2015_夏令营_资料(5)

超显性学说的主要内容——等位基因之间的异质性（杂合性）产生杂种优势 (四) 水稻的杂种优势利用

1. 水稻的“三系”——不育系、保持系、恢复系 (1) 雄性不育系

简称不育系：花粉败育，但是雌性可育的品系 (2) 雄性不育保持系

简称保持系,其与不育系杂交，其后代仍然保持雄性不育的品系 (3) 雄性不育恢复系

简称恢复系，与不育系杂交，其后代恢复雄性可育的品系 2. 水稻“三系”在生产中的应用

（1）不育系的繁殖: (不育系繁殖田)：不育系×保持系 → 不育系 （2）杂交种子的制备: (制种田)：不育系×恢复系 → 杂交一代（F1） （3）杂交水稻栽培: (生产田) 3. 水稻的光敏不育系——两系法

石明松（1973）发现“湖北光敏核不育水稻”——“农垦58S”,具有在长日照周期诱导不育，短日照诱导可育的特点。 (五) 玉米的杂种优势利用 1. 玉米自交系的选育

2. 玉米杂交种的类别：单交种、双交种、三交种 三、植物雄性不育的遗传机理

植物雄性不育的类别：核不育型、质不育型、核质互作型 1、核-质互作型雄性不育的遗传机理 细胞质雄性不育基因 S 细胞质雄性可育基因 N 核雄性不育基因 rf rf

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核雄性可育基因 Rf –

可育基因对不育基因是显性 2、不育系和保持系杂交 不育系 × 保持系 S(rf rf) ↓ N(rf rf) 不育系S(rf rf) 3、不育系和恢复系杂交

P 不育系 × 恢复系 S(rf rf) ↓ N(RfRf) F1 育性正常S(Rfrf)

↓

F2 育性正常 育性正常 雄性不育 1S(RfRf) 2S(Rfrf) 1S(rf rf)

第五部分 遗传平衡定律

一、基本概念：

1、群体（population）：可以互相交配的许多个体集聚而成的集群 2、基因频率（gene frequence）：群体中某一等位基因占该基因座位所有等位基因的百分比 3、基因型频率（genotype frequence）：群体中某种基因型占相关基因座所有基因型总数的百分比

4、遗传平衡（genetic equilibrium）:群体中各种基因型频率和基因频率在世代之间保持不变 5、基因库（gene pool）:群体中全部个体含有的所有基因

二、遗传平衡定律——哈代-温伯格定律（Hardy-Weinberg Law） 在一个不发生突变、选择和迁移的无限大的随机交配群体中，基因型频率和基因频率将一代一代地保持不变。 (一)群体遗传平衡的分析：

家兔某群体白色脂肪(YY)和黄色脂肪(yy)个体各占一半

亲 代 子 代

表型 基因型频率 基因频率 基因型频率 基因频率 白色 0.5 YY 0.5Y 0 y 0.25 YY(P) 0.25Y 0 y 0.50 Yy(H) 0.25Y 0.25y 黄色 0.5 yy 0 Y 0.5 y 0.25 yy (Q) 0 Y 0.25y 合计 1.0 0.5Y 0.5 y 1.00 0.50Y 0.50y

(p) (q) (二)遗传平衡群体的基本特性

1、群体的各种基因型频率在世代之间保持不变 2、遗传平衡群体中的基因型频率为： P(AA)= p(A)2 Q(aa) = q(a)2 H(Aa)= 2p(A)q(a)

即：(p+q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1 P(AA) H(Aa) Q(aa)

3、一个(一对基因)非遗传平衡的群体，只要随机交配一 代，即可达到遗传平衡。 (三)复等位基因的遗传平衡

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ABO血型的遗传平衡：

基因频率：p(IA)+q(IB)+r(i)=1

(p+q+ r)2 = p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr = 1 IAIA IBIB ii IAIB IAi IBi A 血型的频率 = p2 + 2 pr B 血型的频率 = q2 + 2qr AB血型的频率= 2pq O 血型的频率 = r2

(四)X连锁基因的遗传平衡 1、群体的遗传分析

若群体中色盲基因c q=10﹪正常基因C p=90﹪，随机婚配 ♀ ♂0.90 C 0.10 c 1.00 Y 0.90 C 0.81CC 0.09Cc 0.90 CY 0.10 c 0.09Cc 0.01cc 0.10 cY 子代基因型频率是：

女性中 CC Cc cc 男性中 C c o.81 0.18 0.01 0.90 0.10 p2 2pq q2 p q 2 表现特点：

(1) 在女性中X连锁基因的基因型频率与常染色体遗传一样 在男性中X连锁基因的基因型频率与基因频率相同

(2)随机婚配群体中，女性纯合体频率是男性相应性状频率的平方 三、影响遗传平衡的因素

(一)在发生突变的情况下群体中基因频率的改变 u

野生型基因(p) ? 突变基因(q)

v HWE时, pu = qv

(1-q)u = qv, u-qu = qv, q = u /(u+v)

若 u=10-4 , v=10-5 , 则q=u /(u+v)=10/11 (二)在选择作用下群体中基因频率的改变 适合度（W）：指某一基因型与其它基因型比较，能够存活并留下子裔的相对能力 选择系数（s）：指在选择作用下降低的适合度，即 s = 1﹣W 1、选择对隐性纯合体不利：?q≈-sq2(1-q) 2、选择对显性基因不利：?p≈-sp(1-p)2 3、自然选择的实例——工业黑化 椒花蛾：浅灰色(c)＜黑色(C)

1850年英国曼彻斯特首次发现黑色突变型，其比例不到1﹪，1898年增加到99﹪。4、选择的定向作用

(1)果蝇抗药性突变试验 (2)自然选择的定向作用

?果蝇抗药性突变试验结果证明：

（1）果蝇抗药性突变产生与药物的存在无关

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（2）药物的存在只作为选择因素

果蝇抗药性突变产生是由于：不定变异→定向选择→定向进化 (三)在突变和选择作用下的群体平衡 ? sq2 (1-q ) = u (1-q ) sq2 = u

q2 = u/s, q =√u/s

例如，人类全色盲 q2 = 1/80 000，s = 0.5 那么 u = 0.5 ×1/80 000 = 6.25 ×10-6 (四)小群体中基因频率的变化——遗传漂变

随机遗传漂变 (random genetic drift)：指由于群体较小和偶然事件而造成的基因频率的随机波动——莱特效应 (Wright effect)

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