1 浙江大学 遗传学第三章 1 第三章 孟德尔遗传 浙江大学 遗传学第三章 2 1. 孟德尔分离规律、验证、应用； 2. 显性性状的表现及与环境的关系； 3. 二对相对性状的遗传； 4. 多对相对性状的遗传； 5. 基因互作； 6. 基因的作用和性状的表现： 一因多效、多因一效。 本章重点 浙江大学 遗传学第三章 3 人类很早就从整体上认识了遗传现象Î亲子 性状相似Î直观上认为子代所表现的性状是父、 母本性状的混合遗传Î以后世代不再分离。 浙江大学 遗传学第三章 4 第一节 分离规律 浙江大学 遗传学第三章 5 一、孟德尔的豌豆杂交试验: 浙江大学 遗传学第三章 6 孟德尔试验的特点： (1). 遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料； (2). 稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验； (3). 相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲本； (4). 杂交：进行系统的遗传杂交试验； (5). 统计分析：系统记载各世代中不同性状个体数，应用统计 方法处理数据Î获得结果，否定了混合遗传观念
1 浙江大学 遗传学第三章 1 第三章 孟德尔遗传 浙江大学 遗传学第三章 2 1. 孟德尔分离规律、验证、应用； 2. 显性性状的表现及与环境的关系； 3. 二对相对性状的遗传； 4. 多对相对性状的遗传； 5. 基因互作； 6. 基因的作用和性状的表现： 一因多效、多因一效。 本章重点 浙江大学 遗传学第三章 3 人类很早就从整体上认识了遗传现象Î亲子 性状相似Î直观上认为子代所表现的性状是父、 母本性状的混合遗传Î以后世代不再分离。 浙江大学 遗传学第三章 4 第一节 分离规律 浙江大学 遗传学第三章 5 一、孟德尔的豌豆杂交试验: 浙江大学 遗传学第三章 6 孟德尔试验的特点： (1). 遗传纯：以严格自花授粉植物豌豆为材料； (2). 稳定性状：选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验； (3). 相对性状：采用各对性状上相对不同的品种为亲本； (4). 杂交：进行系统的遗传杂交试验； (5). 统计分析：系统记载各世代中不同性状个体数，应用统计 方法处理数据Î获得结果，否定了混合遗传观念
2 浙江大学 遗传学第三章 7 孟德尔认为父母本性状遗传不是混合，而是相对 独立地传给后代 Î 后代还会分离出父母本性状。 提出: ①.分离规律； ②.独立分配规律。 浙江大学 遗传学第三章 8 生物体所表现的形态特征和生理 特性，能从亲代遗传给子代。 ①.单位性状（unit trait）: 个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。 例如：豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色、豆荚 形状及豆荚颜色（未成熟）。 1. 1. 性状（ 性状（trait trait）：）： 浙江大学 遗传学第三章 9 ②.相对性状(contrasting trait): 指同一单位性状的相对差异。 如红花与白花、高秆与矮秆等。 利用具有相对性状的个体杂交后 ¨可以对其后代的遗传表现进行对比 分析和研究，分析其遗传规律。 浙江大学 遗传学第三章 10 2.2.材料： 材料： 曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊 为材料进行试验。 豌豆（Pisum sativum）杂交试验 用时8年（1856~1864），选用7对相对 性状。 浙江大学 遗传学第三章 11 浙江大学 遗传学第三章 12 (1).正交 P 红花（雌）r 白花（雄） ↓ F1 红花 ↓（自交） F2 红花 白花 株数 705 224 T=929株 比例 3.15 : 1 3.3.方法方法（（如如红花与白花亲本杂交 红花与白花亲本杂交）） (2).反交 白花（雌）r 红花（雄） ↓ 3 : 1 以上说明F1和F2的性状表现不因亲本而异
2 浙江大学 遗传学第三章 7 孟德尔认为父母本性状遗传不是混合，而是相对 独立地传给后代 Î 后代还会分离出父母本性状。 提出: ①.分离规律； ②.独立分配规律。 浙江大学 遗传学第三章 8 生物体所表现的形态特征和生理 特性，能从亲代遗传给子代。 ①.单位性状（unit trait）: 个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。 例如：豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色、豆荚 形状及豆荚颜色（未成熟）。 1. 1. 性状（ 性状（trait trait）：）： 浙江大学 遗传学第三章 9 ②.相对性状(contrasting trait): 指同一单位性状的相对差异。 