生物二《孟德尔定律》竞赛复习课件ppt课件.ppt

2孟德尔定律v2.1 分离定律v2.2 自由组合定律v2.3 统计学原理的应用v2.4基因的作用及其与v环境的关系教学内容要点教学内容要点v孟德尔分离定律及其遗传分析孟德尔分离定律及其遗传分析v孟德尔自由组合定律分析及验证孟德尔自由组合定律分析及验证v遗传学数据的统计学处理遗传学数据的统计学处理v基因的作用及其与环境的关系基因的作用及其与环境的关系难点难点v两大定律的验证：自交和测交两大定律的验证：自交和测交v多对相对性状杂交的遗传学分析多对相对性状杂交的遗传学分析v二项式分布和二项式分布和X X2 2测验的应用测验的应用v基因互作基因互作2.1 2.1 分离定律分离定律The Law of Segregationv孟德尔孟德尔(Gregor J.Mendel,1822-1884)(Gregor J.Mendel,1822-1884)及及其杂交试验其杂交试验 v18651865年年2 2月月8 8日和日和3 3月月8 8日两次在布隆自然科日两次在布隆自然科学会例会宣读发表论文。学会例会宣读发表论文。v18661866年整理成年整理成植物杂交试验植物杂交试验一文，发一文，发表在表在布隆自科学会志布隆自科学会志第第4 4卷。卷。奥地利布隆奥地利布隆(Br(Br nn)nn):现捷克布尔诺现捷克布尔诺(Bruo)(Bruo)v2.1.1 2.1.1 一对相对性状的分离现象一对相对性状的分离现象v2.1.1.1 2.1.1.1 单位性状与相对性状单位性状与相对性状孟德尔把植株性状区分为孟德尔把植株性状区分为各个单位，称为各个单位，称为单位性状单位性状(unit character)(unit character)，即生即生物某一方面的特征特性。物某一方面的特征特性。不同生物个体在单位性状不同生物个体在单位性状上存在不同表现，同一单上存在不同表现，同一单位性状的相对差异称为位性状的相对差异称为相相对性状对性状(contrasting(contrasting character)character)。生物体或其组成部生物体或其组成部分所表现的形态特征分所表现的形态特征和生理特征称为和生理特征称为性状性状(character/trait)(character/trait)。起初在研究生物遗起初在研究生物遗传时把所观察到的生传时把所观察到的生物所有特征或某一类物所有特征或某一类特征作为整体看待。特征作为整体看待。v2.1.1.2 2.1.1.2 孟德尔的豌豆杂交试验孟德尔的豌豆杂交试验%选择的七个单位性状的选择的七个单位性状的相对性状间存在明显差异，相对性状间存在明显差异，后代个体间表现明显类别后代个体间表现明显类别差异；差异；%按杂交后代的系谱记载按杂交后代的系谱记载和分析，对杂交后代性状和分析，对杂交后代性状表现归类统计表现归类统计,并分析各种并分析各种类型之间的比例关系。类型之间的比例关系。豌豆的7个单位性状及其相对性状v植物杂交试验的符号植物杂交试验的符号P P：亲本亲本(parent)parent)，杂交亲本；杂交亲本；：母本：母本(female parent)(female parent)，提供胚囊的亲本；提供胚囊的亲本；：父本：父本(male parent)(male parent)，提供花粉粒的杂交亲本。，提供花粉粒的杂交亲本。：表示人工杂交过程；：表示人工杂交过程；F (filial generation)F (filial generation)：表示杂种后代：表示杂种后代F F1 1(first filial generation)first filial generation)：表示杂种表示杂种第第一代一代；：表示自交，采用自花授粉方式传粉受精产生后代。表示自交，采用自花授粉方式传粉受精产生后代。F F2 2：F F1 1代自交得到的种子及其发育形成的生物个体称为杂代自交得到的种子及其发育形成的生物个体称为杂种二代，即种二代，即F F2 2 。F F2 2是由是由F F1 1自交得到的自交得到的,在类似过程中在类似过程中 符号可省略。符号可省略。v豌豆花色豌豆花色杂交杂交试验试验v1.1.试验方法试验方法P 红花红花()()白白花花()()F F1 1 红红花花 F F2 2 红花红花 白花白花v2.2.实验结果实验结果vF F1 1的花色为红色；的花色为红色；vF F2 2有两种类型植株，有两种类型植株，一种开红花，一种一种开红花，一种开白花；红花植株开白花；红花植株与白花植株的比例与白花植株的比例接近接近3:13:1。