑制作用

上述基因互作中,只是表现型的比例有所改变,而基因型比例仍与独立分配一致(9:3:3:1),是孟德尔遗传比例的深化和发展。

基因互作的两种情况:

(1)基因内互作:指同一位点上等位基因的相互作用,为显性或不完全显性和隐性;(2)基因间互作:指不同位点非等位基因相互作用共同控制一个性状,如上位性或抑制等。

五、多因一效和一因多效

基因与性状关系主要有以下几种情况:

1.一个基因→一个性状:单基因遗传。

2.二个基因→一个性状:基因互作。

3.许多基因→同一性状:多因一效。如:

(1).玉米:50多对基因→正常叶绿体形成,

任何一对改变→叶绿素消失或改变。

(2).棉花:gl1-gl6 →腺体,任何一对

改变,会影响腺体分布和消失。

(3).玉米:A1A2A3CRPrii七对基因→

玉米籽粒胚乳蛋白质层的紫色。

4.一个基因→许多性状的发育:一因多效。

•孟德尔在豌豆杂交试验中发现:

红花株+结灰色种皮+叶腋上有黑斑

白花株+结淡色种皮+叶腋上无黑斑

这三种性状总是连在一起遗传,仿佛是一个遗传单位。

•水稻矮生基因:可以矮生、提高分蘖力、增加叶绿素含量(为正常型的128~185%)、还可扩大栅栏细胞的直径。

翻毛鸡:

翻毛鸡FF ×正常鸡ff

翻毛鸡Ff

第二章孟德尔定律

第二章孟德尔定律 第一节分离规律 一、分离现象 (一)术语 1.性状:把生物表现出来的形态特征和生理特征统称为性状。 2.单位性状:在观察和研究分析各种生物时,需要把生物的性状区分为许多小的单位,这些被区分开的各个性状称为单位性状。 3.相对性状:具有相对差异的性状。 4.等位基因:位于同源染色体的相同座位上,控制相对性状的基因。 5.复等位基因:控制同一单位性状,位于同一基因座位上的两个以上的一组等位基因。 6.基因型:一个生物体的全部遗传组成的总和。 7.纯合体:在二倍体细胞或个体中,等位基因的两个成员相同的细胞或个体。 8.杂合体:在二倍体细胞或个体中,等位基因的两个成员不同的细胞或个体。 9.纯系:所有单位性状能够真实遗传的群系。 10.自交:同一个体自身产生的雌雄配子的交配或同一基因型的个体之间的交配。 11.杂交:两个基因型个体之间的交配。 12.显性性状:两个具有相对性状的纯合体杂交,子一代表现出来的亲本之一的性状。 13.隐性性状:两个具有相对性状的纯合体杂交,子一代没有表现出来的的性状。(二)豌豆杂交后代的分离 1.孟德尔成功的原因 (1)选择豌豆为材料:①选择能稳定遗传的质量性状研究,②豌豆自花受粉且闭花受粉,可排除外来花粉杂交,③成熟后的籽粒均留在豆荚里,便于统计。(2)运用方法得当:具有科学性、严谨性、继承性和独创性。 ①统计学:运用统计学方法对性状进行分类、记数、归纳和推理。 ②测交:创造了测交方法,精确地验证他自己的观点,令人信服。 测交是指将杂种后代和隐性亲本进行杂交,回交是指杂种后代和任一亲本杂交。所以测交是回交的一种.这种方法可以测出杂种后代的基因型,故称为测交。 ③正反交:继承了前人采用的正反交的方法,并设立对照实验,排除外因素干扰。 ④遵从从简单到复杂的原则:先分析一对相对性状,再分析两队以上的性状。 2.豌豆杂交试验: (1)正交:红花♀×白花♂(2)反交:白花♀×红花♂ ↓↓ F1 红花 F1 红花 ↓自交↓自交 F2 红花:白花F2 红花:白花 3 :1 3 :1 二、分离现象的解释及其实质 *