如红花与白花、高秆与矮秆等。 利用具有相对性状的个体杂交后 ¨可以对其后代的遗传表现进行对比 分析和研究，分析其遗传规律。 浙江大学 遗传学第三章 10 2.2.材料： 材料： 曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊 为材料进行试验。 豌豆（Pisum sativum）杂交试验 用时8年（1856~1864），选用7对相对 性状。 浙江大学 遗传学第三章 11 浙江大学 遗传学第三章 12 (1).正交 P 红花（雌）r 白花（雄） ↓ F1 红花 ↓（自交） F2 红花 白花 株数 705 224 T=929株 比例 3.15 : 1 3.3.方法方法（（如如红花与白花亲本杂交 红花与白花亲本杂交）） (2).反交 白花（雌）r 红花（雄） ↓ 3 : 1 以上说明F1和F2的性状表现不因亲本而异
3 4.4.结果： 结果：7 7 对相对性状的试验结果相同 对相对性状的试验结果相同 孟德尔豌豆一对相对性状杂交试验的结果 F2的表现 性状 杂交组合 F1表现的 相对性状 显性性状 隐性性状 比例 花色 (种皮颜色) 红/白 (褐色/白色) 红 (褐色) 705 224 3.15:1 种子性状 圆/皱 圆 5474 1850 2.96:1 子叶颜色 黄/绿 黄 6022 2001 3.01:1 豆荚形状 饱满/不饱满 饱 822 299 2.95:1 未熟豆荚色 绿/黄 绿 408 152 2.82:1 花着生位置 腋生/顶生 腋生 651 207 3.64:1 株高 高/矮 高 187 277 2.84:1 浙江大学 遗传学第三章 14 5.5.特点： 特点： (1). F1性状表现一致，只表现一个亲本性状，另一个亲本 性状隐藏。 显性性状：F1表现出来的性状； 隐性性状：F1未表现出来的性状。 (2). F2分离：一些植株表现出这一亲本性状，另一些植株 表现为另一亲本性状Î说明隐性性状未消失。 (3). F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。 浙江大学 遗传学第三章 15 6. 6. 重复试验： 重复试验： 豌豆黄色子叶 r 绿色子叶 ↓ F1 黄色 ↓（自交） F2 黄色 绿色 粒数 134707 44692 百分率（%） 75.09 24.91 3.01 : 1 玉米非甜与甜分离 3:1 浙江大学 遗传学第三章 16 二、分离规律的解释: 浙江大学 遗传学第三章 17 孟德尔提出以下假说： ①.生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子Î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Î 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保持独立性Î表现为随机性。 以遗传因子解释 P 红花 r 白花 CC cc ↓ ↓ 配子G C c F1 红花 Cc F2 ↓ ⊗ 雌配子 雄配子(♂) (♀) C c C CC（红花） Cc（红花） c Cc（红花） cc（白花）
3 4.4.结果： 结果：7 7 对相对性状的试验结果相同 对相对性状的试验结果相同 孟德尔豌豆一对相对性状杂交试验的结果 F2的表现 性状 杂交组合 F1表现的 相对性状 显性性状 隐性性状 比例 花色 (种皮颜色) 红/白 (褐色/白色) 红 (褐色) 705 224 3.15:1 种子性状 圆/皱 圆 5474 1850 2.96:1 子叶颜色 黄/绿 黄 6022 2001 3.01:1 豆荚形状 饱满/不饱满 饱 822 299 2.95:1 未熟豆荚色 绿/黄 绿 408 152 2.82:1 花着生位置 腋生/顶生 腋生 651 207 3.64:1 株高 高/矮 高 187 277 2.84:1 浙江大学 遗传学第三章 14 5.5.特点： 特点： (1). F1性状表现一致，只表现一个亲本性状，另一个亲本 性状隐藏。 显性性状：F1表现出来的性状； 隐性性状：F1未表现出来的性状。 (2). F2分离：一些植株表现出这一亲本性状，另一些植株 表现为另一亲本性状Î说明隐性性状未消失。 (3). F2群体中显隐性分离比例大致为3:1。 浙江大学 遗传学第三章 15 6. 6. 重复试验： 重复试验： 豌豆黄色子叶 r 绿色子叶 ↓ F1 黄色 ↓（自交） F2 黄色 绿色 粒数 134707 44692 百分率（%） 75.09 24.91 3.01 : 1 玉米非甜与甜分离 3:1 浙江大学 遗传学第三章 16 二、分离规律的解释: 浙江大学 遗传学第三章 17 孟德尔提出以下假说： ①.生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子Î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Î 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保持独立性Î表现为随机性。 以遗传因子解释 P 红花 r 白花 CC cc ↓ ↓ 配子G C c F1 红花 Cc F2 ↓ ⊗ 雌配子 雄配子(♂) (♀) C c C CC（红花） Cc（红花） c Cc（红花） cc（白花）
