遗传的基本规律资料.ppt
20.20.遗传的基本规律遗传的基本规律v分离分离定律和自由组合定律定律和自由组合定律v连锁交换定律连锁交换定律v遗传的染色体基础遗传的染色体基础v非孟德尔遗传现象非孟德尔遗传现象颗粒遗传理论颗粒遗传理论(相对于融合遗传理论相对于融合遗传理论):):每一个每一个基因是一个相对独立的功能单位基因是一个相对独立的功能单位,在有性生殖的在有性生殖的二倍体生物中二倍体生物中,控制成对性状的基因是成对的控制成对性状的基因是成对的,在形成配子时只有成对的等位基因才会相互分在形成配子时只有成对的等位基因才会相互分离。离。孟德尔定律的精髓孟德尔定律的精髓 第三节第三节 孟德尔定律的拓展孟德尔定律的拓展一一.不完全显性不完全显性:杂合体表型介于纯合体表型之间杂合体表型介于纯合体表型之间不不完完全全显显性性二、复等位基因二、复等位基因 一个基因有一个基因有2个以上的等位形式，但每个二倍个以上的等位形式，但每个二倍体细胞最多只能拥有其中的任何体细胞最多只能拥有其中的任何2个。个。复等位基因复等位基因是由于一个基因发生多种突变，从而产生多种基是由于一个基因发生多种突变，从而产生多种基因型的结果。因型的结果。IA 对对 i为显性为显性 IB 对对i为显性为显性IA和和IB为共显性为共显性IA决定红细胞表面有抗原决定红细胞表面有抗原A，IA IA或或IA i基因型基因型均为均为A型血；型血；eg.人类的人类的ABO血型决定于一组复等位基因：血型决定于一组复等位基因：IA、IB、i。IB决定红细胞表面有抗原决定红细胞表面有抗原B，IB IB或或IBi基因型基因型均为均为B型血。型血。基因型基因型ii为为O型血，型血，IA和和IB为共显性，为共显性，IA IB基因基因型为型为AB型血。型血。ABO血型具有六种基因型，四种表现型。血型具有六种基因型，四种表现型。即：即：IA IA IAi AIB IB IBi B IAIB ABii O 根据孟德尔的分离律已知双亲的基因型，就可以根据孟德尔的分离律已知双亲的基因型，就可以推测出子女中可能出现的血型和不可能出现的血型推测出子女中可能出现的血型和不可能出现的血型这在法医学的亲子鉴定上有一定的意义。这在法医学的亲子鉴定上有一定的意义。双方双方O，仅为，仅为O；AB，全齐备；，全齐备；仅有仅有A，则无，则无B；仅有仅有B，则无，则无A；一方一方AB，不能有，不能有O；一方为一方为O，没有，没有AB。三三.基因的多效性：单个基因可以影响多种表型基因的多效性：单个基因可以影响多种表型特征特征eg.镰刀型贫血症镰刀型贫血症:红细胞产生不正常的血红蛋红细胞产生不正常的血红蛋白白易于产生彼此连接和结晶易于产生彼此连接和结晶红细胞变为镰红细胞变为镰刀形刀形病变红细胞被自身组织破坏病变红细胞被自身组织破坏,体内红细胞体内红细胞锐减锐减贫血贫血,身体瘦弱身体瘦弱第四节第四节 遗传的染色体基础遗传的染色体基础一一.减数分裂减数分裂(meiosis)配子形成的成熟期进行，包括两次连续的核配子形成的成熟期进行，包括两次连续的核分裂，而染色体只复制一次，因此每个子细胞核分裂，而染色体只复制一次，因此每个子细胞核中只有亲代细胞的染色体数目的一半。中只有亲代细胞的染色体数目的一半。一般分为减数分裂一般分为减数分裂（减数第一次分裂）和（减数第一次分裂）和减数分裂减数分裂（减数第二次分裂）。每期又可以再（减数第二次分裂）。每期又可以再分为前期、中期、后期和末期分为前期、中期、后期和末期4个时期。两次之间个时期。两次之间有一个很短的间期（有一个很短的间期（DNA不复制）。不复制）。减数分裂减数分裂的前期是一个复杂的变化时期，的前期是一个复杂的变化时期，时间长，染色体形态变化比较复杂，又进一步被时间长，染色体形态变化比较复杂，又进一步被分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。