P 红花()白花()F1 红花 F2 红花 白花株数 705 224比例 3.15 1?v3.3.反交反交(reciprocal cross)(reciprocal cross)试验及其试验及其结果结果v孟德尔用白花亲本作为母本、红花亲本作为父孟德尔用白花亲本作为母本、红花亲本作为父本进行杂交试验，即：白花本进行杂交试验，即：白花()()红花红花()()。将这两种杂交组合方式之一称为将这两种杂交组合方式之一称为正交正交，另一，另一种则是种则是反交反交(reciprocal cross)(reciprocal cross)。v反交试验结果：反交试验结果：F F1 1植株的花色仍全部为植株的花色仍全部为红色红色；F F2 2红花植株红花植株与白花植株的比例也接近与白花植株的比例也接近3:13:1。v反交试验结果与正交完全一致反交试验结果与正交完全一致,说明什么？说明什么？v4.4.七对相对性状杂交试验结果七对相对性状杂交试验结果v5.5.性状性状分离现象分离现象相对性状中在相对性状中在F F1 1代表现出来的相对性状称为代表现出来的相对性状称为显显性性状性性状(dominant character)(dominant character)，而在，而在F F1 1中未表中未表现出的相对性状称为现出的相对性状称为隐性性状隐性性状(recessive(recessive character)character)。隐性性状在隐性性状在F F1 1中没有消失被掩盖了，在中没有消失被掩盖了，在F F2 2代显代显性性状和隐性性状都表现出来，即性性状和隐性性状都表现出来，即性状分离性状分离(character segregation)(character segregation)现象。现象。v2.1.2 2.1.2 分离现象的解释分离现象的解释v遗传因子假说遗传因子假说v生物性状是由遗传因子决定，且每对相对性状由一对遗传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；因子控制；v显性性状受显性性状受显性因子显性因子(dominant factor)(dominant factor)控制，而隐性性控制，而隐性性状由状由隐性因子隐性因子(recessive factor)(recessive factor)控制；只要成对遗传因控制；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；子中有一个显性因子，生物个体就表现显性性状；v遗传因子在体细胞内成对存在，遗传因子在体细胞内成对存在，而在配子中成单存在。体而在配子中成单存在。体细胞中成对遗传因子细胞中成对遗传因子分别来自父本和母本分别来自父本和母本。v遗传因子的分离规律遗传因子的分离规律 v(性母细胞中性母细胞中)成对的遗传因子成对的遗传因子在形成配子时彼此在形成配子时彼此分分离离,分配分配到配子中到配子中，配子含有成对因子中的一个配子含有成对因子中的一个。杂种杂种体细胞中体细胞中，分别来自父母本的，分别来自父母本的成对遗传因子各成对遗传因子各自独立，互不混杂；自独立，互不混杂；在形成配子时彼此分离、互不在形成配子时彼此分离、互不影响。影响。v杂种产生杂种产生数目相等的数目相等的含含两种两种不同因子不同因子(分别来自父分别来自父母本母本)的配子；各种的配子；各种雌雄配子雌雄配子受精结合是受精结合是随机的随机的，两种两种遗传因子随机遗传因子随机结合到子代中结合到子代中。v豌豆花色分离现象解释豌豆花色分离现象解释v2.1.3 2.1.3 基因型基因型(genotype)(genotype)和表现型和表现型(phenotype)(phenotype)19091909年约翰生提年约翰生提出用出用基因基因(gene)(gene)代替遗传因子，代替遗传因子，成对遗传因子互成对遗传因子互为为等位基因等位基因(allele)(allele)。在此。在此基础上形成基础上形成基因基因型型和和表现型表现型两个两个概念。概念。基因型基因型 (genotype)(genotype)指生物个体基因组合，指生物个体基因组合，表示生物个体的遗传组表示生物个体的遗传组成，又称遗传型成，又称遗传型.表现型表现型 (phenotype)(phenotype)指生物个体的性状表现，指生物个体的性状表现，简称表型。