遗传学课后习题及答案-刘祖洞

第二章孟德尔定律 1、为什么分离现象比显、隐性现象有更重要的意义? 答:因为1、分离规律是生物界普遍存在的一种遗传现象,而显性现象的表现是相对的、有条件的;2、只有遗传因子的分离和重组,才能表现出性状的显隐性。可以说无分离现象的存在,也就无显性现象的发生。 2、在番茄中,红果色(R)对黄果色(r)是显性,问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表现型,它们的比例如何(1)RR×rr(2)Rr×rr(3)Rr×Rr(4)Rr×RR(5)rr×rr 3、下面是紫茉莉的几组杂交,基因型和表型已写明。问它们产生哪些配子?杂种后代的基因型和表型怎样?(1)Rr × RR(2)rr × Rr(3)Rr × Rr 粉红红色白色粉红 粉红粉红 4、在南瓜中,果实的白色(W)对黄色(w)是显性,果实盘状(D)对球状(d)是显性,这两对基因是自由组合的。问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表型,它们的比例如何?(1)WWDD×wwdd(2)XwDd×wwdd(3)Wwdd×wwDd(4)Wwdd×WwDd 5.在豌豆中,蔓茎(T)对矮茎(t)是显性,绿豆荚(G)对黄豆荚(g)是显性,圆种子(R)对皱种

子(r)是显性。现在有下列两种杂交组合,问它们后代的表型如何?(1)TTGgRr×ttGgrr (2)TtGgrr×ttGgrr解:杂交组合TTGgRr × ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚圆种子3/8,蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚圆种子1/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8。 杂交组合TtGgrr ×ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8,矮茎绿豆荚皱种子3/8,矮茎黄豆荚皱种子1/8。 6.在番茄中,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,显性基因C控制缺刻叶,基因型cc是马铃薯叶。紫茎和绿茎是另一对相对性状,显性基因A控制紫茎,基因型aa的植株是绿茎。把紫茎、马铃薯叶的纯合植株与绿茎、缺刻叶的纯合植株杂交,在F2中得到9∶3∶3∶1的分离比。如果把F1:(1)与紫茎、马铃薯叶亲本回交;(2)与绿茎、缺刻叶亲本回交;以及(3)用双隐性植株测交时,下代表型比例各如何? 解:题中F2分离比提示:番茄叶形和茎色为孟德尔式遗传。所以对三种交配可作如下分析: (1) 紫茎马铃暮叶对F1的回交:

【遗传学】第二章 孟德尔定律

第二章孟德尔定律 本章重点: 掌握遗传学的几个基本概念,例如,显性、隐性、基因型、表型、基因、基因座、野生型基因、突变型基因、等位基因、纯合体、杂合体、显性基因、隐性基因等等学习应用孟德尔的分离定律和自由组合定律(独立分配定律)解释一些遗传现象 了解遗传学常用的统计处理方法 学时:7 格雷戈尔.约翰.孟德尔(Gregor Johann Mendel) “植物杂交试验”论文1865年2月8日在Brunn自然科学学会上宣读,并于1866年刊登在Brunn植物学会会刊上。 Put forth the basic principles of inheritance ,publishing his findings in 1866 ,the significance of his work did not become widely appreciated until 1900. 第一节分离定律(Law of segregation) 一、孟德尔遗传分析的方法 (一)严格选材 (二)精心设计(单因子分析法) (三)定量分析法(对杂交后代分类、计数和归纳) (四)首创了测交方法(用以证明因子分离假设的正确性) 二、孟德尔实验分析 (一)关键名词 1.基因(gene):孟德尔遗传分析中指的遗传因子。基因位于染色体上,是具有特定 核苷酸顺序的片段,是储存遗传信息的功能单位。 2.基因座(locus):基因在染色体上所处的位置。 3.等位基因(alleles):在同源染色体上占据相同座位的两个不同形式的基因,是由突变所造成的许多可能的状态之一。 4.显性基因(dominant):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。 5.隐性基因(recessive):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。 6.基因型(genotype):个体或细胞的特定基因的组成。 7.表型(phenotype):生物体某特定基因所表现的性状(可以观察到的各种形体特征、基因的化学产物、各种行为特性等)。 8.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。 9.杂合体(hoterozygote):基因座上有两个不同的等位基因。 10.真实遗传(true breeding):子代性状永远与亲代性状相同的遗传方式。 11.回交(backcross):杂交产生的子一代个体再与其亲本进行交配的方式。 12.测交(testcross):杂交产生的子一代个体再与其隐性(或双隐性)亲本进行交配 的方式,用以测验子代个体的基因型的一种回交。 13 性状:在遗传学研究中通常把生物个体的形态、结构、生理生化等特性统称为~。 14 单位性状:在研究性状遗传时,把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为 研究对象,这样区分开来的性状称为~。 15 相对性状:遗传学中如单位性状内有相对差异即称为~。 16 显性性状:F1能表现出来的亲本性状 17 隐性性状:F1未能表现出来的亲本性状

