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没有联会、交叉和互换 子细胞的遗传成分与母细胞相同 有联会、交叉和互换 子细胞的遗传成分与母细胞不同 第三章 孟德尔遗传 3.1 分离定律

●性状（character）：是指生物体所表现的形态特征和生理生化特性的总称。主要由遗传基础决定，其具体表现还与环境条件有关。 ●单位性状（unit character）：是指将生物体所表现的总体性状区分成的每一个具体性状。

如花色、种子形状、植株高度等。 ●相对性状（contrasting character）：是指同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异。

如红花和白花、种子的圆形和皱形等。 显性性状（dominant character）—为等位基因中显性基因所决定的性状，在上一代表现出来的现状。

隐性性状（recessive character）—等位基因中隐性基因所决定的性状，只有在隐性基因纯合时才得以表现。上一代未表现出来的形状。

纯系(pure line)：经多代自交或长期近交（动物）所获得的高度自交系。 亲本世代(parental generation, P)：杂交时的双亲世代。 正反交(reciprocal cross)：第二个杂交与第一个杂交的双亲相同只是性别互换。 1.一对相对性状的杂交实验

豌豆（Garden pea)、菜豆、玉米、山柳菊 选择豌豆作为研究材料。

选择豌豆作为研究材料的理由：1、豌豆具有稳定的易于区分的性状；2、严格的自花授粉且闭花受精；3、豌豆豆荚成熟后籽粒都留在豆荚内，便于各种类型籽粒的准确计数；4、花大，杂交容易。

① 杂种F1仅表现亲本之一的性状。他将F1表现出来的亲本性状称为显性性状；未表现出来的亲本性状称为隐性性状。

② F2群体中两个亲本性状都得到表现，即显性性状和隐性性状同时得到表现，这种现象称为性状分离。

③ 在F2群体中，显性性状和隐性性状的分离比接近3:1 ○豌豆的红花和白花杂交试验

P 红花(♀)×白花(♂) ↓ F1 红花

↓? F2 红花 白花 株数 705 224 比例 3.15 : 1 理论值 3 ： 1

分离定律的内容：一对基因在杂合状态下互不沾染，保持其独立性，在配子形成时，又按原样分离到不同的配子中去。通常情况下，配子分离比是1：1，F2代基因型分离比是1：2：1，F2表型分离比是3：1。 分离现象的假设

● 生物的遗传性状是由遗传因子（hereditary factor或hereditary determinant）决定的。

● 每株植物的每一种特性都分别由一对遗传因子控制。

● 遗传因子在体细胞中是成对存在的，在配子中则是成单的，配子只含有成对的遗传因子中的一个。

● 配子的结合是随机的。在合子中的遗传因子一个来自父本性细胞，一个来自母本性细胞。

● 控制显性性状的遗传因子与控制隐性性状的遗传因子是同一种遗传因子的两种形式。只要有一个控制显性性状的遗传因子，植株就会表现显性性状，只有两个遗传因子都是控制隐性性状的，植株才会表现隐性性状。 分离定律的验证方法：个体水平（ F1测交法、F2自交法）

配子水平（F1花粉鉴定法） 分离规律的意义与应用

1）是遗传学中性状遗传的最基本的规律，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的。基因在体细胞中成双，在配子中成单，具有高度的独立性。 3）在配子的形成过程（减数分裂）中，成对的基因在杂种细胞中彼此互不干扰，独立分离，并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（必须重视表现型和基因型间的联系和区别，在遗传研究和杂交育种中要严格选择材料）。

亲本要纯，鉴定F1去除假杂种，F2才会分离： 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。

如水稻抗稻瘟病基因

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，做到去杂去劣及适当隔离繁殖。 孟德尔遗传分析的相关名词 ○基因（gene）：是指位于染色体上，具有特定核苷酸序列的DNA片段，是存储遗传信息的功能单位。

○基因型（genotype）和表现型（phenotype）：基因型是指个体或细胞的基因组合，是生物的内在遗传组成，如决定圆形种子性状的基因型为RR 和Rr，而决定皱形种子性状只能是rr；表现型是指生物体所表现的性状（形态），如白花和红花性状。 表现型=基因型+环境。 ○基因座（locus）：基因在染色体上所处的位置。 ○等位基因（allele）：指位于一对同源染色体上，位置相同，控制同一性状的一对基因，是同源染色体同一基因座上的基因的不同形式。

○纯合体（homozygote）——指纯合基因型的细胞或个体，其等位基因呈同质状

态，可真实遗传。

○杂合体（heterozygote）——即杂合基因型的细胞或个体，一个或几个座位的等位基因呈异质状态。 ○测交（test cross）：被测个体与纯合隐性亲本的杂交。一方面，验证被测个体的基因型，另一方面，检测被测个体产生的配子类型和数量。

○自交（selfing）基因型相同个体之间的交配。与测交的目的相同。可以推导F2代需要获得的某一基因型的个体数。让F2植株自交产生F3株系，然后根据F3的性状表现来验证F2的基因型。

