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遗传学显性基因隐性基因

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遗传学显性基因隐性基因

遗传学显性基因隐性基因范文第1篇

关键词 孟德尔 遗传规律 染色体

中图分类号:G424 文献标识码:A

On High School Bio-genetic Rules

Abstract Genetics is hot and difficult point in college entrance examination in high school biology, it's an important content of biology proposition. How to improve problem-solving ability of students, to improve the scoring rate, teachers need to think about the problem. Based on the genetic law of summary of the college entrance examination hot and difficult points, and their classification are summarized.

Key words Gregor Johann Mendel; genetic rules; chromosome

1 基本知识的考查

1.1 判断某基因所在的位置

(1)细胞核遗传和细胞质遗传。通过正交和反交实验判断。如果正交和反交实验结果性状一致,则该生物性状的遗传属于细胞核遗传;如果正交和反交实验的结果不一致且有母系遗传的特点,则该生物性状的遗传属于细胞质遗传。(2)常染色体遗传、X染色体遗传。两者都为细胞核遗传,但伴X染色体遗传性状有性别差异,而常染色体遗传性状无性别差异。可以用多组隐性的雌性×显性的纯合雄性,若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中,则基因位于常染色体上;若子代中的隐性性状只出现在雄性中,则基因位于X 染色体上。(3)Y染色体遗传的判定。Y染色体遗传都为男患者,由父亲传给儿子。

1.2 显、隐性的判断

性状甲×性状甲F1 出现性状乙,说明甲是显性性状,乙是隐性性状;性状甲×性状乙F1 全为性状甲,则甲是显性性状,乙是隐性性状。注意在动物杂交试验时要选用多对杂交。上述判定方法不仅适合常染色体遗传,并且适合伴性遗传。

1.3 纯合、杂合的判断

(1)自交法。如果后代出现性状分离,则此个体为杂合体;若后代中不出现性状分离,则此个体为纯合体。自交法通常用于植物。(2)测交法。测交法通常用于动物,即用以测验子代个体基因型的一种回交。如果后代既有显性性状出现,又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合体;若后代只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合体。但有时候即使已知某个个体是杂合子,该杂合子与隐性纯合子的也叫测交。

2 孟德尔遗传定律的拓展

(1)不完全显性:F 1 表现为双亲性状的中间型,称为不完全显性。在这种情况下,显性纯合体与杂合体的表现不同,杂合体的表现型介于显性纯合体和隐性纯合体之间,所以又称为半显性。①

(2)共显性:在 F 1 代个体上,两个亲本的性状都同时表现出来的现象成为共显性。P 红毛牛×白毛牛F1 红毛白毛混杂(自交)F2 1/4 红毛2/4 红白毛1/4 白毛。

(3)重叠作用 (1:4:6:4:1):两对独立遗传的基因决定同一单位性状,当两对基因同时处于显性纯合或杂合状态时,与它们分别处于显性纯合或杂合状态时,对表现型产生相同的作用。这种现象称为重叠作用,产生重叠作用的基因称为重叠基因。

(4)“9:3:3:1”的变式问题

①9:3:3:1变形为9:7(3+3+1)

例1、香豌豆品种,白花品种A与红花品种O杂交,子一代红花,子二代3红花:1白花。另一个白花品种B与红花品种O杂交,子一代也是红花,子二代红花:白花也是3:1。但白花品种A与白花品种B杂交,子一代全是红花,子二代9/16红花,7/16白花。

解析:从子一代的表现型看,白花品种A和B的基因型是不同的,若相同,A与B杂交的子一代应该全是白花。品种A和B均有不同的隐性基因控制花色,假定A有隐性基因pp,B有隐性基因cc,品种A的基因型为CCpp,B为ccPP。两品种杂交,子一代的基因型为CcPp,显性基因C与P互补,使花为红色。F2中9/16是C_P_基因型,表现为红色,3/16是C_pp,3/16是ccP_,1/16是ppcc,均表现为白花(如图1)。进一步分析,不难推出红花品种O的基因型为CCPP。

②9:3:3:1变形为9:6(3+3):1

例2、南瓜的果形有扁盘形、圆球形、细长形。两种不同基因型的圆球形品种杂交,F1为扁盘形,F2为9/16扁盘形,6/16圆球形,1/16细长形。

解析:两种显性基因同时处于显性纯合成杂交状态时(A_B_),表现一种性状(扁盘),只有一对处于显性纯合或杂合状态时(A_bb、aaB_),表现另一种性状(圆球);两对基因均为隐性纯合时表现为第三种性状——细长形(如图2)。

③9:3:3:1变形为12(9+3):3:1

例3、燕麦中,B基因控制黑颖品系,Y基因控制黄颖品系杂交,纯合黑颖品系与纯合黄颖品系杂交,F1全为黑颖,F2中12黑颖;3黄颖;1白颖。

解析:只要有一个显性基因B存在,植株就表现为黑颖,有没有Y都一样。在没有显性基因型B存在时,即bb纯合时,有Y表现为黄色,无Y时即yy纯合时表现为白色。B的存在对Yy有遮盖作用(如图3)。

④9:3:3:1变形为9:3:4(3+1)

例4、在家兔中,C基因是体色表现必需的。灰兔和白兔杂交,F1全是灰兔,F2中9灰:3黑:4白。有色个体(包括灰与黑)与白色个体之比为3:1,而在有色个体内部,灰与黑也是3:1,这种差异是两对基因控制的。

解析:因为每一个体中至少有一个显性C存在,才能显示出颜色来。没有C时,即cc纯合,不论是GG、Gg还是gg都表现为白色。也就是一对隐性基因纯合时(cc),遮盖另一对非等位基因(Gg)的表现(如图4)。