孟德尔遗传定律知识点总结

孟德尔遗传定律知识点总结 ↓↓↓点击获取更多“生物知识点”↓↓↓ 高三生物笔记知识点 高考理综生物重要知识点 高中生物重点知识点归纳 最新初中生物知识点汇总 孟德尔遗传定律知识点1 1、基因的分离定律 相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型,叫做相对性状。 显性性状:在遗传学上,把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状。 隐性性状:在遗传学上,把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状。 性状分离:在杂种后代中同时显现显性性状和隐性性状(如高茎和矮茎)的现象,叫做性状分离。 显性基因:控制显性性状的基因,叫做显性基因。一般用大写字母表示,豌豆高茎基因用D表示。 隐性基因:控制隐性性状的基因,叫做隐性基因。一般用小写字母表示,豌豆矮茎基因用d表示。 等位基因:在一对同源染色体的同一位置上的,控制着相对性状的基因,叫做等位基因。(一对同源染色体同一位置上,控制着相对性状的基因,如高茎和矮茎。 显性作用:等位基因D和d,由于D和d有显性作用,所以F1(Dd)的豌豆是高茎。 等位基因分离:D与d一对等位基因随着同源染色体的分离而分离,最终产生两种雄配子。D∶d=1∶1;两种雌配子D∶d=1∶1。) 非等位基因:存在于非同源染色体上或同源染色体不同位置上的控制不同性状的不同基因。表现型:是指生物个体所表现出来的性状。 基因型:是指与表现型有关系的基因组成。

纯合体:由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。可稳定遗传。 杂合体:由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。不能稳定遗传,后代会发生性状分离。 2、基因的自由组合定律 基因的自由组合规律:在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这一规律就叫基因的自由组合规律。 对自由组合现象解释的验证:F1(YyRr)X隐性(yyrr)→(1YR、1Yr、1yR、 1yr)Xyr→F2:1YyRr:1Yyrr:1yyRr:1yyrr。 基因自由组合定律在实践中的应用:基因重组使后代出现了新的基因型而产生变异,是生物变异的一个重要来源;通过基因间的重新组合,产生人们需要的具有两个或多个亲本优良性状的新品种。 孟德尔获得成功的原因: (1)正确地选择了实验材料。 (2)在分析生物性状时,采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法(由单一因素到多因素的研究方法)。 (3)在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析,并运用了统计学的方法处理实验结果。 (4)科学设计了试验程序。 基因的分离规律和基因的自由组合规律的比较: ①相对性状数:基因的分离规律是1对,基因的自由组合规律是2对或多对; ②等位基因数:基因的分离规律是1对,基因的自由组合规律是2对或多对; ③等位基因与染色体的关系:基因的分离规律位于一对同源染色体上,基因的自由组合规律位于不同对的同源染色体上; ④细胞学基础:基因的分离规律是在减I分裂后期同源染色体分离,基因的自由组合规律是在减I分裂后期同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合; ⑤实质:基因的分离规律是等位基因随同源染色体的分开而分离,基因的自由组合规律是在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。 孟德尔遗传定律知识点2