简称表型。v2.1.3.12.1.3.1基因型与表现型的相互关系基因型与表现型的相互关系v基因型是生物性状表现的内在决定因素，基因型决基因型是生物性状表现的内在决定因素，基因型决定表现型。定表现型。如一株豌豆的基因型是如一株豌豆的基因型是CCCC或或CcCc，该植株会开红花，该植株会开红花，而基因型为而基因型为cccc的植株才会开白花。的植株才会开白花。v表现型是基因型与环境条件共同作用下的外在表现，表现型是基因型与环境条件共同作用下的外在表现，可直接观察、测定可直接观察、测定;而基因型能根据杂交实验结果而基因型能根据杂交实验结果和生物性状表现来进行和生物性状表现来进行推断推断。v 1.1.纯合与杂合纯合与杂合v具有一对相同基因的基因型称具有一对相同基因的基因型称纯合基因型纯合基因型(homozygous genotype)(homozygous genotype)这类生物个体称这类生物个体称纯合体纯合体(homozygote)(homozygote)。v具有一对不同基因的基因型称为具有一对不同基因的基因型称为杂合基因型杂合基因型(heterozygous genotype)(heterozygous genotype)；这类生物个体称为；这类生物个体称为杂合杂合体体(heterozygote)(heterozygote)。v纯合体与杂合体产生的配子及自交后代的遗传稳定性纯合体与杂合体产生的配子及自交后代的遗传稳定性均有所不同：均有所不同：(1)(1)产生配子上的差异；产生配子上的差异；(2)(2)自交后代的遗传稳定性不同。自交后代的遗传稳定性不同。v2.2.生物个体基因型的推断生物个体基因型的推断根据生物的表现型来对一个生根据生物的表现型来对一个生物基因型作推断和必要的杂交物基因型作推断和必要的杂交验证实验。验证实验。例：有一株豌豆例：有一株豌豆A A开红花，如何开红花，如何判断它的基因型？判断它的基因型？v2.1.42.1.4分离规律的验证分离规律的验证遗传因子仅是一个理论的、遗传因子仅是一个理论的、抽象抽象的的概念。孟德尔不知道遗传因子的物概念。孟德尔不知道遗传因子的物质实体是什么，如何实现分离。质实体是什么，如何实现分离。遗传因子分离行为是孟德尔基于豌遗传因子分离行为是孟德尔基于豌豆豆7 7对相对性状杂交试验中所观察到对相对性状杂交试验中所观察到的的F F1 1 、F F2 2个体表现型及个体表现型及F F2 2性状分离性状分离现象作出的一种现象作出的一种假设假设。从杂交试验到遗传因子假说是一个从杂交试验到遗传因子假说是一个高度理论抽象过程。当时几乎没有高度理论抽象过程。当时几乎没有人能够理解。如何对这一假说进行人能够理解。如何对这一假说进行验证？验证？%一个正确的理论，一个正确的理论，首先要能首先要能解释已知解释已知的的现象；其次能够对未现象；其次能够对未知事物作出理论推断，知事物作出理论推断，并通过试验来检验推并通过试验来检验推断结果。断结果。%是科学理论的一般是科学理论的一般验证过程验证过程v1.1.测交测交(test cross)(test cross)的概念与作用的概念与作用用用F F1 1与隐性个体与隐性个体(隐性纯合体隐性纯合体)杂交，后代的表现型类型和杂交，后代的表现型类型和比例就能反映杂种比例就能反映杂种F F1 1配子的种配子的种类和比例，事实上也反映类和比例，事实上也反映(测测验验)了了F F1 1的基因型。的基因型。%为为测验个体的基因型测验个体的基因型，用被测个体与隐性个体用被测个体与隐性个体交配的杂交方式称为测交配的杂交方式称为测交交(test cross)(test cross)，其后，其后代称代称测交后代测交后代(Ft)(Ft)。%被测个体可以是被测个体可以是F F1 1，也可以是任一需要确定也可以是任一需要确定基因型的生物个体。基因型的生物个体。杂种杂种F F1 1的基因型及其测交结果的的基因型及其测交结果的推测推测 杂种杂种F F1 1的表现型虽与红花亲本的表现型虽与红花亲本(CC)(CC)一致，但根据孟德尔的解释，基因型一致，但根据孟德尔的解释，基因型是杂合的，即是杂合的，即Cc,Cc,因此杂种因此杂种F F1 1减数分裂应减数分裂应产生两类配子，分别含产生两类配子，分别含C C和和c c，并且比例为，并且比例为1:11:1。推测：推测：如果用杂种如果用杂种F F1 1与白花植株与白花植株(cc)(cc)杂交，后杂交，后代应该有两种基因型代应该有两种基因型(Cc(Cc和和cc)cc)，分别表现为，分别表现为红花和白花，且比例为红花和白花，且比例为1:11:1。