3 探究问题

3.1 基因型

如果遇到两对以上的相对性状遗传,若要测定基因型,应该一对一对地进行分析,有了分析结果以后,再对分析结果予以综合,最终得出结论。分析一对等位基因遗传时,要具体问题具体分析,要根据性状比来确定最后的基因型。若为1:1,则为测交;若为3:1,则为自交。

3.2 环境和遗传因素对生物性状影响

生物性状既受基因的控制,同时环境也会对其产生重要的影响,因此可以说,生物性状是由基因和环境共同决定的。但基因在一般条件下不容易发生变化,已表现出的性状则容易受到环境的影响,如果要确切探究生物性状的改变是由基因引起还是由环境引起的,则需要进行更加深入的探究。

遗传问题灵活多变,但掌握其基本内容就可以由小见大,解决复杂问题,所以遗传题不可怕。叶圣陶先生曾说:“教是为了不教。”新课程中教师要成为学生的引路人,总结、升华,达到学习的目的。

遗传学显性基因隐性基因范文第2篇

(一)教学设计

教学目标

1.知识目标

(1)孟德尔研究性状遗传的材料和方法(A:知道)。

(2)相对性状、显性性状、隐性性状、基因型、表现型、纯合子、杂合子、等位基因的概念(C:理解)。

(3)一对相对性状的遗传实验及解释(C:理解)。

(4)测交法证明基因解释的正确性(C:理解)。

(5)基因的分离定律的实质及应用(D: 应用)。

2.能力目标

(1)通过从分离定律到实践的应用,从遗传现象上升为对分离定律的认识,训练学生演绎、归纳的思维能力。

(2)通过遗传习题的训练,使学生掌握应用分离定律解答遗传问题的技能技巧。

重点·实施方案

1.重点

(1)对分离现象的解释。

(2)基因分离定律的实质。

(3)基因分离定律在实践中的应用。

2.实施方案

(1)采用举例、挂图、投影等进行教学。

(2)联系所学知识,演绎归纳本节知识,从而掌握重点内容。

难点·突破策略

1.难点

* 对分离现象的解释

2.突破策略

(1)运用减数分裂图说明减数第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。

(2)出示有染色体的遗传图解进行讲解。

(3)应用遗传定律解题---典型引路,讲清思维方法,从而突破难点。

教具准备

1.人工异花传粉示意图;

2.豌豆各种相对性状挂图;

3.对分离现象解释示意图;

4.投影仪;

5.多媒体课件。

学法指导

首先,指导学生预习教材,并结合实际引起学生对该部分内容的学习兴趣。

其次,指导学生在教材中找疑点、难点,并鼓励学生在课堂上大胆问、勤思考,且做好笔记。

再次,指导学生进行做题思维训练。

教学程序

(一)孟德尔的豌豆杂交试验

学生活动:阅读教材P16~19。

教师列出如下提纲:(投影显示)

1.了解孟德尔简历

2.孟德尔的试验研究方法是什么?选用什么材料?纯系亲本的杂交技术怎样进行?

在学生阅读、讨论的基础上,教师点拨:

(1)兴趣是最好的老师,是动力。孟德尔的研究成果就是最好的例证;

(2)孟德尔用避免外来花粉干扰的自花传粉、闭花授粉的豌豆纯合植株进行杂交试验,这是他成功的原因之一。

设疑:

什么是杂交法?

教师出示人工异花传粉挂图,并与学生一起回忆:减数分裂、受精作用、胚珠发育成种子,直到萌发成幼苗的过程,从而理解杂交试验法。

教师最后强调:孟德尔在试验中发现豌豆一些品种之间具有易于区分的、稳定的性状,如茎的高与矮、种子形状的圆粒与皱粒。从而引出相对性状的概念。

学生阅读教材并讨论,最后归纳理解相对性状要从三点出发:

(1)同种生物;

(2)同一性状;

(3)不同表现类型。

教师出示:豌豆相对性状的挂图。

学生观察后得出:不同品种的豌豆同时具有多对相对性状。

提问:在人体上存在哪些相对性状?

(答:有耳垂和无耳垂,单眼皮和双眼皮,蓝眼和褐眼……)

再提问:孟德尔开始是否对图示中所有相对性状同时分析呢?

学生回答:否。(这是孟德尔成功的又一重要原因)

(二)一对相对性状的遗传试验

学生阅读教材P20~21。

教师出示挂图:高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验。

讲述:用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲本进行杂交。无论正交还是反交,杂交后的第一代(简称子一代,用F1表示)总是高茎的。

提问:子一代为什么全是高茎;矮茎性状哪里去了?

学生回答:(略)

讲述:带着这个疑问,我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代高茎豌豆自交,得到的子二代植株中既有高茎也有矮茎。

提问:子二代出现的两种性状,能提示我们什么?

学生回答:矮茎性状在子一代中并没有消失,只是没有表现出来。

教师讲述:孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状,叫做显性性状,如高茎;把未显现出来的性状叫隐性性状,如矮茎。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象,在遗传学上叫做性状分离。

同时孟德尔对子二代两性状的株数进行了统计分析,他发现,在所得到的1064个子二代豌豆植株中,有787株是高茎,277株是矮茎,高茎与矮茎的数量比接近3∶l。请问学们注意这个比例。

设疑:豌豆的其他相对性状杂交情况如何呢?

教师出示:孟德尔做的豌豆杂交试验的结果投影。学生观察、比较,发现杂交子二代都出现了性状分离现象,且显性性状与隐性性状的数量比接近3∶1,具有规律性。

巩固练习:

1.孟德尔杂交试验选用什么材料?为什么?

