生二1.2基因的自由组合定律复习.ppt

主讲：著名教学研究专家 王恒 基因自由组合定律专题复习 新浪博客：/u/1686638063 思维导图： 基因自由 组合定律 两对相对性状 的遗传试验 对自由组合 现象的解释 对自由组合现 象解释的验证 基因自由组合 定律的实质 基因自由组合定律 在实践中的应用 孟德尔获得 成功的原因 P 正交 F1 反交 复习 孟德尔：一对相对性状的遗传试验 P (亲本) (杂交) 高 矮 F2 （子二代） 高高高 矮 1064=787：277 (自交) F1 (子一代) 高 孟 德 尔 ： 对 分 离 现 象 的 解 释 D 配子 d (减数分裂) (受精) DdF1 高茎 dd 矮茎 DD 高茎 P 高茎 Dd Dd 高茎 F1 Dd 配子 Dd DD F2 DdddDd 基因型的比： 1：21 ： 表现型的比： 高茎 3 ： 矮茎 1 4 测交 杂种子一代 高茎 Dd 隐性纯合子 矮茎 dd 配子 Ddd 测交后代Dddd 1 ： 1 高 矮 64棵后代中 ，高茎30棵 ，矮茎34棵 ，分离比接 近1：1 测交：让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1的基因组成 测交后代 的比例直 接反映了 F1产生的 配子的比 例 总结： 从应试的角度基因分离定律需 记住2个比例，会写4个遗传图解： （1）2个比例：F2的分离比 3：1 测交后代比 1：1 （2）4个遗传图解： 杂交DDdd 杂合体自交DdDd 测交Dddd 杂交DdDD 假说演绎法 科学实验发现事实 大胆猜测提出假设 演绎推理实验验证 反复实验揭示规律 实验与探究能力 （新课标） （3）具有对 一些生物学问 题进行初步探 究的能力，包 括运用观察、 试验与调查， 假说演绎、建 立模型与系统 分析等科学研 究方法。 自由组合定律 孟德尔在完成了对豌豆一对相对性状 的研究后，并没有满足已经取得的成绩， 而是进一步探索两对相对性状的遗传规律 。 他在基因的分离定律的基础上，又揭 示出了遗传的第二个基本规律基因的 自由组合定律。 315 108 10132 比例：9 ： 3 ： 3 ： 1 （ 一 ） 两 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验 p 黄色圆粒绿色皱粒 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 F2 黄色圆粒 绿色圆粒黄色皱粒 F2 黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒 315 108 10132 对每一对相对性状单独进行分析 粒形 圆粒种子 皱粒种子 315+108=423 101+32=133 粒色 黄色种子 绿色种子 315+101=416 108+32=140 3 1 3 1 每一对相对性状的传递遵循每一对相对性状的传递遵循基因分离定律基因分离定律。 减数分裂 （二）对自由组合现象的解释： 黄色圆粒绿色皱粒 p yy rr y r YR配子 受精 F1 黄色圆粒 两对相对性状 受两对等位基 因的控制， 显性性状用显 性基因（YYRR） 表示,隐性性状用 隐性基因（yyrr） 表示。 F1 YR yR Yr y r yy rr yy Rr yy RR yy Rr F2 yR Yr y r F1配子 YR 结合方式有结合方式有1616种种 基因型基因型9 9种种 表现型表现型4 4种种 9 9黄圆黄圆: :1 1YYRR YYRR 2 2YyRRYyRR 2 2YYRr YYRr 4 4 YyRrYyRr 3 3黄皱黄皱: :1 1YYrr YYrr 2 2 YyrrYyrr 3 3绿圆绿圆: :1 1yyRRyyRR 2 2yyRryyRr 1 1绿皱绿皱: :1 1yyrryyrr 分析 9：3：3：1； 1/16 1/4 3/16, 1/3 3/8 非等位基因的自由组合（基因重组） （1）两对相对性状的纯合个体杂交， F2出现四种表现型的比例？其中双隐 性纯合体所占比例是？ （2）F2中能稳定遗传的个体所占比例？ （3）F2中黄色皱粒所占比例？在黄色皱粒中 能稳定遗传个体的比例？ （4） F2中重组类型所占比例？ （5）F2中出现重组类型的原因？ 