MendelMendel用杂种用杂种F F1 1与白花亲本测交，结果表明：与白花亲本测交，结果表明：v在在166166株测交后代中：株测交后代中：8585株开红花，株开红花，8181株开白花；株开白花；比例接近比例接近1:11:1。v结论结论：分离规律对杂种：分离规律对杂种F F1 1基因型基因型(Cc)(Cc)及其分离及其分离行为的推测是正确的。行为的推测是正确的。v2.2.自交法自交法纯合体纯合体(如如CC)CC)只只产生一种类型的配产生一种类型的配子，其自交后代也子，其自交后代也都是纯合体，不会都是纯合体，不会发生性状分离；发生性状分离；杂合体杂合体(如如Cc)Cc)产产生两种配子生两种配子,其自其自交后代会产生交后代会产生3:13:1的显性的显性:隐性性状隐性性状分离。分离。F F2 2基因型及其自交后代表现基因型及其自交后代表现推测推测1)1)(1/41/4)表现隐性性状的表现隐性性状的F F2 2个体个体基因型为隐性纯合，如白花基因型为隐性纯合，如白花F F2 2为为cccc；2)2)(3/43/4)表现显性性状的表现显性性状的F F2 2个体个体中：中：1/31/3是纯合体是纯合体(CC)(CC)、2/32/3是是杂合体杂合体(Cc)(Cc)；l推测：推测：？vF F2 2基因型及其自交后代表现图示基因型及其自交后代表现图示vF F2 2自交试验结果自交试验结果孟德尔将孟德尔将F F2 2代显性代显性(红花红花)植株按单株收获分装。植株按单株收获分装。由一个植株自交产生的所有后代群体称由一个植株自交产生的所有后代群体称为一个为一个株系株系(line)(line)。v将各株系分别种植，考察其性状分离情况。将各株系分别种植，考察其性状分离情况。v发生性状分离现象的株系数与没有发生性状发生性状分离现象的株系数与没有发生性状分离现象的株系数之比总体趋向于分离现象的株系数之比总体趋向于2:12:1v结论结论：F F2 2自交结果证明根据分离规律对自交结果证明根据分离规律对F F2 2代代基因型的推测是正确的。基因型的推测是正确的。v豌豆豌豆7 7对相对性状显性对相对性状显性F F2 2自交后代表现自交后代表现v3.3.F F1 1花粉鉴定法花粉鉴定法v测交法是根据测交后代表现型类型和比例来测交法是根据测交后代表现型类型和比例来测定测定F F1 1产生产生配子配子类型和比例，进而推测类型和比例，进而推测F F1 1基基因型，因型，即：即：FtFt表现型类型和比例表现型类型和比例F F1 1配子类型和比例配子类型和比例F F1 1基因型基因型THANK YOUSUCCESS2023/4/933可编辑v2.1.5 2.1.5 分离比例实现的条件分离比例实现的条件1.1.研究的生物体是二倍体研究的生物体是二倍体(体内染色体成对存在体内染色体成对存在)，并且，并且所研究的相对性状差异明显所研究的相对性状差异明显。2.2.减数分裂形成的各种配子数目相等或接近相等；不同减数分裂形成的各种配子数目相等或接近相等；不同类型的配子类型的配子具有同等的生活力；具有同等的生活力；受精时各种雌雄配子受精时各种雌雄配子均能以均等机会相互自由结合均能以均等机会相互自由结合。3.3.受精后不同基因型的合子及由合子发育的个体具有同受精后不同基因型的合子及由合子发育的个体具有同样或大致样或大致相相同的存活率同的存活率。4.4.杂种后代都处于相对一致的条件下，试验分析的群体杂种后代都处于相对一致的条件下，试验分析的群体比较大。比较大。v2.1.62.1.6分离规律的意义与应用分离规律的意义与应用v2.1.6.12.1.6.1分离规律的理论意义分离规律的理论意义v基因分离规律建立在基因分离规律建立在遗传因子假说遗传因子假说基础之上基础之上。遗传因子假遗传因子假说及基因分离规律对遗传和生物进化研究有非常重要的理说及基因分离规律对遗传和生物进化研究有非常重要的理论意义。论意义。1.1.形成了形成了颗粒式遗传颗粒式遗传(particulate inheritance)(particulate inheritance)的正确的正确遗传观念遗传观念,否定了否定了融合融合(混合混合)遗传遗传(blending(blending inheritance)inheritance)2.2.指出了区分基因型与表现型的重要性指出了区分基因型与表现型的重要性3.3.