4 浙江大学 遗传学第三章 19 三、表现型和基因型: 浙江大学 遗传学第三章 20 孟德尔提出的遗传因子Î基因（gene gene） 1. 基因型（genotype）：个体的基因组合即遗传组成； 如花色基因型CC、Cc、cc 2. 表现型（phenotype）：生物体所表现的性状。 如红花、白花 内在基础 环境 外在表现 基因型 表现型 （根据表现型决定） 3. 基因型、表现型与环境的关系： 基因型 环境 Î 表现型。 浙江大学 遗传学第三章 21 4.基因型类型： (1). 纯合基因型（homozygous genotype）： 或称纯合体，成对基因相同。如CC、cc，纯质结合。 (2). 杂合基因型（heterozygous genotype）： 成对基因不同。如Cc或称杂合体，为杂质结合。 虽然Cc与CC的表现型一致，但其遗传行为不同。可用 自交鉴定： CC纯合体 Î 稳定遗传； Cc 杂合体 Î 不稳定遗传； cc 纯合体 Î 稳定遗传。 浙江大学 遗传学第三章 22 四、分离规律的验证: 浙江大学 遗传学第三章 23 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。 茶叶 蚕豆 后期Ｉ 浙江大学 遗传学第三章 24 测交法（test cross）：也称回交法。 即把被测验的个体与隐性纯合基型的亲本杂交， 根据测交子代（Ft ）的表现型和比例测知该个体的 基因型。 ㈠㈠、测交法: 、测交法:
4 浙江大学 遗传学第三章 19 三、表现型和基因型: 浙江大学 遗传学第三章 20 孟德尔提出的遗传因子Î基因（gene gene） 1. 基因型（genotype）：个体的基因组合即遗传组成； 如花色基因型CC、Cc、cc 2. 表现型（phenotype）：生物体所表现的性状。 如红花、白花 内在基础 环境 外在表现 基因型 表现型 （根据表现型决定） 3. 基因型、表现型与环境的关系： 基因型 环境 Î 表现型。 浙江大学 遗传学第三章 21 4.基因型类型： (1). 纯合基因型（homozygous genotype）： 或称纯合体，成对基因相同。如CC、cc，纯质结合。 (2). 杂合基因型（heterozygous genotype）： 成对基因不同。如Cc或称杂合体，为杂质结合。 虽然Cc与CC的表现型一致，但其遗传行为不同。可用 自交鉴定： CC纯合体 Î 稳定遗传； Cc 杂合体 Î 不稳定遗传； cc 纯合体 Î 稳定遗传。 浙江大学 遗传学第三章 22 四、分离规律的验证: 浙江大学 遗传学第三章 23 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。 茶叶 蚕豆 后期Ｉ 浙江大学 遗传学第三章 24 测交法（test cross）：也称回交法。 即把被测验的个体与隐性纯合基型的亲本杂交， 根据测交子代（Ft ）的表现型和比例测知该个体的 基因型。 ㈠㈠、测交法: 、测交法:
5 浙江大学 遗传学第三章 25 供测个体 r 隐性纯合亲本 Î Ft 测交子代。例如 红花 r 白花 CC ↓ cc Ft 红花 Cc 比例 全部 红花 r 白花 Cc ↓ cc 红花 白花 Cc cc 1 : 1 浙江大学 遗传学第三章 26 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。 ㈡、自交法： ㈡、自交法： P 红花 r 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 浙江大学 遗传学第三章 28 豌豆F2表现显性性状的个体自交后的F3表现型种类及其比例 性状 显性 F3表现显性: 隐性=3:1株系数 F3完全表现显 性性状株系数 F3株系总数 花色 红 64 (1.80) 36 (1) 100 种子性状 圆 372 (1.93) 193 (1) 565 子叶性状 黄 353 (2.13) 166 (1) 519 豆荚形状 饱满 71 (2.45) 29 (1) 100 未熟豆荚色 绿 60 (1.50) 40 (1) 100 花着生位置 腋生 67 (2.03) 33 (1) 100 植株高度 高 72 (2.57) 28 (1) 100 浙江大学 遗传学第三章 29 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Î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。 ㈢㈢、FF11 花粉鉴定法 花粉鉴定法:: 浙江大学 遗传学第三章 30 糯性 r 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 如玉米、水稻等：