测交 后代 配子 yR Yr y r YR y r yy Rr yy rr 1 ： 1 ： 1 ： 1 比例： （三）测交 yy rr 测交试验结果 表现型 项目 黄圆黄皱绿圆绿皱 实际 子粒 数 F1作 母本 31272626 F1作 父本 24222526 不同性状的数 量比 1 ： 1 ： 1 ： 1 （四）基因自由组合定律的实质： 位于非同源染色体上的非等位基因的分离 或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配 子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分 离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组 合。 同源染色体 1与2 3与4 等位基因 Y与y R与r 非同源染色体 非等位基因 1与3，1与4， 2与3，2与4 Y与R，Y与r， y与R，y与r 1 2 y Y rR 3 4 YY yy RRrr yy YY RR rr 复制 YY yy RRrr 或 Y R y r 1 2 3 4 yy YY RR rr YY yy RRrr YY RR yy rr YY rr yy RR Y R Y R y r y r Y r Y r y R y R 减数第一次分裂 减数第二次分裂 B a A b a B A b 减数第一次分裂后期-同源染色体分离的同 时，非同源染色体（上的非等位基因）自由组合 Y R y r 1 2 3 4 Y R y r Y r y R 减数 分裂 1 ： 1 ： 1 ： 1 基因组合定律的实质 在进行减数 分裂形成配子 的过程中，同 源染色体上的 等位基因彼此 分离，同时非 同源染色体上 的非等位基因 自由组合。 位于非同源染色体上 的非等位基因的分离或 组合是互不干扰的。 例例1 1、按自由组合定律、按自由组合定律, ,具有具有2 2对相对性状的纯对相对性状的纯 合子杂交合子杂交,F2,F2中出现的性状重组类型个体占中出现的性状重组类型个体占 总数的（总数的（ ）。）。 A.3/8 B.3/8A.3/8 B.3/8或或5/8 5/8 C.5/8 D.1/16 C.5/8 D.1/16 B 解析：若P AABBaabb AaBbF1 F2 A_B_ A_bb aaB_ aabb 9 ： 3 ： 3 ： 1 若P AAbbaaBB 16重组类型 F2重组类型 9+1 16 （五）在理论和实践上的意义 1 1、理论上、理论上： 生物体在进行有性生殖的过程中，控制生物体在进行有性生殖的过程中，控制 不同性状的基因可以不同性状的基因可以 重新组合（重新组合（即基因重即基因重 组组），从而导致后代发生变异。），从而导致后代发生变异。 这是生物种类多样性的原因之一这是生物种类多样性的原因之一。 例例2 2、比如说，一种具有、比如说，一种具有2020对等位基因（这对等位基因（这2020 对等位基因分别位于对等位基因分别位于 2020对同源染色体上）对同源染色体上） 的生物进行杂交时，的生物进行杂交时，F1F1可能出现的结合方可能出现的结合方 式就有式就有_种。种。 2 2 2020x x 2 22020 例3、 一个患并指症（由显性基因S控制）而 没有患白化病的父亲与一个外观正常的母 亲婚后生了一个患白化病（由隐性基因aa 控制），但没有患并指症的孩子。 1.写出这对夫妇的基因型 2.他们生下并指并且伴有白化病孩子的可能 性？ SsAa ssAa 1/8 2、遗传病 提供遗传病的预测和诊断的理论依据 3 3、实践上：、实践上：杂交育种（原理：基因重组） 利用基因重组的原理， 将2个或多个品 种的优良性状通过杂交集中于一体，再通过 人工选择获得新品种的方法。 优缺点：优点最简捷、常规 缺点育种年限长，进程缓慢 例4：高产抗倒伏小麦的选育 依据原理：基因重组 方法过程：杂交自交人工选择连续自交 育种目的：培育动植物优良品种 杂交育种 P 杂交 F1 自交 F2 连续自交 ,选择稳 定遗传 高产倒伏小麦 DDTT 低产抗倒伏小麦 ddtt 高产抗倒伏小麦 （DDtt） F1 高产倒伏小麦 DdTt 高产倒伏小麦 DDTT 低产抗倒伏小麦 ddtt P 高产倒伏 9 D_T_ 低产抗倒伏 1 ddtt 高产抗倒伏 3 D_tt 低产倒伏 3 ddT_ F2 第1年 第2年第3年 F3 ： F6 第若干年 连续自交 高产抗倒伏 DDtt 人工选择 注意： 优良品种（高产抗倒伏）在子二代（F2） 出现，但在第3年方可选出。