现在我们来探讨一下二倍体生物的情况 .doc

麻省理工學院開放式課程 7.03 2004年秋季課程 遺傳學 第三講 現在我們來探討二倍體生物的情況： 合子的基因型將由配偶子所帶的等位基因決定， 配偶子的等位基因 精子 合子 A a 卵子 A A / A A / a a a / A a / a 當雜合子交配時，他們的後代將有不同的表現型：如果A相對於a是顯性的話，兩個可能的表現型會是a/a的表現型或A/A和A/a的表現型。 在雜交實驗時，知道親本的基因型是很重要。但從上面的例子可以看到，帶有顯性性狀的個體可能是A/A或A/a。一個控制這種可變性的方法，是從已知的純合子種群開始，一直進行近親交配，直到有血緣關係個體的所有雜交都產生相同的後代，這就是所謂的純種，所有的個體都可被認為是純合子。 純種true-breeding：所有的基因都是純合的。 假設有一個shibire果蠅的純種系，這些果蠅在一定情況下會麻痹而且帶有shi–/shi–基因型。首先測試shibire的等位基因是顯性還是隱性。 shi–/shi– × （野生型）shi+/shi+ 所有都是shi-/shi+ （兩個純種系雜交的後代被稱為F1或子一代）。F1代果蠅看起來像野生型，因此shi-是隱性（在雜合子中沒有表現出來）。 假設又分離到一種新的麻痹突變基因，稱之為par。 從純種的par–和野生型交配開始，結果發現突變性狀在子一代的雜合子中並不表達，因此它是隱性。 為了檢驗par–是否與shi–是一樣，既然二者都是隱性基因，可以作互補配對試驗。將par–純系與shi–純系雜交： par–/par– × shi–/shi– F1（這些果蠅都繼承了shi–和par–） 可能出現的結果 互補性？ 解釋 推測出的基因型 F1不會麻痹 shi–和par–互補 par–的基因型可以補充shi–缺失的功能，反之亦然 par–/par+ shi+/shi– F1會麻痹 shi–和par–不互補 par–不具備可以修復shi–的功能 shi–/shi– 更仔細觀察F1子一代果蠅自交的基因分離情況。 shi–/shi+ × shi–/shi+ 下一代（F2）中出現麻痹果蠅的可能性有多大？ 定義：p a na / N 而na 結果中滿足條件a的數量 N 結果的總數（同等機率） 機率的問題可以通過計數每一結果來解決，但將機率匯集通常更簡單一些。 P 麻痹的F2代果蠅 p 從母方繼承一個shi–，從父方也繼承一個shi– 乘法法則：p（a和b） p（a）× p（b） （記住乘法法則僅適用於a和b是無關的變數，正如這情況——從母方得到的等位基因不影響從父方得到的等位基因） p（母方的shi–） 1/2 p（麻痹的果蠅） 1/2 × 1/2 1/4 p（不會麻痹的果蠅） 1 – 1/4 3/4 因此F2代的表現型比例是1麻痹的果蠅 ：3不會麻痹的果蠅，在雜交實驗中F2代1：3的表現型比例表明單個基因的多個等位基因是相互分離。 實際上這就是基因的第三種定義，歷史上，這是基因的第一個定義，是在1860年代由孟德爾Gregor Mendel發現。因為孟德爾從純系開始實驗，並且只觀察簡單性狀，從豌豆中觀察到單個基因的分離。 看看這些概念是怎樣應用於玉米的進化這一有趣的問題。馴化的玉米源自從野生祖先墨西哥類玉蜀黍teosinte（俗稱大芻草）。沒有任何歷史證據說明玉米是如何被馴化，但墨西哥類玉蜀黍和玉米之間遺傳上的差別，記錄了二者之間基因組的不同之處。玉米和墨西哥類玉蜀黍雜交可得出可育後代。 墨西哥類玉蜀黍 × 玉米 F1全部相同，且與雙親都不同 F2，5000株植株 約1/500像墨西哥類玉蜀黍，約1/500像玉米 到底有多少基因在這兩種植株的不同之處中起作用？ 我們把起作用的基因依次稱為A，B，C，D…每個基因有兩個等位基因：在墨西哥類玉蜀黍中出現的等位基因和在玉米中出現的等位基因。 A基因的兩個等位基因分別命名為AT，AM ，B基因的等位基因為BT和BM，如此類推。 看看A基因在墨西哥類玉蜀黍和玉米雜交中是怎樣分配： AT / AT × AM / AM F1：AT / AM 因為F1不像任何一個親本，就假設這兩個等位基因是共顯性。 共顯性co-dominant：雜合子與任何一個純合子都不同。 不完全顯性incomplete dominance：雜合子同時表現出兩個親本的特點。（或者說，造成差異的基因的等位基因混合顯性和隱性。） F2 ：AT / AT AT / AM AM / AM 1 ： 2 ： 1 1/4將會與墨西哥類玉蜀黍相像。 有差異的兩個基因：AT /AT BT/BT 1/4 × 1/4 1/16會與墨西哥類玉蜀黍相像