2.什么是相对性状?拟人为例举例子。

3.下列各组中属于相对性状的的是()

A.狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛

C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮

答案:1.略2.略3.D

4.纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒。原因是()

A.甜是显性性状B.相互混杂C.非甜是显性性状D.相互选择

分析:纯种甜玉米和纯种非甜玉米之间相互授粉,甜玉米的果穗上全表现为非甜,说明非甜是显性性状,甜玉米的果穗上出现非甜籽粒也说明非甜是显性性状。

答案:C

5.玉米高秆对矮秆为显性。矮秆玉米用生长素处理后长成高秆,使其自交得到F1植株是()

A.高矮之比是1∶1B.全是矮秆 C.高矮之比是3∶1D.全是高秆

分析:生长素作用于植物,促使细胞体积的增大引起植株快速生长,但不影响内部基因组成,因此,用生长素处理后长成的高秆玉米仍然受隐性基因控制,自交后代不发生性状分离。

答案:B

(三)对分离现象的解释

提问:生物的性状是由什么控制的?

回答:基因。

学生活动:阅读教材P21~23。

教师讲述:在孟德尔当时的年代,生物学还没有建立基因概念,孟德尔认为生物的性状是由遗传因子(后改称为基因)控制的。显性性

状由显性基因控制,如高茎用大写字母D表示,隐性性状是由隐性基因控制,如矮茎用小写字母d表示,在生物的体细胞中,控制性状的基因是成对的。

提问:DD或dd产生的配子是什么?通过哪种分裂方式产生的?

学生回答:D或d,通过减数分裂。

教师讲述:由于基因D对d的显性作用,所以F1(Dd)只表现出高茎性状,而矮茎性状表现不出来。

提问:Fl(Dd)自交时,可产生哪几种配子?

学生回答:D和d两种数目相等的配子。

教师讲述:由于在受精时,雌雄配子随机结合,F2便可产生三种基因组合:DD、Dd、dd,且它们的数量比为1∶2∶1。由于D对d的显性作用,F2的性状表现有两种类型,高茎和矮茎,且数量比为3:1。

学生活动:阅读教材P32,思考什么是纯合子?什么是杂交子?它们在遗传中各有什么特点?

在学生讨论的基础上教师讲述:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫纯合子,可稳定遗传(真实遗传)。 而由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫杂合子,不能稳定遗传,后代会发生性状分离。

巩固训练

* 某水稻的基因型为Aa,让它连续自交,(从理论上讲F2的基因型纯合体占总数的( )

A.1/2B.1/4C.3/4D.1

分析:P:AaFl:l/4AA;2/4Aa;1/4aa,F1 F2中只有1/2Aa自交产生1/2×1/2Aa,其余全部为纯合体。

答案:C

下面我们来做一个模拟小实验,来说明一下孟德尔假设推论出的上述几种基因组合及数量比是否正确。

(四)性状分离比的模拟实验

观察:教师将事先准备好的两个塑料小桶放在讲桌上,向甲桶里分别放入两种颜色(并分别标有D和d的小球各10个,代表雌配子)。向乙桶里分别放人另两种颜色(分别标有D和d的小球各10个,代表雄配子)。分别摇动甲、乙小桶,使桶内小球充分混合。

学生活动:请一位学生上讲台来抽取。第一次从甲桶中取出D,从乙桶中取出d,结合为Dd,请同学们记录。第二次抓取组合为dd,第三次组合为Dd,第四次……,第10次为Dd。

提问:随机抓取10次,请同学们统计结果,是否出现三种基因组合,且基因组合比是否为1∶2∶1?

回答:不是。

提问:如果连续抓取100次或更多次,情况又会怎样呢?

学生回答:会越来越接近孟德尔的假设推论。

教师讲述:由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况—下越接近,所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计l0株是得不出这一结论的。同时,通过这一试验,也证明了孟德尔的假设推论是成立的。

(五)对分离现象解释的验证---测交法

孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确,又设计了另一个试验---测交试验。

测交就是让F1与隐性纯合子杂交,这个方法可以用来测定F1的基因组成。

学生活动:上黑板写出测交的遗传图解。

提问:如何由测交来判断F1的基因组成?

学生回答:测交后代如果出现两种基因组合,即F1为杂合子,若后代只有一种基因组合,即F1为纯合子。

教师讲述:孟德尔所做的测交试验结果,符合预期的设想,从而证明了F1在形成配子时,成对的基因发生了分离,分离后的基因分别进入到了不同的配子中。

本世纪初,遗传学家通过大量的试验,才证实了基因位于染色体上,并且成对的基因正好位于一对同源染色体上,从而从本质上解释了性状分离现象。

(六)基因分离定律的实质

学生活动:看多媒体课件---减数分裂过程。

教师讲述:先掌握等位基因的概念。

遗传学上,把位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,叫做等位基因。

在减数分裂中,同源染色体分离进入不同的配子中,那么同源染色体上的等位基因,也随着同源染色体的分离而进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。

学生活动:集体归纳。

分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。

巩固训练

1.什么是纯合子,什么是杂合子,它们在遗传中各有什么特点?

2.基因分离定律的实质是什么?