5 浙江大学 遗传学第三章 25 供测个体 r 隐性纯合亲本 Î Ft 测交子代。例如 红花 r 白花 CC ↓ cc Ft 红花 Cc 比例 全部 红花 r 白花 Cc ↓ cc 红花 白花 Cc cc 1 : 1 浙江大学 遗传学第三章 26 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。 ㈡、自交法： ㈡、自交法： P 红花 r 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 浙江大学 遗传学第三章 28 豌豆F2表现显性性状的个体自交后的F3表现型种类及其比例 性状 显性 F3表现显性: 隐性=3:1株系数 F3完全表现显 性性状株系数 F3株系总数 花色 红 64 (1.80) 36 (1) 100 种子性状 圆 372 (1.93) 193 (1) 565 子叶性状 黄 353 (2.13) 166 (1) 519 豆荚形状 饱满 71 (2.45) 29 (1) 100 未熟豆荚色 绿 60 (1.50) 40 (1) 100 花着生位置 腋生 67 (2.03) 33 (1) 100 植株高度 高 72 (2.57) 28 (1) 100 浙江大学 遗传学第三章 29 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Î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。 ㈢㈢、FF11 花粉鉴定法 花粉鉴定法:: 浙江大学 遗传学第三章 30 糯性 r 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 如玉米、水稻等：
6 浙江大学 遗传学第三章 31 五、分离比实现的条件: 浙江大学 遗传学第三章 32 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ÎF2为3:1 测交时ÎFt 为1:1 在于成对基因的分离和组合，需满足以下条件。 P × Ft 浙江大学 遗传学第三章 33 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 Î形成数目相等的配子Î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。 浙江大学 遗传学第三章 34 六、分离规律的应用: 浙江大学 遗传学第三章 35 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。 浙江大学 遗传学第三章 36 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Î杂种自交Î性状分离选择Î纯合 一致的品种。 ∴ 亲本要纯Î F1真杂种Î F2才会按比例分离： 如果F1假杂种ÎF2不分离。 如果父母本不纯ÎF1分离
6 浙江大学 遗传学第三章 31 五、分离比实现的条件: 浙江大学 遗传学第三章 32 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ÎF2为3:1 测交时ÎFt 为1:1 在于成对基因的分离和组合，需满足以下条件。 P × Ft 浙江大学 遗传学第三章 33 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 Î形成数目相等的配子Î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。 浙江大学 遗传学第三章 34 六、分离规律的应用: 浙江大学 遗传学第三章 35 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。 浙江大学 遗传学第三章 36 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Î杂种自交Î性状分离选择Î纯合 一致的品种。 ∴ 亲本要纯Î F1真杂种Î F2才会按比例分离： 如果F1假杂种ÎF2不分离。 如果父母本不纯ÎF1分离