（一）减数分裂过程（一）减数分裂过程 间期间期（1、2）分裂分裂 前期前期 细线期细线期(染色粒染色粒)偶线期偶线期(联会联会)粗线期粗线期(四分体四分体 互换互换)双线期双线期(交叉交叉)终变期（终变期（染色体计数染色体计数,）中期中期 后期后期 末期末期 间期间期（不进行复制）（不进行复制）分裂分裂 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期间期间期1.减数分裂减数分裂 I间期间期：与有丝分与有丝分裂间期相似，染色裂间期相似，染色体完成复制，每条体完成复制，每条染色体含有两条姐染色体含有两条姐妹染色单体。妹染色单体。前期前期I(细线期细线期)细线期：细线期：染色体呈细丝状，染色体呈细丝状，相互交织呈网状，在细线相互交织呈网状，在细线上可见深染的、由染色质上可见深染的、由染色质丝盘曲而成的染色粒。丝盘曲而成的染色粒。前期前期I(偶线期偶线期)偶线期：偶线期：同源染色体在相同源染色体在相同部位上准确配对同部位上准确配对联联会；在联会过程中，配对会；在联会过程中，配对的同源染色体之间形成联的同源染色体之间形成联会复合体，联会的结果，会复合体，联会的结果，每对染色体形成一个二价每对染色体形成一个二价体。体。同源染色体同源染色体I的的2条条姐妹染色单体姐妹染色单体同源染色体同源染色体II的的2条条姐妹染色单体姐妹染色单体同源染色体同源染色体I的的着丝点着丝点同源染色体同源染色体II的着丝点的着丝点四分体四分体前期前期I(粗线期粗线期)粗线期：粗线期：染色体进染色体进一步螺旋化，变粗一步螺旋化，变粗变短，二价体变短，二价体四四分体，分体，非姐妹染色非姐妹染色单体之间出现交叉。单体之间出现交叉。前期前期I(双线期双线期)双线期：双线期：染色体进一染色体进一步螺旋化而缩短，联步螺旋化而缩短，联会复合体解体，同源会复合体解体，同源染色体相互排斥趋向染色体相互排斥趋向分离，出现交叉端化分离，出现交叉端化现象。现象。前期前期I(终变期终变期)终变期：终变期：染色体更加染色体更加短粗，交叉明显，但短粗，交叉明显，但数量减少，交叉移行数量减少，交叉移行到染色体的末端，核到染色体的末端，核仁、核膜消失，纺锤仁、核膜消失，纺锤体开始形成。体开始形成。中期中期 I中期中期 I：二价体排列二价体排列在赤道板上，纺锤丝在赤道板上，纺锤丝与着丝点相连。与着丝点相连。后期后期I后期后期I：两条同源染色体两条同源染色体彼此分开，分别向两极彼此分开，分别向两极移动，（四分体移动，（四分体二分二分体），体），非同源染色体随非同源染色体随机组合。机组合。末期末期 I末期末期 I：染色体到达两染色体到达两极，解螺旋松展。核极，解螺旋松展。核膜、核仁重新出现，膜、核仁重新出现，细胞质也分开形成两细胞质也分开形成两个子细胞。，每个子个子细胞。，每个子细胞只具有细胞只具有n个二分体。个二分体。间期间期此期很短，不再进行此期很短，不再进行DNA复制复制2.减数分裂减数分裂 II前期前期 II前期前期 II：和有丝分裂和有丝分裂基本相同，每个细胞基本相同，每个细胞只有只有n个染色体，每个染色体，每个染色体由个染色体由2条染色条染色单体组成，核仁、核单体组成，核仁、核膜消失。膜消失。中期中期 II中期中期 II：各个染色体各个染色体排列在赤道板上。排列在赤道板上。后期后期 II后期后期 II：姐妹染色姐妹染色单体分离（二分体单体分离（二分体单分体）单分体），非姐，非姐妹染色单体随机组妹染色单体随机组合，并且分别移向合，并且分别移向两极。两极。末期末期 II染色体到达两极，两个子细胞核形成，至此一染色体到达两极，两个子细胞核形成，至此一个二倍体细胞经过两次连续的细胞分裂，结果个二倍体细胞经过两次连续的细胞分裂，结果形成形成4个各具有个各具有n条染色体的子细胞。条染色体的子细胞。间期间期前期前期I(细线期细线期)前期前期I(偶线期偶线期)前期前期I(粗线期粗线期)前期前期I(双线期双线期)前期前期I(终变期终变期)中期中期 I后期后期 I末期末期 I间期间期前期前期 II中期中期 II后期后期 II末期末期 II（二）二）减数分裂的遗传学意义减数分裂的遗传学意义减数分裂的减数分裂的”减数减数”并非随机并非随机,而是有严格控而是有严格控制制.