第二章 孟德尔遗传-刘祖洞

第二章孟德尔定律 重点与难点精讲 1、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(dominant ~)控制,而隐性性状由隐性因子(recessive ~)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。 2、孟德尔分离定律与自由组合定律的内容 分离定律:分离定律是遗传学中最基本的一个定律,表现为F1代个体只表现亲本之一的性状,而另一个亲本的性状隐藏不表现,只有在F2代中隐藏的性状才会表现出来。其本质是基因在性母细胞中成对存在,形成配子时彼此分离,配子只含有成对基因中的一个。在杂合体细胞中,分别来自父母本的成对基因各自独立,互不混杂,在形成配子时彼此分离、互不影响。杂合体产生含两种不同基因(分别来自父母本)的配子,并且数目相等;各种雌雄配子受精结合是随机的,即两种基因是随机结合到子代中。 自由组合定律:自由组合定律是在分离定律的基础上近一步阐述两对或多对基因在杂合状态时保持独立,形成配子时,同一对基因彼此分离,不同对的基因自由组合。 3、分离定律和自由组合定律的验证及应用 分离定律和自由组合定律的验证方法 (1)测交法:将被测个体与隐性纯合基因型的亲本杂交,根据测交子代(F t)的表现型和比例测知该个体的基因型。因为隐性纯合体只能产生一种含隐性基因的配子,它们和含有任何基因的某一种配子结合,其子代将只能表现出那一种配子所含基因的表现型。所以测交子代的表现型的种类和比例正好反映了被测个体所产生的配子种类和比例。如将一未知基因型的红花个体与隐性纯合(cc)亲本杂交,若子代全部为红花,说明被测红花个体仅产生一种配子C,其基因型为CC;若子代出现红花︰白花=1︰1的分离比,则说明被测红花个体产生两种配子,且

孟德尔遗传定律2

第2课时第2节孟德尔的豌豆杂交试验(二)【考点解读】 1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及自由组合定律。 2.分析子二代中的各性状的基因型种类,并总结成规律。 3.运用自由组合定律解释一些遗传现象。 学习重点:1、子二代个体表格分析 2、自由组合定律的应用,尤其是在育种方面的应用 学习难点:对自由组合现象的解释和验证 【自主探究】

例1、基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条件下,其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的 A.1/4 B.3/8 C.5/8 D.3/4 解析:考查基因的自由组合定律。ddEeFF×DdEeff子代中和亲本表现型相同的类型为ddE___Ff(由亲本中一对基因FF×ff→Ff的情况知,子代不会出现与亲本DdEeff表现型相同的个体),ddE___Ff所占后代的比例为:1/2×3/4×1=3/8,则子代表现型不同于两个亲本的个体数占全部子代的比例为1-3/8=5/8。本题如果直接总结与亲代表现型不同的子代类型,思路不是很清晰,求解很困难,所以先考虑与亲本相同的子代类型比例,再求与亲代不同的子代类型比例就比较容易。学生在求解类似问题时,要从多个角度思考,避免思维僵化是解决这种问题的关键。 其他解法:ddEeFF×DdEeff子代有6种基因型,4种表现型,种类较少,可直接写出它们的表现型或基因型,找出与亲本不同的类型,分别求解。与后代表现型有关的基因型归结为:ddE___Ff,ddeeFf,DdE___Ff,DdeeFf,与亲代表现型不同的类型为:ddeeFf、DdE___Ff、DdeeFf;ddeeFf所占比例为1/2×1/4×1=1/8,DdE___Ff所占比例为1/2×3/4×1=3/8,DdeeFf所占比例为1/2×1/4×1=1/8;所以与亲代表现型不同的子代类型所占比例为1/8+3/8+1/8=5/8。 答案:C 例2、鸡的毛腿F对光腿f是显性。豌豆冠对单冠e是显性。现有一只公鸡甲与两只母鸡乙和丙,这三只鸡都是毛腿豌豆冠,用甲与乙、丙分别进行杂交,它们产生的后代性状表现如下: (1)甲×乙→毛腿豌豆冠,光腿豌豆冠 (2)甲×丙→毛腿豌豆冠,毛腿单冠 公鸡甲的基因型是________ 。 A.FFEE B.FFEe C.FfEe D.FfEE 解析:本题可用化整为零法。由题干中给出甲、乙、丙的性状都是毛腿豌豆冠,可知公鸡甲的基因型为:F E ,又从一对相对性状分析,毛腿×毛腿→光腿,豌豆冠×豌豆冠→单冠,推出甲的基因型一定是“双杂”。 答案:C

遗传学课后习题及答案-刘祖洞

第二章孟德尔定律 1、为什么分别现象比显.隐性现象有更主要的意义? 答:因为1.分别纪律是生物界广泛消失的一种遗传现象,而显性现象的表示是相对的.有前提的;2.只有遗传因子的分别和重组,才干表示出性状的显隐性.可以说无分别现象的消失,也就无显性现象的产生. 2.在番茄中,红果色(R)对黄果色(r)是显性,问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表示型,它们的比例若何(1)RR×rr(2)Rr×rr(3)Rr×Rr(4)Rr×RR(5)rr×rr 3. 后代的基因型和表型如何?(1)Rr×RR(2)rr×Rr(3)Rr×Rr粉红红色白色粉红粉红粉红 4.d)是显性,这两对基因是自由组合的.问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表型,它们的比例若何?(1)WWDD×wwdd(2)XwDd×wwdd(3)Wwdd×wwDd (4)Wwdd×WwDd

