第二章 孟德尔定律3

四、多对相对性状的遗传(一)、多对相对性状独立分配的条件(二)、用分枝法分析多对相对性状遗传(三)、用二项式法分析多对相对性状遗传(四)、n对相对性状的遗传2/55(一)、多对相对性状独立分配的条件根据独立分配规律的细胞学基础可知：非等位基因的自由组合实质是非同源染色体在减数分裂AI的自由组合；因此只要决定各对性状的各对基因分别位于非同源染色体上，性状间就必然符合独立分配规律。不位于同一条染色体上的非等位基因间。3例如黄、圆、红×绿、皱、白YYRRCC↓yyrrccF1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=27F2表现型23=8⇐27:9:9:9:3:3:3:14/55(二)、用分枝法分析多对相对性状遗传1.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)。2.两对相对性状遗传分析：F2表现型类型与比例的推导；F2基因型类型与比例的推导。3.三对相对性状遗传分析(pp75-76:表4-4)：F2表现型类型与比例的推导；F2基因型类型与比例的推导。5/552.两对相对性状遗传分析：表现型Yy×Yy3黄色子叶1绿色子叶3圆粒1皱粒3圆粒1皱粒Rr×Rr9黄圆Y_R_3黄皱Y_rr3绿圆yyR_1绿皱yyrr3红花1白花CC×cc3红花1白花3红花1白花3红花1白花6/552.两对相对性状遗传分析：基因型Yy×Yy1YY2Yy1yy1RR2Rr1rrRr×Rr1YYRR2YYRr1YYrr2YyRR4YyRr2Yyrr1yyRR2yyRr1yyrr1RR2Rr1rr1RR2Rr1rr7/55(三)、用二项式法分析多对相对性状遗传1.一对基因F2的分离(完全显性情况下)：表现型：种类：21=2，比例：显性:隐性=(3:1)1;基因型：种类：31=3，比例：显纯:杂合:隐纯=(1:2:1)1；2.两对基因F2的分离(完全显性情况下)：表现型：种类：22=4，比例：(3:1)2=9:3:3:1；基因型：种类：32=9，比例：(1:2:1)2=1:2:1:2:4:2:1:2:1。3.三对/n对相对性状的遗传(完全显性情况下)(pp76:表4-5)8/55三对(n对)基因独立遗传豌豆：黄色圆粒红花(YYRRCC)×绿色皱粒白花(yyrrcc);杂种F1：黄色圆粒红花(YyRrCc);F1产生的配子类型：8种(2n)；F2可能组合数：64种(22n)；F2基因型种类：27种(3n)；F2表现型种类：8种(2n,完全显性情况下)；不完全显性和共显性情况下：？。9/55杂合基因对数与F2表现型和基因型种类的关系基因对数F1配子类型F1配子组合F2基因型F2表现型分离比1234N248162n416642564n3927813n248162n（3:1）（3:1）2（3:1）3（3:1）4（3:1）n10/55五、独立分配规律的意义与应用（一）、独立分配规律的理论意义：揭示了位于非同源染色体上基因间的遗传关系；解释了生物性状变异产生的另一个重要原因——非等位基因间的自由组合。完全显性时，n对染色体的生物可能产生2n种组合。11/55（二）、自由组合规律的应用自由组合规律是在分离规律基础上，进一步揭示多对基因之间自由组合的关系，解释了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重要来源。12/551、具广泛的存在性。这一规律也可以用于3对或4对以至更多对基因的遗传分析。不仅表现于豌豆，而且表现在包括人类在内的所有真核生物。因此它是一个普遍规律。13/55例如：按照独立分配规律，在显性作用完全的条件下：亲本之间2对基因差异F222=4表现型4对基因差异F224=16表现型20对基因差异F2220=1048576表现型杂交所涉及的基因数目越多，F2杂种的基因型和表型也越多。2、由于自由组合的存在使各种生物群体中存在多样性，使世界变得丰富多彩，使生物得以生存和进化。14/553、人们将自由组合的理论可以用于育种，将那些具有不同优良性状的动物或植物，通过杂交使多种优良性状集中于杂种后代，以满足人类的需求；并可预测杂交后代出现的优良组合及其比例，以便确定育种工作的规模。第三节遗传学数据的统计处理Section2.4ApplicationofStatisticsinGenetics(问题的提出)一、概率原理与应用二、二项式展开与应用三、2测验(Chi平方测验)与应用16/55为什么要应用统计方法分析数据？孟德尔对数据的处理：归类统计(归类记载)与描述统计。实际结果与理论比例波动的解释：孟德尔杂交试验结果与理论比例的差异；试验误差的来源：随机误差：N(0,σ2)；系统误差。本节中概率定理及二项式公式是用于推算理论比例，而2测验则是用于测定试验结果是否符合理论比例。17/55表2-5子一代单株分离比数F1植株号码饱满豆粒皱缩豆粒饱满比皱缩比率12345678910452724193226882228251287101162410673.75:13.38:13.43:11.90:12.91:14.33:13.67:12.20:14.67:13.57:118/55子一代单株分离比数01234512345678910单株号分离比19/55表2-3孟德尔实验F1单株上所结F2种子分离比数统计饱满豆粒皱缩豆粒饱满比皱缩比率第一个F1植株最初2个F1植株总和最初3个F1植株总和最初4个F1植株总和最初5个F1植株总和最初6个F1植株总和最初7个F1植株总和最初8个F1植株总和最初9个F1植株总和最初10个F1植株总和……最初253个F1植株总和457296115147173261283311336……5474122027374854788894101……18503.75:13.60:13.56:13.11:13.06:13.20:13.35:13.22:13.31:13.33:1……2.96:120/55个体数增加后分离比的稳定性00.511.522.533.5412345678910单株数分离比21/55一、概率原理与应用(一)、概率(probability):概率(机率/几率/或然率)：指一定事件总体中某一事件发生的可能性(几率)。