配对的同源染色体分开配对的同源染色体分开,使有性生殖的生物使有性生殖的生物保持了染色体数目的恒定。保持了染色体数目的恒定。同源染色体的分离决定了等位基因的准确分离同源染色体的分离决定了等位基因的准确分离,为非同源染色体随机重组提供了条件。为非同源染色体随机重组提供了条件。粗线期由于交换事件的发生粗线期由于交换事件的发生,导致遗传物质的导致遗传物质的非随机重组非随机重组,增加了遗传的多样性。增加了遗传的多样性。遗传因子位于染色体上遗传因子位于染色体上!遗传因子及其独立分离和自由组合特性与染色遗传因子及其独立分离和自由组合特性与染色体的行为有平行性：体的行为有平行性：1、染色体和基因都成对存在；、染色体和基因都成对存在；2、形成配子时每对染色体和每对基因均发生分离；、形成配子时每对染色体和每对基因均发生分离；3、在配子中，只有每对染色体中的一个染色单体，、在配子中，只有每对染色体中的一个染色单体，也只有每对等位基因中的一个基因。也只有每对等位基因中的一个基因。二二.遗传的染色体学说遗传的染色体学说分离定律分离定律:在第一次在第一次减数分裂中，由于同减数分裂中，由于同源染色体的分离，使源染色体的分离，使位于同源染色体上的位于同源染色体上的等位基因分离，从而等位基因分离，从而导致性状的分离。导致性状的分离。自由组合定律自由组合定律:决定不同性状的两对非等位基因分别处在两对非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，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。从而实现性状的自由组合。第五节第五节 性染色体与性连锁遗传性染色体与性连锁遗传一一.性染色体与性别性染色体与性别决定决定 与性别相关的特殊形态与性别相关的特殊形态的一对同源染色体称为的一对同源染色体称为性染色体。性染色体。性别决定方式型：型：雌：雌：XX;雄雄:XY雄性有两个异型性染色体。雄性有两个异型性染色体。人类，哺乳动物，果蝇等；人类，哺乳动物，果蝇等；型：雌：型：雌：ZW;雄雄:ZZ雌性有两个异型性染色体雌性有两个异型性染色体 鸟类，蝴蝶等；鸟类，蝴蝶等；型型:雄性只有一条染色体，雄性只有一条染色体，蝗虫：雄性是，蝗虫：雄性是，雌性是雌性是 1单倍体决定性别单倍体决定性别蜜蜂蜜蜂:雄性为单倍体雄性为单倍体(n)，由未受精卵发育而来由未受精卵发育而来;雌性为二倍体雌性为二倍体(2n)，由受精卵发育而来。由受精卵发育而来。二性连锁遗传（伴性遗传）二性连锁遗传（伴性遗传）性连锁基因性连锁基因-定位于性染色体上的基因，大多数定位于性染色体上的基因，大多数位于位于X染色体上和染色体上和Z染色体上。染色体上。伴性遗传伴性遗传-由性染色体所携带的基因在遗传上与由性染色体所携带的基因在遗传上与性别相联系，这种遗传方式称为伴性遗传。性别相联系，这种遗传方式称为伴性遗传。摩尔根：黑腹果蝇的伴性遗传摩尔根：黑腹果蝇的伴性遗传 重大突破：将特定基因与特定染色体相联系。重大突破：将特定基因与特定染色体相联系。伴性遗传：伴性遗传：由性染色体上的基因所决定的性状与性由性染色体上的基因所决定的性状与性别相关联，称为伴性遗传。别相关联，称为伴性遗传。果蝇杂交实验果蝇杂交实验红眼红眼 白眼白眼1.X连锁遗传连锁遗传:eg.伴伴X隐性遗传病隐性遗传病:红绿色盲红绿色盲 v伴伴X显性遗传显性遗传:抗维生素佝偻病抗维生素佝偻病外耳道多毛症系谱外耳道多毛症系谱1212345678910123456789 1011121312v2.Y染色体上的遗传（限雄遗传）染色体上的遗传（限雄遗传）veg.