4 Wwdd×WwDd 1/8WWDd,1/8WWdd, 2/8WwDd,2/8Wwdd, 1/8wwDd,1/8wwdd 3/8白色.盘状,3/8白色.球状, 1/8黄色.盘状,1/8黄色.球状 5.在豌豆中,蔓茎(T)对矮茎(t)是显性,绿豆荚(G)对黄豆荚(g)是显性,圆种子(R)对皱种子(r)是显性.如今有下列两种杂交组合,问它们后代的表型若何?(1)TTGgRr×ttGgrr (2)TtGgrr×ttGgrr解:杂交组合TTGgRr×ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚圆种子3/8,蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚圆种子1/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8. 杂交组合TtGgrr ×ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8,矮茎绿豆荚皱种子3/8,矮茎黄豆荚皱种子1/8. 6.在番茄中,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,显性基因C掌握缺刻叶,基因型cc是马铃薯叶.紫茎和绿茎是另一对相对性状,显性基因A掌握紫茎,基因型aa的植株是绿茎.把紫茎.马铃薯叶的纯合植株与绿茎.缺刻叶的纯合植株杂交,在F2中得到9∶3∶3∶1的分别比.假如把F1:(1)与紫茎.马铃薯叶亲本回

遗传学习题第2-3章答案

第二章孟德尔定律 一、名词解释 1、性状:生物所具有的形态结构特征和生理生化特性称为性状。 2、相对性状:单位性状内具有相对差异的性状。 3、显性性状:具有一对相对性状的两个亲本杂交后,能在F1表现出来的性状。 4、隐性性状:具有一对相对性状的两个亲本杂交后,在F1未能表现出来的性状。 5、等位基因:位于一对同源染色体相等的位置上,并决定一个单位性状的遗传及其相对差异,这样一对基因称为等位基因。 6、基因型:对于某一生物而言,基因型是其从亲本获得的全部基因的总和;对于某一性状而言,基因型是决定该性状的基因组合。 7、表型:对于某一生物而言,表型是其所具有的全部单位性状的总和;对于某一性状而言,表型是该性状的具体表现。 8、纯合基因型:等位基因为一对相同基因的基因型称为纯合基因型。 9、杂合基因型:等位基因为一对不同基因的基因型称为杂合基因型。 10、测交:用被测验个体与隐性纯合亲本进行杂交,用以测定被测个体基因型的方法。 11、概率:指在反复试验中,预期某一事件A出现次数在试验总次数中所占的比例。 12、独立事件:两个或两个以上互不影响的事件。 13、互斥事件:指不可能同时发生的事件(一个事件发生另一个事件就不发生)。 14、自由度:指个体总数和各项预期数确定之后,在被考察的项数中,能够自由变动的项数。一般等于被考察的项数减1。 是非题 1、两种白色糊粉层的玉米杂交后,有可能产生有色糊粉层的杂交种子。(√) 2、自由组合规律的实质在于杂种形成配子减数分裂过程中,等位基因间的分离和非等位基因间随机自由组合。(√) 3、不论是测交还是自交,只要是纯合体,后代只有一种表型。(√) 4、隐性性状一旦出现,一般能稳定遗传,显性性状还有继续分离的可能。(√) 5、根椐分离规律,杂种相对遗传因子发生分离,纯种的遗传因子不分离。(×) 6、秃顶是由常染色体的显性基因控制的,并只在男性中表现,一个非秃顶的男人和一个父亲非秃顶的女人结婚,他们的儿子中不可能会出现秃顶。(×) 7、亨氏舞蹈病是一种罕见的人类遗传病,患这种病的人总会发生双亲之一早亡的现象,且一般来讲两个正常人婚配不会有患这种病的子女,则这种病是隐性遗传病。(×) 三、填空题 1、三基因杂合体AaBbCc自交,后代A_bbcc表型的比例2/27 ,基因型aaBbCC的比例2/64 。 2、如有n对独立基因遗传,显性完全是F2表现型种类为 2 n ,基因型种类为 3 n ,F2的表型分离比应该是(3:1) n ,基因型分离比是(1:2:1) n 。 3、基因型为AaBbCCddEeFF的个体,这些基因分别位于5对同源染色体上,可能产生的配子类型数是23=8 种。 4、将具有l对等位基因的杂合体,逐代自交3次,在F3中纯合体比例为7/8 。 5、卡方测验中,P≤0.05 时,表示差异显著,P< 0.01 时,差异极显著。 四、选择题 分离定律证明, 杂种F1形成配子时, 成对的基因( B )。 A.分离, 进入同一配子B.分离, 进入不同配子 C.不分离, 进入同一配子D.不分离, 进入不同配子 具有n对相对性状的个体遵从自由组合定律遗传, F2表型种类数为( D )。 A.5n B.4 n C.3 n D.2 n 3、杂种AaBbCc自交,如所有基因都位于常染色体上,且无连锁关系,基因显性作用完全,则自交后代与亲代杂种表现型不同的比例是(C )。 A.1/8 B.1/4C.37/64 D.27/256 AaBb的个体经减数分裂后,产生的配子的组合是(C )。 A.Aa Ab aB Bb B.Aa Bb aa BB C.AB Ab aB ab D.Aa Bb AA bb 5、人类并指(T)对正常(t)为显性,白化病(a)对正常(A)是隐性,都在常染色体上,而且都是独立遗传。一个家庭中,父亲多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子,则再生一个孩子患一种病和两病皆患的机率分别是( D ) A.3/4,1/4 B.3/4,1/8 C.1/4,1/4 D.1/2,1/8