7 浙江大学 遗传学第三章 37 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) r 感(隐性) ↓ F1抗 ↓ F2抗性分离 有些抗病株在F3还会分离。 浙江大学 遗传学第三章 38 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 浙江大学 遗传学第三章 39 第二节 独立分配规律 浙江大学 遗传学第三章 40 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 Ä 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）。 浙江大学 遗传学第三章 41 一、两对相对性状的遗传: 浙江大学 遗传学第三章 42 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 315 101 108 32 556 理论比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16 理论粒数 312.75 104.25 104.25 34.75 556 ㈠、试验结果： ㈠、试验结果：
7 浙江大学 遗传学第三章 37 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) r 感(隐性) ↓ F1抗 ↓ F2抗性分离 有些抗病株在F3还会分离。 浙江大学 遗传学第三章 38 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 浙江大学 遗传学第三章 39 第二节 独立分配规律 浙江大学 遗传学第三章 40 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 Ä 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）。 浙江大学 遗传学第三章 41 一、两对相对性状的遗传: 浙江大学 遗传学第三章 42 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 315 101 108 32 556 理论比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 16 理论粒数 312.75 104.25 104.25 34.75 556 ㈠、试验结果： ㈠、试验结果：
8 浙江大学 遗传学第三章 43 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） 浙江大学 遗传学第三章 44 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Î每对性状的F2 分离符合3∶1比例。 F2出现两种重组型个体Î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。 ㈡、结果分析: ㈡、结果分析: 浙江大学 遗传学第三章 45 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 浙江大学 遗传学第三章 46 二、独立分配现象的解释: 浙江大学 遗传学第三章 47 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。 A a Ｂ b 浙江大学 遗传学第三章 48 以基因符号表示（从遗传角度考虑）： P 黄子叶、圆粒 r 绿子叶、皱粒 YYRR yyrr ↓ ↓ G YR yr F1 黄子叶、圆粒YyRr ↓⊗ F2 雌配子 雄配子(♂) (♀) YR Yr yR yr YR YYRR(黄园) YYRr YyRR YyRr Yr YYRr YYrr(黄皱) YyRr Yyrr yR YyRR YyRr yyRR(绿园) yyRr yr YyRr Yyrr yyRr yyrr(绿皱)
8 浙江大学 遗传学第三章 43 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） 浙江大学 遗传学第三章 44 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Î每对性状的F2 分离符合3∶1比例。 F2出现两种重组型个体Î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。 ㈡、结果分析: ㈡、结果分析: 浙江大学 遗传学第三章 45 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 浙江大学 遗传学第三章 46 二、独立分配现象的解释: 浙江大学 遗传学第三章 47 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。 A a Ｂ b 浙江大学 遗传学第三章 48 以基因符号表示（从遗传角度考虑）： P 黄子叶、圆粒 r 绿子叶、皱粒 YYRR yyrr ↓ ↓ G YR yr F1 黄子叶、圆粒YyRr ↓⊗ F2 雌配子 雄配子(♂) (♀) YR Yr yR yr YR YYRR(黄园) YYRr YyRR YyRr Yr YYRr YYrr(黄皱) YyRr Yyrr yR YyRR YyRr yyRR(绿园) yyRr yr YyRr Yyrr yyRr yyrr(绿皱)