解释了生物变异产生的部分原因解释了生物变异产生的部分原因4.4.建立了遗传研究的基本方法建立了遗传研究的基本方法v2.1.6.2 2.1.6.2 在遗传育种工作中的应用在遗传育种工作中的应用v遗传因子假说及其分离规律不仅具有重要的理论意义，而遗传因子假说及其分离规律不仅具有重要的理论意义，而且对生物遗传改良工作有重要的指导意义。且对生物遗传改良工作有重要的指导意义。1.1.在杂交育种中的应用在杂交育种中的应用2.2.在良种繁育及遗传材料繁殖保存中的应用在良种繁育及遗传材料繁殖保存中的应用3.3.在杂种优势利用中的应用在杂种优势利用中的应用4.4.为单倍体育种提供理论可能为单倍体育种提供理论可能2.2 2.2 自由组合定律自由组合定律 The Law of Independent Assortmentv2.2.1 2.2.1 两对相对性状的两对相对性状的遗传遗传v2.2.1.12.2.1.1两对相对性状杂交试验两对相对性状杂交试验(自由组合现象自由组合现象).).v1.1.豌豆的两对相对性状的杂交：豌豆的两对相对性状的杂交：子叶颜色：黄色子叶子叶颜色：黄色子叶(Y)(Y)对绿色对绿色子叶子叶(y)y)为显性；为显性；种子形状：圆粒种子形状：圆粒(R)R)对皱粒对皱粒(r)r)为显性。为显性。v 黄色黄色、圆粒、圆粒绿色绿色、皱粒皱粒v v F F1 1 黄色黄色、圆粒、圆粒v v F F2 2 黄色黄色圆粒圆粒 黄色黄色皱粒皱粒 绿色绿色圆粒圆粒 绿色绿色皱粒皱粒 总数总数v 籽粒数籽粒数 315 101 108 32 556 315 101 108 32 556 v 比例比例 9.00 :2.89 3.09 0.919.00 :2.89 3.09 0.91v 理论比值理论比值 9 :3 :3 :19 :3 :3 :1说明了什么？说明了什么？v2.2.试验结果与分析试验结果与分析v1.1.杂种后代的表现：杂种后代的表现：F F1 1只表现显性状状，只表现显性状状，F F2 2出现四种表现型类型出现四种表现型类型(两种亲两种亲本类型、两种本类型、两种重新组合重新组合类型类型)，比例接近，比例接近9:3:3:19:3:3:1。v2.2.分析每对相对性状发现：仍符合分析每对相对性状发现：仍符合3:13:1的性状分离比的性状分离比 表明：子叶颜色和籽粒形状表明：子叶颜色和籽粒形状彼此独立地传递给子代，彼此独立地传递给子代，两对相对性状在从两对相对性状在从F F1 1传递给传递给F F2 2时，是时，是随机随机组合组合的。的。黄色黄色 :绿色绿色 =(315+101):(108+32)=416:140 =(315+101):(108+32)=416:140 3:1.3:1.圆粒圆粒 :皱粒皱粒 =(315+108):(101+32)=423:133 =(315+108):(101+32)=423:133 3:1.3:1.v3.3.两对相对性状的自由组合两对相对性状的自由组合v如果两对相对性状独立遗传，则两独立事件同时发生的概率如果两对相对性状独立遗传，则两独立事件同时发生的概率等于各个事件单独发生概率的乘积等于各个事件单独发生概率的乘积(概率乘法定律概率乘法定律)；vF F2 2代中，黄圆、黄皱、绿圆、绿皱四种类型的概率代中，黄圆、黄皱、绿圆、绿皱四种类型的概率(理论比例理论比例)应该如下图所示；应该如下图所示；v实际试验结果与理论比例的比较。实际试验结果与理论比例的比较。v2.2.1.2 2.2.1.2 独立分配现象的解释独立分配现象的解释v1 1 独立分配规律的要点：独立分配规律的要点：控制不同相对控制不同相对性状性状的等位基因的等位基因在配子形成过程中在配子形成过程中的的分离与组合互不干扰，各自独立分分离与组合互不干扰，各自独立分配配到配子中。到配子中。v2 2 棋盘方格棋盘方格(punnett square)(punnett square)图示两对等位基因分离与图示两对等位基因分离与 组合：组合：亲本的基因型及配子基因型；亲本的基因型及配子基因型；杂种杂种F F1 1配子形成配子形成(种类、比例种类、比例)；F F2 2可能的组合方式可能的组合方式；F F2 2的基因型和表现型的基因型和表现型(种类、比例种类、比例)。