生物必修二遗传的知识点

生物必修二遗传的知识点生物必修二遗传的知识点 遗传是生命存在的基础,遗传学是生物学的重要分支,涉及到物种的起源、进化、遗传变异、群体遗传学等多方面的问题。生物必修二的遗传学部分主要包括第二章遗传的基本规律、第三章遗传的分子基础、第四章遗传的细胞基础、第五章基因工程等内容。 一、遗传的基本规律 1.孟德尔遗传定律: 孟德尔在豌豆实验中总结出三个定律: 1) 总配对定律:每个个体有两个相同或不同的基因,其 在生殖细胞中只出现一个。 2) 分离定律:随机分离的两个基因决定了一个性状,每 个配对的基因在分裂时独立分离,接合产生新的基因型。 3) 自由组合定律:不同的基因之间相互独立,其组合顺 序随机。 孟德尔定律成为了遗传学的基础,也是生物学的一个里程碑。 2. 基因的遗传模式:

遗传模式指不同基因在遗传中的表现方式,分为显性遗传和隐性遗传。 显性遗传是指纯合子和杂合子表现出相同的表型,实际上却有不同的基因型。显性基因的表现呈现为显性表型,杂合子的基因型为Aa时,表现为基因AA或Aa的表型。 隐性遗传是指纯合子和杂合子表现出不同的表型,实际上却有相同的基因型。隐性基因的表现只有在纯合子中表现,杂合子中不表现。杂合子的基因型为Aa时,仅表现为基因aa的表型。 3. 基因交换: 基因交换指同源染色体上的两个对应位点之间的DNA交换,是基因重组的一种方式。常见形式有同源染色体上的等位基因交换、非同源染色体的等位基因交换、同源染色体上的不相邻基因交换、非同源染色体基因交换等。 基因交换可以增加个体遗传变异,也可以影响基因的遗传稳定性。 4. 基因联锁: 基因联锁指两个或多个基因在同一条染色体上,遗传单元共同传递给下一代,呈现亲代遗传模式的特征。由于联锁的存在,不同染色体间的遗传独立性被破坏,使得不同的基因之间表现出了一定的关联性。 二、遗传的分子基础 1. DNA和RNA:

高中生物-孟德尔遗传定律

高中生物-孟德尔遗传定律 本文介绍了基因的自由组合定律及其实验验证方法。孟德尔的实验表明,基因控制着相对性状,纯种只产生一种配子,自交后代基因型和表现型遵循特定比例。测交实验证实了基因的自由组合定律,即同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行,且互不干扰。基因工程不等同于基因自由组合,基因自由组合会导致后代产生变异,属于基因重组类型。多对等位基因的遗传遵循自由组合定律,配子数、自交后代基因型数和表现型数可根据规律计算。解题方法包括棋盘法和分枝法等。 2.逆推型题目是通过观察子代的表现型和基因型,推导出 亲代的基因型和表现型。首先需要使用待定基因法,将已知的基因型表示出来,未知的用“___”代替。如果涉及多对基因, 最好对每对基因(相对性状)分别考虑。例如,香豌豆中,当A、B两个显性基因都存在时,花为红色。一株红花香豌豆与 基因型为aaBb的植株杂交(独立遗传),子代中3/8开红花。如果让这株红花亲本自交,红花中纯合子占()。 A.1/2 B.3/8

C.1/9 D.1/4 例2是关于基因组合定律遗传的题目,具有两对相对性状的纯合体杂交F2中出现的性状重组类型的个体占总数的()。 A.3/8 B.3/8或5/8 C.5/8 D.1/16 例3是关于豌豆基因型的题目,基因型为ddEeFF和DdEeFF的两种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条 件下,其子代表现型不同于2个亲本的个体占全部子代的()。 A.1/4 B.3/8 C.5/8 D.3/4 例4是关于人类遗传病的题目,多指是一种显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,两种疾病的等位基因都在常染色体

孟德尔遗传学原理

孟德尔遗传学原理 随着现代遗传学的发展,人们对于遗传学原理的了解越来越深入。而最早发现遗传学规律的人便是孟德尔,他的遗传学原理被视为现代遗传学的基础。 孟德尔的遗传学原理,又称孟德尔定律,总结了他在豌豆植物的杂种实验中发现的三个遗传定律。这三个定律为基因组成和遗传方式提供了基本框架。以下是对孟德尔三大遗传定律的介绍。 一、基因分离定律 基因分离定律是孟德尔第一个发现的遗传规律。他发现,如果将纯合子(基因型完全相同)的双亲杂交,得到的杂合子(基因型不同)子代会表现出两个亲代的性状。而这两个亲代的遗传信息,对于每个后代而言,只有一个能够表现出来。孟德尔将这个过程称为“基因分离”。 基因分离定律说明,每个父代个体的两个基因会以等概率分配给它们的子代,这两条基因线路独立地存在。 二、掩盖定律 掩盖定律是孟德尔发现的第二个遗传规律。他发现,一个等位基因(同一位置上不同的基因)可以掩盖另一个等位基因的表现,即掩盖基因为“显性”,被掩盖基因为“隐性”。

掩盖定律说明,如果一个个体中同时拥有表现型相同的两个不同基因,其中一个显性(表现),而另一个隐性(不表现),那么只有显性基因 会罢先显露在外。 三、基因独立定律 基因独立定律指出,每个基因的性状(表现形式)对于其他基因的 表现没有影响。 孟德尔通过实验发现,每个基因都相互独立并且不受其他基因的影响。例如,豌豆植物的花色(黄色或绿色) 和豆荚的形状(充盈或收缩),这两个性状之间没有任何联系或者依赖关系。 结论 综上所述,孟德尔遗传学原理成功地解释了遗传学的基本规律,并 引领遗传学的发展方向,对现代遗传学的发展起到了重要的作用。通 过了解遗传基本规律,人们可以更好地预测下一代的性状表现,进而 更好地进行遗传改良和基因工程研究,为人类带来更多的福利和利益。

遗传学课后习题及答案-刘祖洞

第二章孟德尔定律 1、为什么别离现象比显、隐性现象有更重要的意义? 答:因为1、别离规律是生物界普遍存在的一种遗传现象,而显性现象的表现是相对的、有条件的;2、只有遗传因子的别离和重组,才能表现出性状的显隐性。可以说无别离现象的存在,也就无显性现象的发生。 2、在番茄中,红果色〔R〕对黄果色〔r〕是显性,问以下杂交可以产生哪些基因型,哪些表现型,它们的比例如何〔1〕RR×rr〔2〕Rr×rr〔3〕Rr×Rr〔4〕Rr×RR〔5〕rr×rr 3、下面是紫茉莉的几组杂交,基因型和表型已写明。问它们产生哪些配子?杂种后代的基因型和表型怎样?〔1〕Rr×RR〔2〕rr×Rr〔3〕Rr×Rr粉红红色白色 粉红粉红粉红 自由组合的。问以下杂交可以产生哪些基因型,哪些表型,它们的比例如何?〔1〕WWDD×wwdd〔2〕*wDd×wwdd〔3〕Wwdd×wwDd〔4〕Wwdd×WwDd 5.在豌豆中,蔓茎〔T〕对矮茎〔t〕是显性,绿豆荚〔G〕对黄豆荚〔g〕是显性,圆种子〔R〕对皱种子

