第二章--孟德尔遗传定律

解: 假设H0：样本结果247:90:83:1 符合理论比9:3:3:1 HA：不符合9:3:3:1，显著水平：α＝0.05
理论预期 454×9/16＝255.37 454×3/16＝85.13
454×1/16＝28.37 χ2=(247-255.4)2/255.4+(90-85.1)2/85.1+(8385.1)2/85.1+(34-28.4)2/28.4=1.17
概率是0到1之间的一个分数。
加法定律：两个互斥事件中，出现这一 事件或另一事件的概率是它们各自概率 的和。
P（A或B）＝P（A）＋P（B）
例：一粒豌豆的颜色，不可能既是黄色 又是绿色，在这里两者是互斥事件，是 黄色或绿色的概率是它们各别概率之和 即：1/2+1/2=1
乘法定律：两个或两个以上的独立事件 同时出现的概率是它们各自概率的乘积。
图1 孟德尔选取豌豆作为遗传研究材料
♂
杂交
♀
图2 豌豆杂交方法
表1 孟德尔的豌豆7对性状杂交实验的结果
豌豆表型
圆形×皱缩 种子
黄色×绿色 种子
紫花×白花
膨大×缢缩 豆荚
绿色×黄色 豆荚
花腋生×花 顶生
高植株×矮 植株
F1 圆形 黄色 紫花 鼓胀 绿色 腋生 高植株
F2 5474圆
1850皱
F2比例 2.96:1
F1代
圆形种子
U
F2代
¾圆
¼皱
单因子杂交结果的共同点：
F1性状表现一致，得以表现的性状为 显性，未能表现的性状称隐性；
F2性状出现分离； F2群体中显隐性分离比例大约为3:1。
➢孟德尔的解释
在生殖细胞中存在着与相对性状对应 的遗传因子；
遗传因子在体细胞内是成对的； 每对遗传因子在形成配子时可均等地 分配到配子中； 遗传因子在受精过程中能保持其独立 性。
➢ 分离定律及其实质
分离定律：在形成配子时一对等位基 因的两个成员彼此分离，结果一半配子 携带一个等位基因，另一半配子携带另 一个等位基因。
分离定律的实质：减数分裂时，一对 等位基因随着同源染色体的分离而彼此 分离，并独立地分配到不同的配子细胞 中。
二、分离定律的验证
测交法:
测交(test cross)：即把被测验的个体与隐性纯合 体亲本杂交,来测验显性个体基因型的方法。
携带从一代到下一代信息的遗传的物质单位和功能 单位。按分子术语讲，一个基因是合成一条有功能的多 肽或RNA分子所必须的完整的DNA序列。除了编码区外， 大多数基因也包含非编码的间插序列和转录控制区。
3、基因座（Locus,复Loci）:
The specific place on a chromosome where a gene is located; the position of a gene on a genetic map.
P 红花(CC)×白花(cc) 红花(Cc)×白花(cc)
F1 比例
红花(Cc) 全部
红花(Cc) 白花(cc) 1: 1
自交法：
根据F2植株自交得到的F3株系的性状表现，推论F2个 体的基因型。从而推知F1在形成配子时，等位基因是否 分离。
P
红花(CC)×白花(cc)
F1
红花(Cc)
F2 1红花(CC)： 2红花(Cc)：
第一节 分离定律
一、分离定律及其遗传分析 二、分离定律的验证 三、分离比实现的条件
一、分离定律及其遗传分析
➢ 孟德尔的豌豆杂交试验:
孟德尔试验的特点： 遗传纯合：以严格自花授粉植物豌豆为材料； 相对性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交
试验研究； 杂交：进行系统的遗传杂交试验； 统计分析：应用统计方法处理数据。
第二章 孟德尔定律
重点：分离定律和自由组合定律的遗传 学分析； 用棋盘法和分枝法计算遗传比率； 用卡方检验测验适合度。
难点：用棋盘法和分枝法计算遗传比率； 用卡方检验测验适合度。
遗传学的基本术语
1、性状（traits） 一个个体从亲代传递到下一代的特性。
2、基因（Gene）:
Physical and functional unit of heredity,which carries information from one generation to the next.In molecular terms, a gene is the entire DNA sequence necessary for the synthesis of a functional polypeptide or RNA molecular. In addition to coding regions most genes also contain noncoding intervening sequences (introns) and transcription-control regins.
例如，在番茄中某次实验以纯合的紫茎、缺刻 叶植株（ AACC）与纯合的绿茎、马铃薯叶植株 （ aacc）杂交，F2 得到454个植株，其4种表型的 频数分布如下：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， 判断该实验结果是否符合孟德尔的9: 3: 3: 1的理 论比率?