毛耳缘毛耳缘人人类类的的耳耳道道长长毛毛症症第六节第六节 连锁交换定律连锁交换定律一、连锁交换定律一、连锁交换定律结果预测结果预测：根据孟德尔遗传定律根据孟德尔遗传定律 BbVv bbvv BV Bv bV bv bvBbVv Bbvv bbVv bbvv 1 ：1 ：1 ：1BBVV bbvv BV bv BbVv灰身长翅灰身长翅 黑身残翅黑身残翅摩尔根摩尔根的连锁实验的连锁实验 材料材料:果蝇果蝇灰身残翅灰身残翅黑身长翅黑身长翅黑身残翅黑身残翅灰身长翅灰身长翅灰身残翅灰身残翅50%黑身长翅黑身长翅50%PF1测交测交GmTF2子一代雄果子一代雄果蝇的体色和蝇的体色和翅形翅形2对基对基因无交换，因无交换，即即Bv在一个在一个染色体上，染色体上，bV在一个在一个染色体上染色体上(1)基因连锁实验基因连锁实验(2)基因交换实验基因交换实验灰身残翅灰身残翅黑身长翅黑身长翅灰身长翅灰身长翅黑身残翅黑身残翅子一代雌果蝇的体子一代雌果蝇的体色和翅形色和翅形2对基因发对基因发生了重组，即生了重组，即Bv所所在的染色体和在的染色体和bV所所在的染色体在减数在的染色体在减数分裂的联会时，四分裂的联会时，四分体之间发生了染分体之间发生了染色体片段的交换。色体片段的交换。实验实验1.连锁现象（连锁现象（linkage）连锁连锁V VV V基因的连锁和交换F1F22BVvbBvVbvbBVvbBVvbbVvbBvvbbvvb 灰身长翅灰身长翅 黑身残翅黑身残翅 灰身残翅灰身残翅 黑身长翅黑身长翅 41.5%41.5%8.5%8.5%F2:VvBbP P灰身长翅灰身长翅(雌雌）BVvb灰长灰长(BBVV)X X 黑残黑残(bbvv)(bbvv)bvvbX X 黑身残翅（黑身残翅（雄雄）雌雌果果蝇蝇的的不不完完全全连连锁锁现现象象F1连锁和交换连锁和交换连锁（连锁（linkage）：同一染色体上的基因趋向于一起遗传。）：同一染色体上的基因趋向于一起遗传。交换（交换（crossing over）：同源染色体上的基因有互换现象。）：同源染色体上的基因有互换现象。连锁群（连锁群（linkage groups)linkage groups)：连锁现象在生物界普遍连锁现象在生物界普遍存在存在,凡是位于同一对染色体上的基因群称为一个连凡是位于同一对染色体上的基因群称为一个连锁群锁群.不完全连锁不完全连锁:表型和亲本相同的类型远多于重组型表型和亲本相同的类型远多于重组型,重组型是因为同源染色体非姐妹染色单体上的不同重组型是因为同源染色体非姐妹染色单体上的不同对基因间发生对基因间发生交换交换的结果的结果.重组率重组率(RF)=重组型重组型/(重组型重组型+亲组型亲组型)连锁交换定律连锁交换定律:处在同一染色体上的两对或两对以上的基因处在同一染色体上的两对或两对以上的基因遗传时，联合在一起共同出现在后代的频率大于遗传时，联合在一起共同出现在后代的频率大于重新组合的频率，重组类型的产生是由于配子形重新组合的频率，重组类型的产生是由于配子形成过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生局成过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生局部交换的结果。重组频率的大小与连锁基因在染部交换的结果。重组频率的大小与连锁基因在染色体上的位置有关。色体上的位置有关。二、利用重组率进行基因定位二、利用重组率进行基因定位Sturtevant假设基因在染色体上的排列是直线的，假设基因在染色体上的排列是直线的，则两个基因之间相距越远，彼此之间发生交换的则两个基因之间相距越远，彼此之间发生交换的可能性越大。可能性越大。基因定位基因定位-利用两个连锁的基因之间的重组率利用两个连锁的基因之间的重组率来确定基因在染色体上的相对位置的定位方法。来确定基因在染色体上的相对位置的定位方法。eg.b和和cn、vg和和cn之间的重组率为之间的重组率为b和和vg间交换率间交换率的一半，则根据直线排列的原理，判断的一半，则根据直线排列的原理，判断cn一定处一定处于于b和和vg的中央，于是这的中央，于是这3个基因在染色体上的个基因在染色体上的排列顺序为排列顺序为b-cn-vg。b cn vg 第七节第七节 细胞质遗传细胞质遗传细胞核遗传：符合遗传三大定律，但细胞内染色体上基细胞核遗传：符合遗传三大定律，但细胞内染色体上基因控制的性状其表现要通过细胞质。因控制的性状其表现要通过细胞质。细胞质遗传：细胞质遗传：受核外基因控制受核外基因控制,又称核外遗传又称核外遗传,或染色或染色体外遗传体外遗传.