〔r〕是显性。现在有以下两种杂交组合,问它们后代的表型如何?〔1〕TTGgRr×ttGgrr 〔2〕TtGgrr×ttGgrr解:杂交组合TTGgRr×ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚圆种子3/8,蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚圆种子1/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8。 杂交组合TtGgrr ×ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8,矮茎绿豆荚皱种子3/8,矮茎黄豆荚皱种子1/8。 6.在番茄中,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,显性基因C控制缺刻叶,基因型cc是马铃薯叶。紫茎和绿茎是另一对相对性状,显性基因A控制紫茎,基因型aa的植株是绿茎。把紫茎、马铃薯叶的纯合植株与绿茎、缺刻叶的纯合植株杂交,在F2中得到9∶3∶3∶1的别离比。如果把F1:〔1〕与紫茎、马铃薯叶亲本回交;〔2〕与绿茎、缺刻叶亲本回交;以及〔3〕用双隐性植株测交时,下代表型比例各如何?解:题中F2别离比提示:番茄叶形和茎色为孟德尔式遗传。所以对三种交配可作如下分析: (1) 紫茎马铃暮叶对F1的回交: (2) 绿茎缺刻叶对F1的回交:

遗传学中的孟德尔定律解析

遗传学中的孟德尔定律解析 遗传学作为生物学的一个重要分支,研究的是基因的遗传规律以及 物种遗传性状的表现。而孟德尔定律则是遗传学的基石之一,对于解 析基因的遗传规律具有重要意义。本文将对孟德尔定律进行解析,探 讨其在遗传学中的应用。 1. 孟德尔定律的提出 孟德尔定律是由奥地利的植物学家格里高利·约翰·孟德尔在19世纪 中叶提出的。孟德尔通过对豌豆杂交试验的观察和实验数据的统计分析,发现遗传性状的分离和重新组合规律,并总结出三个基本定律, 分别是单因遗传、自由组合规律和分离定律。 2. 单因遗传定律 孟德尔通过对豌豆的形态特征进行观察和实验,得出了单因遗传定律。该定律认为,每个个体的性状由两个因子决定,每个因子都来自 于父本和母本,并且这两个因子相互分离,在后代中以各种可能的组 合重新出现。这一定律为后来的基因理论奠定了基础。 3. 自由组合定律 自由组合定律是孟德尔根据他所观察到的豌豆杂交结果得出的规律。他发现,在性状的遗传过程中,性状之间相互独立,各自以自由的方 式组合在一起,不受其他性状的干扰。这一定律说明了基因在遗传过 程中的独立性和随机性。

4. 分离定律 分离定律是指在杂交后代中,性状以一定的比例分离出现。例如,当父本和母本分别纯合地带有某一性状时,杂交后代的第一代(F1)将表现出完全相同的外观,并且杂交后代的第二代(F2)中将有四分之一的个体表现出双亲的性状。这一定律展示了基因在代际间传递的规律性。 5. 孟德尔定律的应用 孟德尔定律在遗传学研究中有着重要的应用。首先,它为描述和解释遗传性状的分离和重新组合提供了基本的原理,使得科学家能够更好地理解遗传现象。其次,孟德尔定律的基本原理已广泛应用于农业和畜牧业的育种实践中,通过合理的杂交和选择策略,改良和培育出具有优良性状的新品种。此外,孟德尔定律的遗传规律也为疾病的遗传研究提供了重要方向,有助于揭示某些遗传性疾病的发病机制。 总结: 孟德尔定律的提出为遗传学研究奠定了基础,它通过对豌豆的杂交实验和观察,总结出了单因遗传、自由组合和分离定律。这些定律不仅为遗传学的理论建立做出了重要贡献,也在农业、畜牧业以及疾病的遗传研究中有着广泛应用。孟德尔定律的解析对于我们理解遗传规律、推动科学研究以及改良物种具有重要意义。

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