P P 黄圆黄圆YYRRYYRR绿皱绿皱yyrryyrrv配子配子 YR yrYR yrv v F F1 1 黄圆黄圆YyRrYyRrv YR Yr yR yrYR Yr yR yrv YR YYRR YYRr YyRR YyRr YR YYRR YYRr YyRR YyRrv 黄圆黄圆 黄圆黄圆 黄圆黄圆 黄圆黄圆v Yr YYRr Yr YYRr YYrrYYrr YyRr YyRr YyrrYyrr v 黄圆黄圆 黄皱黄皱 黄圆黄圆 黄皱黄皱v yR YyRR YyRr yyRR yyRryR YyRR YyRr yyRR yyRrv 黄圆黄圆 黄圆黄圆 绿圆绿圆 绿圆绿圆v yr YyRr Yyrr yyRr yyrryr YyRr Yyrr yyRr yyrrv 黄圆黄圆 黄皱黄皱 绿圆绿圆 绿皱绿皱 表表3-1 F3-1 F2 2基因型和表现型的比例基因型和表现型的比例v表现型表现型 基因型基因型 基因型比例基因型比例 表现型比例表现型比例v YYRR 1YYRR 1vY Y-R R-黄圆黄圆 YyRR 2 9YyRR 2 9v YYRr 2 YYRr 2v YyRr 4 YyRr 4vY Y-rrrr黄皱黄皱 Yyrr 1 3Yyrr 1 3v Yyrr 2 Yyrr 2vyyRyyR-绿圆绿圆 yyRR 1 3yyRR 1 3v yyRr 2 yyRr 2 vyyrryyrr绿皱绿皱 yyrr 1 1yyrr 1 1v v2.2.1.3 2.2.1.3 独立分配规律的验证独立分配规律的验证v1.1.测交法二对基因杂合的植株，二对基因杂合的植株，共共4/164/16，这类植株自，这类植株自交后，交后，F F3 3代将分离为代将分离为9:3:3:19:3:3:1比例；比例；一对基因杂合的植株，一对基因杂合的植株，各占各占2/162/16，共，共8/168/16，这类植株自交后，这类植株自交后，F F3 3代应出现代应出现3:13:1分离。分离。2.2.自交法自交法vF F2 2自交后代分离的理论推测自交后代分离的理论推测vYYRRYYRR YYRr YyRR YYRr YyRR YyRrYyRrvYYRr YYRr YYrrYYrr YyRrYyRr Yyrr Yyrr vYyRR YyRR YyRrYyRr yyRRyyRR yyRr yyRrvYyRrYyRr Yyrr yyRr Yyrr yyRr yyrryyrr 基因型纯合的基因型纯合的F F2 2植株，各植株，各占占1/161/16，共，共4/164/16，这类植，这类植 株自交株自交F F3 3代不再分离；代不再分离；v自交的试验结果如下：自交的试验结果如下：F F2 2 F F3 3v3838株株(1/16)YYRR(1/16)YYRR全部为黄圆全部为黄圆v3535株株(1/16)yyRR(1/16)yyRR全部为绿圆全部为绿圆v2828株株(1/16)YYrr(1/16)YYrr全部为黄皱全部为黄皱v3030株株(1/16)yyrr(1/16)yyrr全部为绿皱全部为绿皱v6565株株(2/16)YyRR(2/16)YyRR全部为圆粒全部为圆粒,子叶颜色分离子叶颜色分离3 3黄黄:1:1绿绿v6868株株(2/16)Yyrr(2/16)Yyrr全部为皱粒全部为皱粒,子叶颜色分离子叶颜色分离3 3黄黄:1:1绿绿v6060株株(2/16)YYRr(2/16)YYRr全部为黄色全部为黄色,3,3圆圆:1:1皱皱(分离分离)v6767株株(2/16)yyRr(2/16)yyRr全部为绿色全部为绿色,3,3圆圆:1:1皱皱(分离分离)v138138株株(4/16)YyRr(4/16)YyRr分离分离9 9黄圆黄圆:3:3黄皱黄皱:3:3绿圆绿圆:1:1绿皱绿皱v2.2.2 多对基因的自由组合v1.分枝法分枝法：由于各对基因的分离是独立的，所以可以依次分析各对基因/相对性状的分离类型与比例(概率)。v分枝法分析2对基因自由组合的F2表现型3红花1白花CCcc3红花1白花3红花1白花3红花1白花v 分枝法分析2对基因自由组合的F2基因型 杂种中杂合基因对数与杂种中杂合基因对数与F F2 2表现型和基因型种类的关系表现型和基因型种类的关系v杂种杂合杂种杂合 显性完全显性完全 F F1 1形成的形成的 F F2 2基因基因 F F1 1产生的雌产生的雌 F F2 2纯合纯合 F F2 2杂合杂合 F F2 2表现表现v基因对数基因对数 时时F F2 2表现表现 不同配子不同配子 型的种型的种 雄配子的可雄配子的可 基因型基因型 基因型基因型 型分离型分离v 型的种类型的种类 的种类的种类 类类 能组合数能组合数 