(细胞质基因细胞质基因-线粒体、叶绿体基因线粒体、叶绿体基因)特点：特点：母系遗传，染色体外基因在细胞质中随机的母系遗传，染色体外基因在细胞质中随机的传给后代，杂种后代的遗传行为不符合遗传三大定律。传给后代，杂种后代的遗传行为不符合遗传三大定律。eg.紫茉莉：无论父本的性状怎样，其子代个体的性状与紫茉莉：无论父本的性状怎样，其子代个体的性状与母本相同母本相同12/18/2022一、叶绿体遗传的表现：一、叶绿体遗传的表现：1.1.紫茉莉花斑性状紫茉莉花斑性状遗传：紫茉莉花斑植株：紫茉莉花斑植株：着生绿色、白色着生绿色、白色和花斑三种枝条，和花斑三种枝条，且白色和绿色组织且白色和绿色组织间有明显的界限。间有明显的界限。接受花粉的枝条接受花粉的枝条提供花粉的枝条提供花粉的枝条杂种植株的表种植株的表现 白色白色、白色白色、绿色、花斑均色、花斑均为白色白色 绿色白色、色白色、绿色、花斑均色、花斑均为绿色色 花斑白色、花斑白色、绿色、花斑白色、色、花斑白色、绿色、花斑色、花斑 （但不成比例）（但不成比例）杂种植株所表种植株所表现的性状完全由母本枝条所决定，与提供花粉的性状完全由母本枝条所决定，与提供花粉 的父本枝条无关。的父本枝条无关。控制紫茉莉花斑性状的控制紫茉莉花斑性状的遗传物物质是通是通过母本母本传递的。的。柯柯伦斯斯杂交交试验：正常质体 和 白色质体细 胞 正常正常质体体 白色白色质体体 正常和白色 质体混合随机分配随机分配绿色 白色 花斑花斑枝条：花斑枝条：绿细胞中含有正常的胞中含有正常的绿色色质体体(叶叶绿体体)；白白细胞中只含无叶胞中只含无叶绿体的白色体的白色质体体(白色体白色体)；绿白白组织交界区域：某些交界区域：某些细胞内既有叶胞内既有叶绿体、又有白色体。体、又有白色体。紫茉莉的花斑紫茉莉的花斑现象是叶象是叶绿体的前体（体的前体（质体）体）变异而引起的。异而引起的。原因：原因：花粉中精细胞花粉中精细胞内不含质体，上内不含质体，上述三种分别发育述三种分别发育的卵细胞无论接的卵细胞无论接受何种花粉，其受何种花粉，其子代只能与提供子代只能与提供卵细胞的母本相卵细胞的母本相似，分别发育成似，分别发育成正常绿株、白正常绿株、白 化株、花斑株。化株、花斑株。花斑现象：天花斑现象：天竺葵、月见草、竺葵、月见草、卫矛、烟草等卫矛、烟草等2020多种植物中发现。多种植物中发现。思考题一一.名词名词表型表型,基因型基因型,纯合体纯合体,杂合体杂合体,同源染色体同源染色体,不不完全连锁完全连锁,不完全显性不完全显性二二.简述简述1.你认为孟德尔成功的秘诀是什么你认为孟德尔成功的秘诀是什么?2.家禽中性别由性染色体家禽中性别由性染色体ZW决定决定,雌鸡为雌鸡为ZW型型,雄鸡为雄鸡为ZZ型型,芦花基因芦花基因B由由Z携带携带,决定其羽毛为决定其羽毛为黑白相间的斑纹黑白相间的斑纹,称为称为”芦花芦花”,Bb基因型为正常基因型为正常的非斑纹羽毛的非斑纹羽毛,下列杂交中下列杂交中F1的性别与的性别与”芦花芦花”性状表现怎样性状表现怎样?ZBZb(芦花芦花)ZbW()3.什么叫复等位基因什么叫复等位基因?一位女士的血型为一位女士的血型为AB型型,男士的血型为男士的血型为O型型,他们的亲生子女将会有怎样他们的亲生子女将会有怎样的血型的血型?其基因型又怎样其基因型又怎样?孟德尔孟德尔获得成功的原因获得成功的原因:1、正确地选用豌豆作试验材料、正确地选用豌豆作试验材料首要条件首要条件n自然状态下是纯种自然状态下是纯种 n相对性状明显相对性状明显 2、在对生物性状分析时，先只针对一对相对性状，再对、在对生物性状分析时，先只针对一对相对性状，再对多对性状在一起的传递情况进行研究多对性状在一起的传递情况进行研究 3、对不同世代的不同性状的个体数目都进行了记载和分、对不同世代的不同性状的个体数目都进行了记载和分析，并应用统计学方法对实验结果进行分析析，并应用统计学方法对实验结果进行分析 4、科学地设计了试验程序：、科学地设计了试验程序：数据分析数据分析提出假说提出假说试验试验验证验证