○显性基因(dominant gene)和隐性基因(recessive gene)： 显性基因是指基因型处于杂合状态时，能够表现其表型效应的基因；隐性基因是指基因型处于杂合状态时，不能表现其表型效应的基因。

○纯合基因型(homozygous genotype)和纯合体(homozygote): 纯合基因型是指同一基因座上有两个相同的等位基因，如RR或rr；纯合体是指具有纯合基因型的个体。

○杂合基因型(heterozygous genotype)和杂合体(heterozygote)：杂合基因型是指同一基因座上有两个不相同的等位基因，如Rr；杂合体是指具有杂合基因型的个体

一因多效：一个基因影响多个性状的发育 多因一效：多个基因一起影响同一性状的表现 表现度：个体间基因表达的变化程度

外显度：具有特定基因的一群个体中，表现该基因性状的个体的百分率

复等位基因：在二倍体生物的个体中，一种基因（在一个基因座位上）只有两个等位基因，而在群体中可能存在两个以上等位基因，这些基因被称为复等位基因。 复等位性：存在复等位基因的这种现象，称为复等位性 等位基因族：一套复等位基因称为等位基因族

两对遗传因子的杂交试验（自由组合定律）

1、F1只是表现显性性状；2、F2除具有亲组合之外，还有重组合类型；分离与组合现象.3、表型比例为：9：3：3：1

自由组合定律的内容：两对或多对遗传因子在杂合状态时保持其独立性，互不污染。配子形成时，同一对遗传因子彼此分离，独立传递；不同对的遗传因子则自由组合。对于双因子杂交实验而言，F1配子比1：1：1：1：1；F2基因型比（1：2：1）2；表型比（3：1）2。

要达到理想的分离比例，必须具备下列条件：1、亲本必需是纯合二倍体,相对性状差异明显。2、基因显性完全,不受其他基因影 响而改变作用方式。3、减数分裂过程,同源染色体分离机会均等,形成两类配子的数目相等, 或接近相等。配子能良好地发育并以均等机会相互结合。4、不同基因型合子及个体具有同等的存活率。5、生长条件一致,试验群体比较大。 自由组合定律的验证（1）测交法基本原理: ●根据孟德尔遗传假设， F1可产生四种配子，即YR，Yr，yR和yr，比例为1:1:1:1。隐性纯合体只产生一种配子，即yr。

●测交子代的表现型和比例，理论上能反映F1所产生的配子类型和比例。即受精结合后，测交后代应出现比例相等的四种表现型。 ●测交子代植株有4种表现型，比例应为1:1:1:1 （2）自交法●F2自交后代分离的理论推测

F2共4种表现型，由9种基因型构成： YYRR YYRr YyRR YyRr

YYRr YYrr YyRr Yyrr YyRR YyRr yyRR yyRr

YyRr Yyrr yyRr yyrr

孟德尔遗传定律的意义：1、孟德尔第一次明确地提出了遗传因子的概念，并且提出了遗传因子控制遗传性状的若干规律。2、孟徳尔提出了杂交，自交，回交等一套科学有效的遗传研究方法来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到20世纪50年代，才被分子遗传学方法取代。3、孟德尔采用了数理统计研究方法，从现象到规律再到理论 多对独立遗传基因杂种后代的表现规律 杂种杂显性完F1自交F2表现F1产生F2纯F2杂合基 F2表现合基因全时F2产生F2型种类 的配子合基因型种类 型分离对数 表现型时的配可能组因型比例 种类 子组合合数 种类 数 1 2 2 3 4 2 1 （3:1）^1 2 4 4 9 16 4 5 （3:1）^2 3 8 8 27 64 8 19 （3:1）^3 4 16 16 81 256 16 65 （3:1）^4 5 32 32 243 1024 32 211 （3:1）^5 .. .. .. .. .. .. .. .. n 2^n 2^n 3^n 4^n 2^n 3^n-2^n （3:1）^n 概率原理及在多对性状遗传分析中的应用

概率的概念（probability）——指一定事件总体中某一事件可能出现的几率。利用概率的两个定律，可以计算多对独立遗传基因杂交时某种基因型或表现型出现的概率。 适合度测验（χ2测验）：由于各种因素的干扰，遗传学试验实际获得的各项数值（观测值）与其理论上按概率估算的期望数值（理论值）常具有一定的偏差。两者之间出现的偏差属于试验误差造成？还是真实的差异？通常可用适合度测验进行判断。

判断方法：χ2值计算得到后，再确定自由度(df=n-1，n为子代分离类型数目)最后查χ2表（表3-7），获得概率ρ值。也可用计算出的χ2值与同一自由度的χ20.05值或χ20.01值进行比较。

当χ2＞χ20.05或 p＜0.05时，认为实际观察值与理论值之间存在显著性差异；当χ2＞χ20.01或 p＜0.01时，则差异表现的极显著，均应否定假设的分离比。

当χ2＜χ20.05或 p＞0.05时，差异不显著，应接受假设的分离比。