的种类的种类 的种类的种类 比例比例v 1 2 2 3 4 1 2 2 3 4 2 1 3:12 1 3:1v 2 4 4 9 16 2 4 4 9 16 4 5 (3:1)4 5 (3:1)2 2v 3 8 8 27 64 3 8 8 27 64 8 19 (3:1)8 19 (3:1)3 3 v n 2 n 2n n 2 2n n 3 3n n 4 4n n 2 2n n 3 3n n-2-2n n (3:1)(3:1)n nvP P 黄、圆、红黄、圆、红 绿、皱、白绿、皱、白v YYRRCC YYRRCC yyrrcc yyrrccv配子配子 YRC yrcYRC yrcv F1 F1 黄、圆、红黄、圆、红YyRrCc YyRrCc 雄配子雄配子v YRC YRC YrC Yrc yRC yRc YRC YRC YrC Yrc yRC yRc yrC yrcyrC yrcv YRC YRC YYRRCC YYRRCc YYRrCC YYRrCc YyRRCC YyRRCc YyRrCC YyRrCcYYRRCC YYRRCc YYRrCC YYRrCc YyRRCC YyRRCc YyRrCC YyRrCcv YRc YYRRCc YYRRcc YYRrCc YYRrcc YyRRCc YyRRcc YyRrCc YyRrcc YRc YYRRCc YYRRcc YYRrCc YYRrcc YyRRCc YyRRcc YyRrCc YyRrcc雌雌 YrC YYRrCC YYRrCc YYrrCC YYrrCc YyRrCC YyRrCc YyrrCC YyrrccYrC YYRrCC YYRrCc YYrrCC YYrrCc YyRrCC YyRrCc YyrrCC Yyrrcc配配 Yrc YYRrCc YYRrcc YYrrCc YYrrcc YyRrCc YyRrcc YyrrCc YyrrccYrc YYRrCc YYRrcc YYrrCc YYrrcc YyRrCc YyRrcc YyrrCc Yyrrcc子子 yRC YyRRCC YyRRCc YYRrCC YyRrCc YyRRCC yyRRCc yyRrCc yyRrCcyRC YyRRCC YyRRCc YYRrCC YyRrCc YyRRCC yyRRCc yyRrCc yyRrCcv yRc YyRRCc YyRRcc YyRrCc YyRrcc yyRRCc yyRRcc yyRrCc yyRrcc yRc YyRRCc YyRRcc YyRrCc YyRrcc yyRRCc yyRRcc yyRrCc yyRrccv yrC YyRrCC YyRrCc YyrrCC YyrrCc yyRrCC yyRrCc yyrrCC yyrrCc yrC YyRrCC YyRrCc YyrrCC YyrrCc yyRrCC yyRrCc yyrrCC yyrrCcv yrc YyRrCc YyRrcc YYrrCc Yyrrcc yyRrCc yyRrcc yyrrcC yrc YyRrCc YyRrcc YYrrCc Yyrrcc yyRrCc yyRrcc yyrrcC yyrrcc yyrrcc 2.3遗传学数据的统计学处理v2.3.1 2.3.1 概率原理与应用概率原理与应用v概率概率(probability):(probability):概率概率(机率机率/几率几率/或然率或然率)：指一定事件总体中：指一定事件总体中某一事件发生的可能性某一事件发生的可能性(几率几率)。研究时可用概率及概率论原理对各世代尤其是研究时可用概率及概率论原理对各世代尤其是分离世代分离世代(如如F F2 2)的表现型或基因型种类和比率的表现型或基因型种类和比率 进行运算，从而分析、判断该比率的真实性与进行运算，从而分析、判断该比率的真实性与可靠性可靠性,进而研究其遗传规律。进而研究其遗传规律。v2.3.1.1.2.3.1.1.乘法定理：乘法定理：v两个独立事件同时发生的概率等于各个事件发生的概率的两个独立事件同时发生的概率等于各个事件发生的概率的乘积。乘积。例：双杂合体例：双杂合体(YyRr)(YyRr)中，中，YyYy的分离与的分离与RrRr的分离是相互的分离是相互独立的，在独立的，在F F1 1的配子中的配子中:v具有具有Y Y的概率是的概率是1/21/2，y y的概率也是的概率也是1/21/2；v具有具有R R的概率是的概率是1/21/2，r r的概率也是的概率也是1/21/2。