3.一只杂合的白色公羊的精巢中的100万个初级精母细胞产生的全部中,含有隐性基因的个数是()

A.25万B.50万C.100万D.200万

答案:1.略2.略3.D

4.P27复习题第二题、第三题l、2小题。

5.用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c,在几次产仔中,母鼠b产仔为9黑6黄,母鼠c产的仔全为黑色。那么亲体a、b、c中为纯合体的是()

A.b和cB.a和cC.a和bD.只有a

分析:据黄色公鼠a × 黑色母鼠c后代全为黑色,则黄色为隐性性状,黑色为显性性状,黄色公鼠为纯合体,黑色母鼠c为显性纯合体。又据黑色母鼠b与黄色公鼠a;后代中出现性状分离可知b为杂合体。

答案:B

6.一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子,三个单眼皮和一个双眼皮,对这种现象最好的解释是()

A.3∶1符合基因的分离定律 B.该遗传不符合基因的分离定律

C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性 D.单眼皮基因和双眼皮基因发生了互换

遗传学显性基因隐性基因范文第3篇

关键词:萝卜;主要性状;遗传规律

萝卜(Raphanus sativus L.)是我国栽培的主要蔬菜作物之一。近年来,我国萝卜育种水平有了较大提高,相关育种技术研究取得了显著进展,开展优势育种,选育和利用优良的杂种一代来提高产量和品质,日益受到广大育种者和生产者的重视[1]。深入揭示萝卜各方面性状的遗传规律,对开展育种研究有着十分重要的意义。

1 主要植物学性状的遗传规律

1.1 肉质根

①肉质根形状 萝卜肉质根形状有圆形、椭圆形、扁圆形、长圆柱形、短圆柱形、卵圆形、圆锥形、纺锤形、炮弹形等。李鸿渐等[2]报道萝卜杂种一代的肉质根形状趋向于双亲的中间类型,即长形根与短形根,粗肉质根与细肉质根之间有互补作用。长圆柱形×圆锥形,F1为长筒形;圆形×圆锥形,F1为纺锤形或卵圆形;圆形×扁圆形,F1多为扁圆形。张丽[3]研究发现椭圆形×椭圆形,F1表现椭圆形;椭圆形×长圆柱形,F1表现偏长圆柱形,且正反交结果相同。所以认为萝卜肉质根长、根粗2个性状均为不完全显性,属细胞核遗传,不受细胞质的影响。

②肉质根质量及大小 李鸿渐等[2]对34个杂种一代与亲本的鲜质量产量进行了研究,结果表明,有53%杂交组合的鲜质量产量呈超亲遗传,27%表现高于双亲平均值,9%低于双亲平均值。林欣立等[4]对获得的12个杂种一代及其亲本的根长、根粗和根质量进行研究结果表明,75%组合的单株根质量表现为超亲显性,说明利用杂种优势取得萝卜根质量增长的可能性很大;根长在12个组合中有4个表现为正向显性,8个表现为负向显性;根粗在12个组合里有11个表现为正向超亲显性。宋敏霞等[5]认为就不同类型的肉质根杂交一代而言,以长根形×粗根形,F1代肉质根产量的超亲优势最为明显。

③肉质根皮色 萝卜肉质根的皮色有紫色、红色、粉色、绿色、黄绿色、黄色、白色、黑色等,有些品种出土部分的皮色与入土部分不同。何启伟等[6]以不同皮色萝卜为试材,进行杂交,并对F1、F2皮色表现进行观察,发现白皮与绿皮正反交,F1都表现淡绿皮,F2出现分离;白皮与红皮正反交,F1都表现为粉红或淡紫皮,F2出现分离;绿皮与红皮正反交,F1都表现为紫绿皮,F2出现分离。分析结果表明,绿皮依不同杂交组合,可能有不同的遗传模式,即可由1对基因控制,也可由2对连锁的基因或独立分配的基因对控制,若为2对连锁基因控制时,还受到细胞质基因组可能主要是质体基因组的互作,表现出明显的偏母遗传现象;红皮似由3对独立遗传的基因控制,这3对基因还有相互作用,其中1对可能与绿色控制基因连锁。这样,红皮与绿皮试材杂交时,参与遗传的基因可达4~5对,它们之间出现复杂的相互作用,而使F2代出现暗紫、洋红、绿色、紫绿等众多不同颜色。

张丽[3]以绿皮紫红肉的心里美萝卜分别与绿皮和白皮的萝卜杂交,发现绿皮紫红肉×绿皮,F1表现紫红皮,F2及回交世代均出现紫红皮与绿皮的分离;绿皮紫红肉×白皮,F1表现浅紫红皮,F2出现紫红皮与绿皮的分离,而回交世代出现白皮、绿皮、紫红皮的分离,且分离无规律性。上述结果表明,心里美的紫红肉基因在杂交过程中对皮色也产生了影响,其遗传表现比较复杂。李鸿渐等[2]研究也表明紫肉基因不仅控制肉色,而且对皮色及叶主脉颜色也发生影响。

④肉色 张丽[3]研究发现肉质白色×绿色, F1肉质淡绿色;白色×白色,F1肉质白色;肉质紫红色×绿色,正交F1肉质暗紫红色,而反交F1为绿肉紫红心;肉质紫红色×白色,F1表现为白肉紫红心。

⑤肉质根品质 何启伟等[1]对萝卜木质部的遗传进行了研究,结果表明,肉质疏松×肉质较致密,F1肉质较松,薄壁细胞大小介于双亲之间;肉质较致密×肉质致密,F1肉质较致密,薄壁细胞大小介于双亲之间,略偏向于薄壁细胞较大的亲本。

宋敏霞等[5]研究发现,萝卜肉质根的各项品质性状大多介于双亲之间。其中,干物质含量表现中间型偏含量高的亲本;VC含量表现中间型偏含量低的亲本。根据上述遗传表现,即F1没有超亲优势,因此在选配杂交亲本时,最好选用品质均优或品质性状互补的双亲,这样才能保证F1有较好的品质。此外,研究中还观察到,凡是皮色深绿,肉质根露身部分多,叶簇开展的材料,其VC含量较高,凡是组织致密的,则其含糖量较高。据此,可将其作为品质育种时选种的间接指标。

