普通生物学-第五章-遗传与变异
75页1、遗传与变异,一、遗传学三大定律 (一) 孟德尔与豌豆实验 1、遗传因子假说 (inherited factor hypothesis) 2、分离定律(law of segregation) 3、自由组合律(law of independent assortment),孟德尔 (1822-1884),豌豆杂交操作,孟德尔研究的七对性状,遗传因子假说,合子及其发育成的个体含有成对的遗传因子: 纯合子(homozygote): AA, BB, OO 杂合子(heterozygote): AO, BO, AB 性状(character/trait): 显性(Dominant) 显性因子: A, B 隐性(Recessive) 隐性因子: OO,孟德尔分离定律,亲代: AA紫花 X aa白花 子一代F1: Aa紫花 子二代F2: A a A AA紫 Aa紫 a Aa 紫 aa白 紫花:白花=3:1,验证,Aa紫花 X aa白花 Aa紫花 aa白花 1 : 1,A a,a,测交 (test cross),遗传学第一定律分离律,形成生殖细胞时,成对的遗传因子分离,各自分到不同的配子中去; 受精时,不
2、同配子间相对应的两个遗传因子又以同等的机会互相结合。,孟德尔自由组合律,亲代 YYRR黄圆 X yyrr绿皱 配子 YR yr F1: YyRr黄圆 F1配子 YR Yr yR yr F2代:遗传因子有16种组合,四种表 现型: 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1,验证,YyRr黄圆 X yyrr绿皱 黄圆YyRr:黄皱Yyrr:绿圆yyRr:绿皱yyrr 1 : 1: 1: 1,YR Yr yR yr,yr,测交 (test cross),遗传学第二定律自由组合律,针对一对以上的性状而言,控制不同性状的遗传因子在形成配子时可以自由组合到不同的生殖细胞中,受精时,再以相同的机会互相结合。,已知:鹦鹉毛色遗传因子两对:B-b、C-c B:黄色; C:蓝色 b和c是隐性因子,不产生色素。,请问:1、四种颜色鹦鹉的遗传因子组成情况如何? 2、两只绿色鹦鹉产生后代的情况怎样?,1,2,4,3,遗传因子的定位,(二)萨顿与蚱蜢 背景 美国哥伦比亚大学研究生 Walter S. Sutton,研究蚱蜢精子的发生。,动物受精(1876) 植物受精(1884) 染色体被命名(1888) 动物细胞减
3、数分裂(1892) 植物细胞减数分裂(1896),减数第一次分裂 同源染色体分离,减数第二次分裂 姐妹染色体分离,减数分裂,萨顿所观察到的蚱蜢染色体,Chromosomes of Brachystola magna By Sutton, 1902,减数分裂过程中染色体的行为与 孟德尔的遗传因子惊人的相似,1、成对存在; 2、形成生殖细胞时减半; 3、受精时数目复原; 4、减数分裂时,同源染色体行为符合 分离律 5、非同源染色体进入生殖细胞时的配 合,符合自由组合律。,遗传因子的定位,遗传因子位于染色体上 Sutton, Walter S. (1903). The chromosomes in heredity. Biol. Bull. 4: 231-251. Boveri, Th. (1902). ber mehrpolige Mitosen als Mittel zur Analyse des Zellkerns. Verh. phys.-med. Ges. 35: 67-90,遗传因子基因,1909年,丹麦遗传学家 约翰逊(Johanson. W.L) 将遗传因子(inherite
4、d factor) 更名为基因(gene),(三)摩尔根与果蝇 (fruit fly),遗传学第三定律,果蝇有 4 对染色体,Fruit Fly Chromosomes,设想,实际实验结果一,合理解释,基因不能随意组合,第一对等位基因 第二对等位基因,实际实验结果二,合理解释,遗传学第三定律连锁和交换律,位于同一染色体上的基因呈线性排列,基因间存在着连锁(linkage)和交换(crossing over)现象。 交换导致重组(recombination)。 两个基因在染色体离得越远,重组频率越高,反之越低。,g:体色(灰/黑),c:睛色(红/紫),l:翅(长/短),重组频率,触须长/短,身体灰/黑,眼睛红/紫,翅膀长/短,基因定位,果蝇2#染色体,3、连锁与交换定律(摩尔根),位于同一条染色体上的基因连在一起伴同遗传的现象称为连锁(linkage),遗传图距 centimorgan, cM,染色体基因图 Chromosome map,第六章 遗传与变异,二、基因的本质 核酸? 蛋白质?,染色体结构,研究基因的本质(一),有荚膜致死 无荚膜存活 肺炎链球菌(Streptococcus
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