9 F2基因型和表现型归类： 豌豆黄色、园粒×绿色、皱粒的F2基因型和表现型的比例 表现型 基因型 基因型比例 表现型比例 F3株系 黄园Y_R_ YYRR YyRR YYRr YyRr 1 2 2 4 9 38 不分离 65 3:1 60 3:1 138 9:3:3:1 黄皱Y_rr YYrr Yyrr 1 2 3 28 不分离 68 3:1 绿园yyR_ yyRR yyRr 1 2 3 35 不分离 67 3:1 绿皱yyrr yyrr 1 1 30 不分离 F2群体共有9种基因型，其中： 4种基因型为纯合体； 1种基因型的两对基因均为杂合体，与F1一样； 4种基因型中的一对基因纯合，另一对基因杂合。 F2群体中有4种表现型，因为Y对y显性，R对r显性。 浙江大学 遗传学第三章 50 细胞学基础： Y-y等位基因位于这一对同源 染色体上； R-r等位基因位于另一对同源 染色体上。 F1基因型是YyRr Î孢母细胞 进行分裂时，可以形成4种配子： YR Yr yR yr 配子比例 1 ： 1 ： 1 ： 1 表型比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 浙江大学 遗传学第三章 51 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。 R Y r y 浙江大学 遗传学第三章 52 三、独立分配规律的验证: 浙江大学 遗传学第三章 53 ㈠、测交法 ㈠、测交法 F1 r 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♀ 31 27 26 26 ⇐ 测交结果 F1为♂ 24 22 25 26 ⇐ 测交结果 χ2测验，P>5%，符合理论比例，理论与实际结果一致。 浙江大学 遗传学第三章 54 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）。 ㈡、自交法 ㈡、自交法
9 F2基因型和表现型归类： 豌豆黄色、园粒×绿色、皱粒的F2基因型和表现型的比例 表现型 基因型 基因型比例 表现型比例 F3株系 黄园Y_R_ YYRR YyRR YYRr YyRr 1 2 2 4 9 38 不分离 65 3:1 60 3:1 138 9:3:3:1 黄皱Y_rr YYrr Yyrr 1 2 3 28 不分离 68 3:1 绿园yyR_ yyRR yyRr 1 2 3 35 不分离 67 3:1 绿皱yyrr yyrr 1 1 30 不分离 F2群体共有9种基因型，其中： 4种基因型为纯合体； 1种基因型的两对基因均为杂合体，与F1一样； 4种基因型中的一对基因纯合，另一对基因杂合。 F2群体中有4种表现型，因为Y对y显性，R对r显性。 浙江大学 遗传学第三章 50 细胞学基础： Y-y等位基因位于这一对同源 染色体上； R-r等位基因位于另一对同源 染色体上。 F1基因型是YyRr Î孢母细胞 进行分裂时，可以形成4种配子： YR Yr yR yr 配子比例 1 ： 1 ： 1 ： 1 表型比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 浙江大学 遗传学第三章 51 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。 R Y r y 浙江大学 遗传学第三章 52 三、独立分配规律的验证: 浙江大学 遗传学第三章 53 ㈠、测交法 ㈠、测交法 F1 r 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♀ 31 27 26 26 ⇐ 测交结果 F1为♂ 24 22 25 26 ⇐ 测交结果 χ2测验，P>5%，符合理论比例，理论与实际结果一致。 浙江大学 遗传学第三章 54 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）。 ㈡、自交法 ㈡、自交法
10 孟德尔试验结果： 株数 理论比例 F2植株基因型 F3表现型 38 1/16 YYRR 黄圆，不分离 28 1/16 Yyrr 黄皱，不分离 35 1/16 yyRR 绿圆，不分离 30 1/16 yyrr 绿皱，不分离 65 2/16 YyRR 圆粒，子叶色3:1分离 68 2/16 Yyrr 皱粒，子叶色3:1分离 60 2/16 YYRr 黄子叶，子粒形状3:1分离 67 2/16 yyRr 绿子叶，子粒形状3:1分离 138 4/16 YyRr 两对性状均分离，呈9:3:3:1分离 T=529株 F2植株群体中（按表现型归类，则） Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 总计 301 96 102 30 529 浙江大学 遗传学第三章 56 四、多对相对性状的遗传: 浙江大学 遗传学第三章 57 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。 