路昭亮等[7]以干物质量、可溶性总糖含量差异显著的萝卜品种 Nau172XWH和 Nau202LHZ为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法, 分析了萝卜干物质量和可溶性总糖含量性状的遗传规律。结果表明,干物质量的最适遗传模型为“2对完全显性主基因+加性-显性多基因混合”,干物质量的主基因遗传率为35%,多基因遗传率为55%,因此,应在控制环境因素条件下进行轮回选择以使萝卜干物质量性状的基因累积;可溶性总糖含量的最适遗传模型为“2对加性-显性主基因+加性-显性多基因”,可溶性总糖含量的主基因遗传率为98.33%,说明萝卜可溶性总糖含量性状的遗传受环境因素影响较小,因此可以在早期世代进行选择。

1.2 叶片

①叶形 萝卜的叶形有羽状裂叶(花叶)及全缘叶(板叶)之分。张丽[3]研究报道,当板叶×花叶时,F1表现板叶,且正反交结果相同,说明板叶对花叶为完全显性,属细胞核遗传,不受细胞质影响。回交世代表现1∶1分离,F2表现3∶1分离,说明叶形受细胞核内1对基因控制。当花叶×花叶时,杂交后代均表现花叶,进一步证明了花叶性状受隐性基因控制。

②叶色 李鸿渐等[2]研究发现,萝卜不同叶色杂交,后代多偏向于深色或中间类型。如墨绿×深绿或浅绿,F1表现为墨绿;深绿×黄绿,F1表现为深绿;浅绿×深绿,F1表现为深绿。此外,某些品种从4~5片真叶期开始,新展出叶片的基部小侧裂叶为紫色,俗称心叶紫色。心叶紫色×心叶绿色,F1表现为心叶紫色,且正反交相同,说明心叶紫色对绿色表现完全显性。

③叶柄色 张丽[3]报道浅绿叶柄×红叶柄,F1表现浅紫色,且正反交结果相同,表明萝卜叶柄颜色受细胞核内基因控制,与细胞质基因关系不大,叶柄红色对绿色表现不完全显性。绿叶柄×绿叶柄,F1表现绿叶柄。但紫红肉绿叶柄的心里美与其他绿叶柄品种杂交时,F1的叶柄色不表现绿色,而为紫红色;其他世代表现出紫红色与绿色的分离。这说明紫红肉基因在影响肉色的同时,也对叶柄色的遗传产生了影响。

1.3 株型

萝卜的株型包括直立、半直立和平展等类型。其遗传表现为直立×半直立,F1表现偏直立;直立×平展,F1表现偏半直立。直立对平展表现不完全显性,F1株型介于双亲之间。李鸿渐等[2]认为,在叶数和叶片大小相似的情况下,直立型适于密植;但从生态型来说,平展型具有较强的耐寒性。

2 抗病性的遗传规律

2.1 病毒病

TuMV(芜菁花叶病毒)为RNA病毒,属马铃薯Y病毒组,在我国萝卜品种中存在抗源。据汪隆植等[1]对我国260个萝卜品种和自交系鉴定结果,其中抗TuMV的资源有11份。

前人报道萝卜对TuMV的抗性是数量性状遗传,符合加性-显性模型,以加性效应为主,受主效基因控制,抗性是显性。汪隆植等[1]用一个抗性中等的不育系为母本,用一个抗性强的品种为保持系,经多代自交、回交育成的2个不育系均表现抗病,再用一个感病品种为父本进行,F1代也表现抗病。

李红双等[8]以高抗TuMV的自交系Q07-12(P1)和高感自交系KB07-10(P2)为亲本,构建了包括P1、P2、F1、B1、B2及F2的6个群体,采用数量性状主基因+多基因混合遗传的6世代联合分析法,对其抗性遗传规律进行了研究。结果表明,萝卜对TuMV的抗性受2对主基因控制,并符合“加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因”模型,其中主基因遗传率在B1、B2及F2群体中分别为89%,55%和95%,多基因的遗传率分别为0,40.9%和0,环境因素对抗性强弱的影响较小。此结果表明了该优异种质在萝卜抗病毒遗传改良中的利用价值,为萝卜抗病育种和抗病基因的挖掘提供了理论依据。

2.2 霜霉病

萝卜霜霉病是萝卜的主要病害之一,秋冬萝卜一般比夏秋萝卜发病重。2002年,李寿田等[9]以在生产上大面积推广的9个萝卜品种为试材,研究了其对霜霉病的抗性,从中筛选出3个抗病品种。萝卜对霜霉病的抗性受主效基因控制,属于单基因显性遗传。前人育种实践证明,只要有霜霉病的抗原材料,不抗病×抗病,F1也表现抗霜霉病。因此,可以利用抗性品种的抗性基因,进行优势育种和定型品种选育[1]。

2.3 黑腐病

萝卜黑腐病由油菜黄单胞杆菌(Xanthomonas campestris) 引起,是一种世界性十字花科蔬菜重要病害。20世纪70年代以来随着菜田复种指数的提高和生态条件的变化,这一病害对我国蔬菜生产的威胁日趋严重。2000年,张玉勋等[10]对970份萝卜种质资源进行鉴定与评价,发现其中有3份抗性强,19 份抗性中等,81份耐病,其余 867 份皆不抗病。而且其中花叶、肉质根地上部绿皮、辣味、中熟、中晚熟及晚熟品种表现较抗黑腐病。