v而同时具有而同时具有Y Y和和R R的概率是两个独立事件的概率是两个独立事件(具有具有Y Y和和R)R)概率的乘积：概率的乘积：1/21/21/2=1/41/2=1/4。v2.3.1.2.2.3.1.2.加法定理：加法定理：两个互斥事件的两个互斥事件的和事件和事件发生的概率是各个事件各自发生的发生的概率是各个事件各自发生的概率之和。概率之和。互斥事件互斥事件:一次试验中，某一件出现另一事件即被排斥一次试验中，某一件出现另一事件即被排斥,即互相排斥的事件即互相排斥的事件如：杂种如：杂种F F1 1(Cc)(Cc)自交自交F F2 2基因型为基因型为CCCC与与CcCc是互斥事件，两是互斥事件，两者的概率分别为者的概率分别为1/41/4和和2/42/4，因此，因此F F2 2表现为显性性状表现为显性性状(开开红花红花)的概率为两者概率之和的概率为两者概率之和3/4 3/4，基因型为，基因型为CCCC或或CcCc。2.3.1.3 2.3.1.3 概率的应用概率的应用 1.1.用乘法定理推算用乘法定理推算F F2 2表现型种类与比例表现型种类与比例.子叶色呈子叶色呈黄色的概率为黄色的概率为3/43/4，绿色的概率为，绿色的概率为1/41/4；种子形态圆粒的概率为种子形态圆粒的概率为3/43/4，皱粒的概率为，皱粒的概率为1/41/4。因此根据乘法定理：因此根据乘法定理：2.2.用乘法定理推算用乘法定理推算F F2 2基因型种类与比例基因型种类与比例.F F1 1雌雄配子均有四种，每种概率为雌雄配子均有四种，每种概率为1/41/4；各种雌雄配子结合；各种雌雄配子结合的机会均等。的机会均等。根据乘法定理，根据乘法定理，F F2 2产生的产生的1616种组合方式种组合方式；再根据加法定理。其中基因型再根据加法定理。其中基因型YYRrYYRr出现的概率是出现的概率是1/16+1/161/16+1/16。v2.3.2 2.3.2 二项式展开式二项式展开式与与应用应用v2.3.2.1 2.3.2.1 二项式公式二项式公式与通式与通式v用于用于分析两分析两对立事件对立事件(非此即彼非此即彼)在在多次试验多次试验中每种事件组合中每种事件组合发生的概率。发生的概率。v设设A A、B B为对立事件，为对立事件，P(A)=p,P(B)=qP(A)=p,P(B)=q，n n为估测其事件出现概为估测其事件出现概率的事件数。率的事件数。显然显然P(A+B)=p+q=1P(A+B)=p+q=1。s s：在在n n次事件中次事件中A A事件出现的事件出现的次数次数；n-sn-s：在在n n次事件中次事件中B B事件出现的事件出现的次数次数；若后代是若后代是2 2个对立事件的组合，那么就有：个对立事件的组合，那么就有：（p p+q q)2 2=p p2 2+2+2pqpq+q q2 2v二项式公式二项式公式v2.3.3 2.3.3 离散数据的离散数据的2 2测验及应用测验及应用v杂交实验中，杂交实验中，2 2测验是判断实得实验结果对理论预期值测验是判断实得实验结果对理论预期值的适合度时使用的一种统计学方法。的适合度时使用的一种统计学方法。v举例举例：水稻植株中抗白叶枯病表型（：水稻植株中抗白叶枯病表型（S S）对敏感表型（）对敏感表型（ss)ss)为显性，现有一个杂交结果如下：为显性，现有一个杂交结果如下：抗性植株抗性植株敏感植株敏感植株 抗性植株抗性植株1414：敏感植株：敏感植株6 6那么，对于这个实验结果那么，对于这个实验结果 是否可以用测交比例是否可以用测交比例1 1：1 1来解释呢来解释呢？从实验结果看，亲本的抗性植株肯定是杂合体。？从实验结果看，亲本的抗性植株肯定是杂合体。v2 2测验公式：测验公式：v其中，其中，O O：实得数；：实得数；E E：预期数；：预期数；：累加符号：累加符号v那么那么1414：6 6这个比数的这个比数的2 2值之计算为：值之计算为：v如果后代比例为如果后代比例为1515：5 5时，则有：时，则有：v查查2 2表中的概率值（自由度表中的概率值（自由度 n n一般等于后代分类数减一）一般等于后代分类数减一）v统计学上规定：统计学上规定：P P0.050.05时，认为实得资料与理论比数间有显著差异；时，认为实得资料与理论比数间有显著差异；P P0.010.01时，认为实得资料与理论比数间有极显著差时，认为实得资料与理论比数间有极显著差异。异。P P0.05,0.0