Y R y r C c 浙江大学 遗传学第三章 58 例如： 黄、圆、红 r 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 浙江大学 遗传学第三章 59 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。 Y y R r C c 浙江大学 遗传学第三章 60 基因型 基因型 比例 表现型 表现型 比例 F3分离比例 YYRRCC YyRRCC YYRrCC YYRRCc YyRrCC YYRrCc YyRRCc YyRrCc 1 2 2 2 4 4 4 8 黄色 圆粒 红花 27 不分离 黄色∶绿色=3∶1 圆粒∶皱粒=3∶1 红花∶白花=3∶1 黄色、圆粒∶黄色、皱粒∶绿色、圆粒∶绿色、皱粒=9∶3∶3∶1 圆粒、红花∶圆粒、白花∶皱粒、红花∶皱粒、白花=9∶3∶3∶1 黄色、红花∶黄色、白花∶绿色、红花∶绿色、白花=9∶3∶3∶1 黄色、圆粒、红花∶黄色、圆粒、白花∶黄色、皱粒、红花∶ 绿色、圆粒、红花∶黄色、皱粒、白花∶绿色、圆粒、白花∶ 绿色、皱粒、红花∶绿色、皱粒、白花 =27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1 yyRRCC yyRrCC yyRRCc yyRrCc 1 2 2 4 绿色 圆粒 红花 9 不分离 圆粒∶皱粒=3∶1 红花∶白花=3∶1 圆粒、红花∶圆粒、白花∶皱粒、红花∶皱粒、白花=9∶3∶3∶1 YYrrCC YyrrCC YYrrCc YyrrCc 1 2 2 4 黄色 皱粒 红花 9 不分离 黄色∶绿色=3∶1 红花∶白花=3∶1 黄色、红花∶黄色、白花∶绿色、红花∶绿色、白花=9∶3∶3∶1 接下表。 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
10 孟德尔试验结果： 株数 理论比例 F2植株基因型 F3表现型 38 1/16 YYRR 黄圆，不分离 28 1/16 Yyrr 黄皱，不分离 35 1/16 yyRR 绿圆，不分离 30 1/16 yyrr 绿皱，不分离 65 2/16 YyRR 圆粒，子叶色3:1分离 68 2/16 Yyrr 皱粒，子叶色3:1分离 60 2/16 YYRr 黄子叶，子粒形状3:1分离 67 2/16 yyRr 绿子叶，子粒形状3:1分离 138 4/16 YyRr 两对性状均分离，呈9:3:3:1分离 T=529株 F2植株群体中（按表现型归类，则） Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 总计 301 96 102 30 529 浙江大学 遗传学第三章 56 四、多对相对性状的遗传: 浙江大学 遗传学第三章 57 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。 Y R y r C c 浙江大学 遗传学第三章 58 例如： 黄、圆、红 r 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 浙江大学 遗传学第三章 59 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。 Y y R r C c 浙江大学 遗传学第三章 60 基因型 基因型 比例 表现型 表现型 比例 F3分离比例 YYRRCC YyRRCC YYRrCC YYRRCc YyRrCC YYRrCc YyRRCc YyRrCc 1 2 2 2 4 4 4 8 黄色 圆粒 红花 27 不分离 黄色∶绿色=3∶1 圆粒∶皱粒=3∶1 红花∶白花=3∶1 黄色、圆粒∶黄色、皱粒∶绿色、圆粒∶绿色、皱粒=9∶3∶3∶1 圆粒、红花∶圆粒、白花∶皱粒、红花∶皱粒、白花=9∶3∶3∶1 黄色、红花∶黄色、白花∶绿色、红花∶绿色、白花=9∶3∶3∶1 黄色、圆粒、红花∶黄色、圆粒、白花∶黄色、皱粒、红花∶ 绿色、圆粒、红花∶黄色、皱粒、白花∶绿色、圆粒、白花∶ 绿色、皱粒、红花∶绿色、皱粒、白花 =27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1 yyRRCC yyRrCC yyRRCc yyRrCc 1 2 2 4 绿色 圆粒 红花 9 不分离 圆粒∶皱粒=3∶1 红花∶白花=3∶1 圆粒、红花∶圆粒、白花∶皱粒、红花∶皱粒、白花=9∶3∶3∶1 YYrrCC YyrrCC YYrrCc YyrrCc 1 2 2 4 黄色 皱粒 红花 9 不分离 黄色∶绿色=3∶1 红花∶白花=3∶1 黄色、红花∶黄色、白花∶绿色、红花∶绿色、白花=9∶3∶3∶1 接下表。 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