Bain 1955年报道甘蓝对黑腐病的抗性是由一个或多个显性基因控制的。Sharma等1972年也提出花椰菜抗病是多基因遗传,且表现为显性。而William等1972年报道,甘蓝对黑腐病的抗性受一个主效隐性基因控制,这个隐性基因具有2个修饰基因。Dickson等[11]对甘蓝幼苗对黑腐病的抗性遗传进行了研究,也得出了抗病性由一个隐性基因控制,同时受到1个或2个修饰基因影响的结论。张凤兰等[12]以抗病芜菁品种Gelria R和感病白菜品种野崎2号为材料,得出了Brassica campestris 对黑腐病的抗性受1对隐性基因控制的结论。

李红双等[13]应用萝卜高抗材料Q07-12和高感材料KB07-10为亲本,构建了包括P1、P2、F1和F2的群体,利用植物数量性状分离分析方法,对萝卜黑腐病的抗性遗传进行了分析。结果表明,萝卜对黑腐病的抗性受1对主效基因控制,符合“1对加性-显性主基因”遗传模型,在F2群体中主基因的遗传率为72.4%,多基因的遗传率为9.07%。此外,环境因素对萝卜抗原黑腐病的抗性影响较大,环境方差占表型方差的18.5%。

3 雄性不育性的遗传规律

萝卜的雄性不育有细胞核雄性不育(GMS)和核质互作雄性不育(CMS)2种类型。日本的Tokumasu和 Nish曾先后发现了萝卜的雄性不育现象,并通过试验证明该雄性不育性是由隐性核基因控制的GMS类型。由于隐性核不育只能获得不育株率为50%的雄性不育两用系,应用受到限制,所以并没有育成真正的雄性不育系。

1968年,Ogura[14]在日本鹿儿岛又发现了新的萝卜雄性不育现象,经过验证其受细胞质基因和2对隐性细胞核基因共同控制,属CMS 类型。利用育成的不育系生产一代杂种时,不育系存在植株花蕾黄化、脱落, F1代种子产量低等问题,使雄性不育系的利用受到限制。

1977年 Bonnet把日本萝卜不育细胞质材料引种到法国,并与欧洲萝卜进行测交,改良了其不良的结实性,获得了雄性不育系及其相应的保持系,并利用这些不育系配制了萝卜一代杂交种。

1990年,Nieuwhof[15]报道了利用Ogura不育源,从日本萝卜和欧洲早熟圆红萝卜中筛选保持系的结果,根据杂交后代育性分离的统计分析,提出了与众不同的观点,认为萝卜雄性不育性的遗传受核内彼此独立的1对显性基因和2对隐性基因控制,但还可能受微效基因的影响。

在我国,何启伟等[16]研究发现,中国萝卜的雄性不育性遗传属CMS类型,细胞核内有2对ms基因控制不育性遗传,雄性不育系的基因型为Sms1ms1ms2ms2,保持系的基因型为Nms1ms1ms2ms2。与张丽等[17]结论一致。

李烨[18]利用3对肉质根皮色不同的萝卜及其保持系进行配组,发现同一保持系与不同不育系杂交F1育性表现不同;与同一不育系内单株的杂交F1育性也表现不同;不同组合之间的育性表现也呈连续变异。其认为萝卜的细胞质不育受多基因控制,并提出用核质不协调假说加以解释。

邓耀华等[19]以萝卜品种迟花为共同父本,与同为核质互作型的不育系日本大缨A和北京白A进行测交发现同一父本对这2个不同来源的不育系的育性保持能力有极大差异,由此提出萝卜不育系异质性问题,提出了控制萝卜雄性不育的三点机理,即①萝卜不育系普遍存在本质差异;②萝卜细胞质不育基因与细胞核基因存在一一对应关系,即要配型一致才表现不育,如果打破这种对应,即使细胞质是不育的,核基因也是不育的,由于配型不当,作物也是可育的;③不同的不育系核基因不育位点可能不一致,即存在多位点或不育基因的复等位现象。

虽然前人关于萝卜雄性不育遗传机理的研究结果各异,但也存在共同点,即大多数萝卜雄性不育性属核质互作的CMS类型,目前生产上应用的主要也是这种类型;萝卜的雄性不育性遗传背景复杂,不育性的遗传除受主效基因控制外,还受微效基因的影响[20]。

4 问题与展望

目前国内关于萝卜主要性状遗传规律的研究大部分还是利用传统数量遗传学方法,虽然能从总体水平上了解性状遗传规律,但无法深入全面了解性状遗传网络。随着数量遗传学分析方法的不断发展,如“数量性状主基因+多基因分离分析”等新方法的出现,为萝卜主要性状的遗传分析提供了新的研究思路,但仍不能将控制性状的基因定位到染色体上,限制了在分子水平上进行进一步的遗传操作。分子数量遗传学,可以在染色体水平研究控制数量性状的基因座位,为更加深入地阐明数量性状遗传规律提供了有效的手段。目前国内相关研究尚未深入开展,在今后的研究工作中构建高密度的遗传图谱和定位控制重要性状的基因,对促进萝卜分子标记辅助选择育种的发展,提高萝卜遗传育种的目的性和精确性具有重要意义。

参考文献

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毒抗性的遗传分析[J].植物遗传资源学报,2010,11(2):152-156.

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[10] 张玉勋,曲士松,黄宝勇,等.萝卜种质资源抗黑腐病鉴定[J].山东农业科学,2000(6):33-34.

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[12] 张凤兰,吉川宏昭,富川裕.Brassica campestis对黑腐病抗性的遗传[J].北京农业科学,1992,10(3):1-3.

[13] 李红双,李锡香.萝卜抗源抗黑腐病性状的遗传分析[C]//中国十字花科蔬菜研究进展,2009:124-127.

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[15] Nieuwhof M. Cytoplamic-genetic male sterility in radish(Raphanus sativus L.) identification of maintainers, inheritance of male sterility and effect of environmental factors[J]. Euphitica, 1990, 47(2): 171-177.