例：杂种F1产生的配子中，由于花粉母细胞进行减数分裂时，C与c基因分配到每个雄配子中的机会均等，带有显性基因和隐性基因的概率均为50％。在遗传研究时，可以采用概率及概率原理对各个世代尤其是分离世代(如F2)的表现型或基因型种类和比率(各种类型出现的概率)进行算，从而分析、判断该比率的真实性与可靠性；并进而研究其遗传规律。22/55概率的两个定则：1、p+q=1，也就是说一件物若有两方面，那么它们发生的可能性总和等于1。当概率（P）=1时，称为必然事件2、0≤p≤1p=0时，称为不可能事件0p1时称可能事件，也是随机事件23/55(二)概率基本定理(乘法定理与加法定理)1.乘法定理：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。例：双杂合体(YyRr)中，Yy的分离与Rr的分离是相互独立的，在F1的配子中:具有Y的概率是1/2，y的概率也1/2；具有R的概率是1/2，r的概率是1/2。而同时具有Y和R的概率是两个独立事件(具有Y和R)概率的乘积：1/2×1/2=1/4。24/55例如掷硬币，第一次出现正面的机会是1/2，第二次掷出现正面的机会也是1/2，现在要问两次都出现正面的机会是多少？那么就可用乘法定律：P(A·B)=P(A)×P(B)=（1/2）×（1/2）=1/425/55(二)概率基本定理(乘法定理与加法定理)2.加法定理：两个互斥事件的和事件发生的概率是各个事件各自发生的概率之和。互斥事件——在一次试验中，某一事件出现，另一事件即被排斥；也就是互相排斥的事件。如：杂种F1(Cc)自交F2基因型为CC与Cc是互斥事件，两者的概率分别为1/4和2/4，因此F2表现为显性性状(开红花)的概率为两者概率之和——基因型为CC或Cc。26/55例如2：豌豆子叶颜色不是黄色就是绿色，二者只居其一。如求豌豆子叶黄色和绿色的概率为二者概率之和，即：1/2+1/2=1例3、某人生孩子，生男孩或女孩的概率：P(男或女)=P(男)+P(女)=1/2+1/2=1例4、掷色子，只掷一次是1点或6点的概率为P(1或6)=P(1)+P(6)=1/6+1/6=1/327/55(三)、概率定理的应用示例1.用乘法定理推算F2表现型种类与比例.如前所述，根据分离规律，F1(YyRr)自交得到的F2代中：子叶色呈黄色的概率为3/4，绿色的概率为1/4；种子形态圆粒的概率为3/4，皱粒的概率为1/4。因此根据乘法定理：161:163:163:16941:4341:43绿皱绿圆黄皱黄圆皱粒圆粒绿色黄色?28/55(三)、概率定理的应用示例2.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.F1雌雄配子均有四种，且每种的概率为1/4；并且各种雌雄配子结合的机会是均等的。根据乘法定理，F2产生的16种组合方式；再根据加法定理。其中基因型YYRr出现的概率是1/16+1/16。29/55(三)、概率定理的应用示例2.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.30/5531/552.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.32/552.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.33/552.按棋盘方法推算F2基因型种类与比例.34/55(三)、概率定理的应用示例3.用分枝法来推算子代的基因型(1).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)。(2).两对相对性状遗传分析：F2表现型类型与比例的推导；F2基因型类型与比例的推导。(3).三对相对性状遗传分析：35/55(三)、概率定理的应用示例3.用分枝法来推算子代的基因型(1).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)。(2).两对相对性状遗传分析：F2表现型类型与比例的推导；F2基因型类型与比例的推导。(3).三对相对性状遗传分析(pp31:图2-12)：36/552.两对相对性状遗传分析：表现型Yy×Yy3黄色子叶1绿色子叶3圆粒1皱粒3圆粒1皱粒Rr×Rr9黄圆Y_R_3黄皱Y_rr3绿圆yyR_1绿皱yyrr3红花1白花CC×cc3红花1白花3红花1白花3红花1白花37/552、分枝法(branchingprocess)Yy×YyRr×Rr后代基因型及其比例¼YY2/4Yy¼yy¼RR2/4Rr¼rr1/16YYRR2/16YYRr1/16YYrr¼RR2/4Rr¼rr¼RR2/4Rr¼rr2/16YyRR4/16YyRr2/16Yyrr1/16yyRR2/16yyRr1/16yyrr38/55Yy×YyRr×Rr后代表型及其比例¾黄色¾圆形¼皱缩9/16黄圆3/16黄皱3/16绿圆1/16绿皱¼绿色¾圆形¼皱缩表型及其比例分枝图39/553、多对基因杂交概率的计算五对基因的杂交组合AABbccDDEe×AaBbCCddEe，求后代中基因型为AABBCcDdee和表型为ABCDe的概率。PAA×AaBb×Bbcc×CCDD×ddEe×Ee基因型AABBCcDdee概率P=1/2×1/4×1×1×1/4=1/32表型ABCDe概率P=1×3/4×1×1×1/4=3/1640/55二、二项式展开采用上述棋盘方格将显性和隐性基因数目不同的组合及其概率进行整理排列，工作较繁。如果采用二项式公式进行分析，则较简便。41/551、对称分布即一对性状各自发生的概率p和q相（p=q)等。以两个孩子的家庭为例，性别分布可有以下几种情况。(p+q)2=p2+2pq+q2=1/4+1/2+1/4，分布是对称的。若研究n个子女的家