1白花(cc)
F3
红花 1红花：2红花：1白花 白花
(CC) (Cc) (cc)
F1代花粉鉴定法：
原理：糯性水稻的花粉（含支链淀粉）遇碘液不变色，
而非糯性水稻的花粉（含直链淀粉）遇碘液变蓝。因为 花粉是植物的雄配子，所以通过统计F1代花粉遇碘液变 色与不变色的比例，即可推导出杂种一代中非糯与糯的 配子的比例。
基因在染色体上的特定位置；基因在 遗传图谱上的位置。
4、基因型（Genotype）: 一个生物个体的遗传组成，包括一个个体的
所有的基因。 5、表现型（Phenotype）：
生物体在基因型的控制下，加上环境条件的 影响所表现性状的总和。包括一个个体各种基因 所产生的产物，如蛋白质、酶等，以及个体的各 种特征表现，甚至它的行为等等。
全部绿圆 绿圆，绿皱
全部绿皱
从F3种子看F2基因型
YYRR YYRr YyRR YyRr
YYrr Yyrr
yyRR YYRr
yyrr
F1代花粉鉴定法
多对基因杂种的基因型与表型关系
杂交中包 括的基因
对数
1 2 3 4
n
显性完全 时子二代 表型数
2 4 8 16
2n
子一代杂 种形成的 配子数
2 4 8 16
2n
子二代的 基因型数
3 9 27 81
3n
子一代配 子的可能
组合数
4 16 64 256
4n
表型分离 比
(3+1)1 (3+1)2 (3+1)3 (3+1)4
(3+1)n
第三节 遗传学数据的统计处理
一、统计学概念 二、遗传比例的计算 三、适合度检验 四、用卡平方来测定适合度
一、统计学概念
概率：是指在反复试验中，预期某一事 情的出现次数的比例。或者说是指某一事 情发生的可能性的大小。
自由度 df=n-1＝4－1＝3，
1/4ry 1/16RrYy 1/16Rryy 1/16rrYy 1/16rryy
分枝法
适用范围：两对以上基因杂种的遗传分析
例：AaBbCc × AaBbCc
可将它的每对基因分别考虑：即Aa×Aa ，Bb×Bb， Cc×Cc。每一组合都产生三种 不同的基因型，其比率是1:2:1；每一组合 都产生两种表现型，比率是3:1。按照它们 各自的概率相乘起来，便是子代的基因型 和表现型。
四、用卡平方来测定适合度
卡平方：X 2是经过统计学处理后计算
出来的一个指数，用来代表实得数与理 论预期数的总偏差。
X2(N)=∑[(实得数－预期数)2/预期数]
df=n－1
df表示自由度
卡方测验的步骤：
建立假设：实得数与理论值相符正确的概率为P 算预期值，确定显著水平; 计算X2值; 确定自由度，查X2表，求偏差的概率，对假设进 行判断。
1/4AA
1/4Aa
1/2a
1/4aA
1/4aa
两对基因杂种的遗传分析
例：RrYy × RrYy RrYy产生四种类型的配子，其概率各为1/4。 用棋盘法表示为:
♀
♂
1/4RY
1/4Ry
1/4rY
1/4ry
1/4RY 1/16RRYY 1/16RRYy 1/16RrYY 1/16RrYy
1/4Ry 1/4rY 1/16RRYy 1/16RrYY 1/16Rryy 1/16RrYy 1/16RrYy 1/16rrYY 1/16Rryy 1/16rrYy
P（AB）＝P（A）×P（B） 例：如果我们掷骰子，两次都出现四个 点在上的几率是多少？ 1/6×1/6=1/36
二、遗传比例的计算
棋盘法（Punnett square）
一对基因杂种的遗传分析
例：Aa × Aa Aa形成A和a配子的概率均为1/2。 用棋盘法表示为：
♀ ♂ 1/2A
1/2a
1/2A
分析：
在分别只考察其中一对性状时，F2仍然各自呈 3：1的分离，所以这两对性状是独立遗传的，两 对性状之间的组合完全自由。
➢ 自由组合定律及其实质：
自由组合定律：不同对的遗传因子在形 成配子中自由组合。
自由组合定律的实质：
在减数分裂形成配子时，每对同源染色 体上的等位基因发生分离，而位于非同源 染色体上的基因之间可以自由组合。
偏差存在原因：根本的原因是由于机率 和随机取样而产生的波动。
显著水平的界限： 统计学上有一个人为的界限： 当p＞0.05差异不显著； 0.05≥p＞0.01差异显著； p≤0.01差异非常显著。 如试验属于随机误差的概率小于5％或1