[16] 何启伟,石惠莲,安振琴,等.中国萝卜雄性不育性遗传规律的研究[J].山东农业科学,1993(4):5-8.

[17] 张丽,沈向群,赵国余.春夏萝卜雄性不育性遗传规律的研究[J].园艺学报,1999,26(4):238-243.

[18] 李烨.萝卜细胞质雄性不育遗传机制研究[J].北方园艺,2003(3):48-49.

[19] 邓耀华,张雪清.萝卜雄性不育系异质性初探[J].长江蔬菜,2001(10):32-33.

[20] 龚义勤,汪隆植,柳李旺,等.萝卜细胞质雄性不育(CMS)的研究概况[J].中国蔬菜,1999(6):48-50.

Progress of Inheritance of Primary Traits in Radish

LUO Zhimin, WANG Chaonan, WEN Fengying, LIU Xiaohui, ZHAO Bing, HUANG Zhiyin

( Tianjin Kernel Vegetable Research Institution, 300384 )

遗传学显性基因隐性基因范文第4篇

    1  对象与方法

    1.1  对象  收集2006年11月-2007年5月就诊于笔者医院胸外科并进行手术的患者127例,其中男性68例,女性59例,年龄(21.23±4.26)岁(16~37岁)。凡一个家系中有≥2例手汗症患者均作为研究对象,共23个高发家系。

    1.2  方法  以手术病例作为先证者,采用自行编制的家系调查表,向先证者本人或其父母详细询问一、二级亲属中手汗症的发病情况,对曾经明确诊断或疑似手汗症的家属逐个面检,其中面检34例,面检率达85%,无法到本院面检的患者由知情者描述病情,然后根据手汗症的诊断标准作出回顾性诊断,绘制家系图[1]。所有调查均由一名胸外科硕士研究生独立完成。

    1.3  统计学分析  采用SPSS 11.5软件包分析数据,χ2检验确定有无家族聚集性;应用同胞法和子女总数校正法计算多汗症的分离比,Penrose法估计遗传模式。

    2  结  果

    2.1  患病率  23人先证者中,男性12人(52.17%),年龄(20.17±3.30)岁;女性11人(47.83%),年龄(21.45±5.54)岁。一级亲属、二级亲属的患病情况见表1。先证者一级亲属手汗证的患病率高于二级亲属(χ2=64.61,P<0.001,表1),手汗症的发病率高低与血缘关系的近远显着相关,亲缘关系越近,患病率越高。 表1  一、二级亲属手汗症患病率

    2.2  遗传方式计算结果

    2.2.1  常染色体显性遗传  如果手汗症是由常染色体显性基因决定,当本病患者与正常人婚配后,其子女中患者与正常人之比为1∶1,子女如果有患病者,其双亲必定也有患病者。本组23名先证者中,有8名先证者其父母均未患手汗症,故可排除常染色体显性遗传的可能性。

    2.2.2  常染色体隐性遗传  理论上来说,当患者的双亲都是同一隐性遗传病杂合子时,子女中发病患者的数量应该约占1/4,且男女发病机率大致相等。但是在仅分析同胞发病率时,患者的比值往往高于1/4,原因是把后代未患病但双亲都是携带者的家庭未列入在隐性遗传家系的集合群中,造成了系统性误差,所以必须进行校正。由于收集资料的方式不同,校正方法也不同,大体上可分为“完全确知”和“不完全确知”两大类。前者指家庭中所有的患者都已被查证确认,而后者指的是家庭中总有患者不能被查出确认。本调查属“不完全确知”类型,常用的校正方法有同胞法,先证者法、最大似然法、子女总数校正法。笔者采用其中的两种方法进行计算,运算结果见表2。

    2.2.2.1  同胞法

    隐性基因的分离比率p=R-N T-N

    标准差=p(1-p) T-N

    式中R为所有家庭中有病子女的总数,T为所有家庭中子女总数,N为家庭总数。

    根据计算,p=0.291 7,标准差=0.065 6,95%可信度为(0.163 1,0.420 3),包含了理论分离比率0.25,说明手汗症属常染色体隐性遗传可能性大。

    2.2.2.2  子女总数校正法[4]

    理论同胞总数=p(1-p) T-N

    分离比率=∑R 理论同胞总数

    式中T为所有家庭中子女总数,N为家庭总数,∑R为患病同胞总数。

    根据计算,理论同胞总数为121.44,校正后的分离比率=37/121.44=0.304 7。结果与同胞法所得结果相似,说明手汗症属常染色体单基因隐性遗传可能性大。表2  同胞数及其患病情况

    2.2.3  性连锁遗传

    2.2.3.1  Y连锁伴性遗传  若一种遗传性状或遗传基因位于Y染色体上,X染色体上缺少相应的等位基因,因此,这些致病基因随Y染色体的行为而传递,女性中不会出现遗传性状或遗传病,本资料先证者中有47.83%的患者为女性,故没有“传男不传女”的现象,可排除Y连锁伴性遗传。

    2.2.3.2  X连锁显性遗传  若一种显性遗传性状或遗传基因位于X染色体上,在父亲患病、母亲正常的家系中,其所生育的子女中儿子应该全部正常,女儿应该全部患病。本组资料中父亲患病、母亲正常的8个家系中所生育的8个患有手汗症的子女,其中4个是儿子,故可排除这种遗传方式。

    2.2.3.3  X连锁隐性遗传  若一种隐性遗传性状或遗传基因位于X染色体上,当母亲患病、父亲正常的家系中,其所生育的子女中儿子应该全部患病,女儿应该全部正常。本资料中母亲患病、父亲正常的8个家系中所生育的13个患有手汗症的子女,其中8个是女儿,故可排除这种遗传方式。

