内容正文:
第1章 遗传因子的发现
基因的分离定律及应用
一、基因分离定律的实质
1.研究对象:位于一对同源染色体上的一对等位基因。
2.发生时间:减数第一次分裂后期。
3.实质:等位基因随着同源染色体的分开而分离,杂合子形成数量相等的两种配子。
4.适用范围:进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传。
验证基因分离定律的方法
基因分离定律的验证方法要依据基因分离定律的实质来确定。
1.测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1头下
2.杂合:子自交法让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3∶1。
3.花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,可直接验证基因的分离定律。
4.花药离体培养法:将花药离体培养,只统计某一种性状其性状分离比为1∶1。
上述四种方法都能揭示分离定律的实质,但有的操作简便,如自交法;有的能在短时间内做出判断,如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点,因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言,常采用测交法)。
有关分离定律的推导与计算
1.推断个体基因型与表现型的一般方法
①由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
②由子代推断亲代的基因型(逆推型)
后代分离比推断法:
2.基因分离定律的计算方法
①用经典公式计算
概率=(某性状或某种基因型数/性状总数或基因型总数)×100%
②根据分离比推理计算
Aa
↓×
1AA、2Aa、1aa
AA或aa概率=1/4;杂合子Aa概率=1/2;显性性状概率=3/4;显性中杂合子占2/3
③根据配子的概率计算
先计算出亲本产生的雌雄配子的种类和概率,再结合棋盘法即可得出子代基因型和表现型的比例。此法在多对杂交、配子异常等情况下使用比较简便。
3.杂合子连续自交,第n代的比例分析
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
1/2n
1-1/2n
1/2-1/2n+1
1/2-1/2n+1
1/2+1/2n+1
1/2-1/2n+1
4.自由交配的两种计算方法
方法1:棋盘法
雌雄配子随机结合,配子:2/3D、1/3d
雌配子
雄配子
2/3D
1/3d
2/3D
4/9DD
2/9Dd
1/3d
2/9Dd
1/9dd
方法2:公式法
根据遗传平衡公式,基因频率:D=2/3,d=1/3。
DD=2/3×2/3=4/9;Dd=1/3×2/3×2=4/9;dd=1/3×1/3=1/9。
遗传定律的特殊分离比
1.不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交,F1显现中间类型的现象。如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F2自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花性状分离比为1∶2∶1。
2.致死现象
(1)个体致死
Aa×Aa
↓
AA∶Aa∶aa
3∶1
若显性纯合致死,后代比为2∶1;若隐性性纯合致死,后代全为隐性。
(2)配子致死
配子致死现象指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活能力的配子的现象。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生a一种成活的雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种基因型Aa∶aa=1∶1。
3.从性遗传
(1)概念:由常染色体上的基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。
(2)表现:由于性别的差异而表现出男、女(雌、雄性)性状比例上或表现程度上的差别。比如羊角的遗传、人类秃顶等
(3)本质:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)
(4)实例:如绵羊的有角和无角的遗传规律如表所示(相关基因用A、a表示)
AA
Aa
aa
公羊
有角
有角
无角
母羊
有角
无角
无角
4.复等位基因
(1)概念:在群体中占据某同源染色体同一位置的两个以上、决定同一性状的基因。
(2)遗传:复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。
(3)实例:同源染色体的相同位点上,存在两个以上等位基因。
IAIA、IAi
A型血
IA对i完全显性
IBIB、IBi
B型血
IB对i完全显性
IAIB
AB型血
IA与IB共显性
ii
O型血
隐性
5.表型模拟
(1)表型模拟:指生物的表现型不仅仅取决于基因型,还受所处环境的影响,从