    2.2.4  Penrose法估计遗传模式  根据同胞患病率(s)和一般人群患病率(q)可以估计某病的遗传方式,依以下标准判断遗传模式:s/q接近1/2q为单基因显性遗传,s/q接近1/4q为单基因隐性遗传病,s/q接近1/ q为多基因遗传病。本次调查计算结果:q=0.0037,s=0.2917,s/q=78.838;1/2q=135.135;1/4q=67.568,1/q=16.44。结果显示s/q接近1/4q,进一步证实手汗症为常染色体单基因隐性遗传病可能大。

    3  讨  论

    手汗症是一种交感神经功能亢进性疾病,目前已引起遗传病学者的关注。有些学者发现该疾病呈家族性发病,并具有一定的遗传背景,但至今其发病机理尚未完全阐明[23]。本研究采用高发家系调查的方法,收集遗传因子较为相似的“同质”病例进行研究,有助于阐明遗传因素对本病发生的影响。

遗传学显性基因隐性基因范文第5篇

1植物雄性不育的遗传基础研究

植物雄性不育根据其是否遗传可分为遗传性不育和非遗传性不育。遗传性不育是指雄性不育特性可以在世代间传递,是由遗传物质控制的;非遗传性不育是指由于外界环境条件的变化,雄蕊发育受阻,而导致花药发育不正常所形成的雄性不育,其雄性不育特性不能在世代间传递。

在这里主要论述可遗传的不育。

1.1植物雄性不育的分类

在遗传学上,植物雄性不育根据其遗传机制的不同可分为以下几种类型:

1.1.1核不育型

核不育型是由核基因控制下的不育类型。其中有许多是自然发生的变异,但多数受一对隐性基因的控制,这种不育材料的育性容易恢复,但不易保持。

[,!] 1.1.2质不育型

质不育型是由细胞质基因控制的不育类型。而且已经在80多种高等植物中发现了这种不育类型,并且它具有细胞质遗传的特点——母性遗传。所以这种不育材料的育性容易保持,但不容易恢复。

1.1.3核—质互作不育型

核—质互作不育型是由核基因与质基因相互作用共同控制的不育类型。雄性不育只有在细胞质不育基因和相应的核不育基因同时存在时才能表达。这种不育型的不育性既容易保持,又容易恢复,在生产育种上被广泛的应用。

此外,有人还按照雄性不育的来源,将其分为同质雄性不育与异质雄性不育两类,同质雄性不育是由同一物种发生了细胞质或细胞核基因突变,或者通过种内杂交而产生的;异质雄性不育是来自种间或属间杂交的后代。

1.2植物雄性不育的表现及遗传机制

研究表明,植物雌蕊和雄蕊的发育是受体内不同基因支配的。当某些与雄蕊发育有关的基因发生突变时,雄蕊发育反常引起变异,而对雌蕊的发育没有影响。雄蕊发育的不正常由于其遗传机制的不同而有不同的表现形式,一般有以下几种情况:

1.2.1雄蕊发育受抑制

在有花植物中,雄蕊和雌蕊都有向两性发育的可能性,只是在发育过程中一种性别的发育受到了抑制,而使另一种性别发育,这种性别抑制是受遗传基因控制的,但环境条件可以对其表达程度产生影响。通过研究发现,在核基因组和质基因组中都有性别抑制基因。这种突变体无花药产生,雄蕊常变成花瓣状或花药顶端变成柱头状。

1.2.2小孢子囊发育不正常

这种雄性不育在许多雌雄同株或同花的植物中发现,并已证明是受核内单隐性突变基因支配的,其反应规范受环境的影响较大。这种突变表现为花药组织在其分化早期退化,形成微小的退化的雄蕊或进一步发育成瘤状物。

1.2.3孢子体形成不正常

这种突变在番茄、豌豆等植物中均有发现,并且证明是由遗传基因控制的。其发生的原因是孢原细胞分化不正常,引起花药壁和造孢细胞发育不正常,因而不能形成正常的孢子体。

1.2.4小孢子体形成不正常

这种类型的雄性不育最为广泛,在许多植物中都有发现。这些突变有的是受核基因控制的,有的是受核基因和质基因共同控制的。一般这种突变发生在从减数分裂到小孢子形成的整个过程。主要表现为:

减数分裂为花粉母细胞的有丝分裂所代替

细胞质分裂受到抑制作用

减数分裂启动延迟或者失去了同步性

1.2.5小孢子的成熟受阻

这种情况一般都是由核基因与质基因相互作用决定的。它表现为由于缺少花药壁的形成,四分孢子形成后不分开,最终使小孢子退化,或是绒毡层过早的退化,释放出油状小液滴或周缘原团,使之形成互相粘连的花粉粒。

1.2.6成熟花粉粒死亡

在一些植物中,花粉粒形成的过程未发现任何不正常的外在表现,但花粉粒成熟后很快地死亡,这种突变是受核基因控制,具体原因目前尚不清楚。

1.2.7花药不开裂

这种形式的突变一般是受多个核基因控制的,其往往有正常的花粉形成,但花药不开裂,或花药的顶端缺乏散粉孔。对于这种雄性不育我们通常称之为功能性雄性不育突变。

2植物雄性不育的应用探讨

2.1核不育型的应用

2.1.1隐性核不育型的应用

这种核不育一般是受一对隐性突变不育基因控制的,其纯合(msms)时雄性不育,而与正常可育(MsMs)的个体杂交,其F代是可育的,F代表现为可育:不育=3:1的分离。由于其不育性不易保持,它在育种上的应用受到了限制。而利用与不育基因紧密连锁的标志基因进行相关选择,在种子繁殖系数高的作物这种雄性不育还是可以利用的。