所以，杂交育种至 少需要3年时间，若要得到目标品种（纯种）， 还需连续自交，不断纯化。 在F2出现性状分离，即出现高产抗倒伏性状 （D_tt），但它有两种基因型1/3DDtt和2/3Ddtt， 我们从表现性状无法看出其基因型，只有让其 自交，从自交后代（F3）是否发生性状分离来 判断F2是纯合体（不发生性状分离）还是杂合体 （发生性状分离）。遗传图解如下： 1/3DDtt2/3Ddtt 高产抗倒伏 D_tt F2 2/3（1/4DDtt 2/4Ddtt 1/4ddtt） 高产抗倒伏 低产抗倒伏 1/3DDttF3 高产抗倒伏 1/6DDttF4 1/3（1/4DDtt 2/4Ddtt 1/4ddtt） F5 Fn 注意：每一代都可以选出一定比例的纯种 例5、某作物的高杆(A)对矮杆(a)为显性,抗病 (R)对感病(r)为显性.Aa和Rr是位于非同源染色 体上的两对等位基因.今有高杆抗病和矮杆感病 纯种,人们希望利用杂交育种的方法在最少的世 代内培育出矮杆抗病新类型.应该采取的步骤是 : (1)_ _ (2)_ (3) _ 让纯种的高杆抗病和矮杆感病的两品种进 行杂交得到F1 F1自交得到F2 从F2群体中选出矮杆抗病(aaR_)的植株， 连续自交直至后代不再出现性状分离为止 例6、现有DDtt和ddTT两个品种的植物，可以 既简便又迅速获得ddtt的育种方法是（ ） 。 A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.基因工程育种 A 解析： P DDtt X ddTT DdTtF1 9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddttF2 隐性性状 例7、有两个纯种小麦，一个是高秆抗锈病 （DDTT），另一个是矮秆易染锈病（ddtt）， 现有三组实验： 第一组：DDTTddttF1（自交）F2 第二组：DDTTddttF1,将F1的花药离体 培养 第三组：对DDTT进行X射线、紫外线综合处理 实验结果发现，三组实验中都出现了矮秆抗锈病 的品种。试问： （1）第一组使用的是方法，在遗传学上称为 _,F2出现矮秆抗锈病的概率是_,其 中能稳定遗传的占_。 （1）杂交育种 3/16 1/3 、还原法有利于问题的简单化 还原法的实质就是分析，把复杂题目分 解为若干部分，一部分一部分地去认识其细 节，对问题的研究简单而深入。 例8、纯合子黄园豌豆（YYRR）与绿皱（yyrr ）杂交后得F1，F1自交得F2，将F2全部豌豆种 子再种植并自交，则F3中纯合的黄园豌豆占全 部F3的（ ）。 A.9/16 B.1/16 C.9/64 D.1/64 解题思路：此遗传符合孟德尔的自由组合定律 ，但如果按照常规思路，这个问题变得十分复 杂，因为F1的基因型为YyRr，则F2的基因型有 9种之多，比例不完全相同，计算F2自交后代 F3，计算量大，而且极易出错。 解法：使用还原法，即用分离定律可迅速解决 此类问题： P：YYRRyyrrF1：YyRr F1： YyRr 还原法 Yy：自交得F2（1/4YY， 1/2Yy，1/4yy） F3中YY为3/8 Rr：自交得F2（1/4RR，1/2Rr ，1/4rr） F3中RR为3/8 再把还原法得到的结果综合起来，则YYRR占全 部F3的比例为：3/83/8 = 9/64。 迁移：对于多对性状的自由组合的问题，都可 用此方法得到快速解答。 （六）孟德尔获得成功的原因 1.1.选材选材豌豆豌豆 2.2.先选择一对相对性状进行研究先选择一对相对性状进行研究 （单因素（单因素多因素）多因素） 3.3.统计学方法统计学方法 4.4.科学设计试验程序科学设计试验程序 即实验（观察）问题提出假设预期 试验(验证) 分析并得出结论 分离定律与自由组合定律 两大遗传定律在生物的性状遗传中_进行 ，_起作用。 分离定律是自由组合定律的_。 同时 同时 基础 遗传 定律 研究的 相对 性状 等位 基因 对数 F1配子的 种类及 比例 F2基因型 种类及比 例 F2表现 型种类 及比例 基因 分离 定律 基因 自由组 合定律 两对或 多对 两对或 多对 一对一对 两种 11 四种 1111 三种 121 九种 (121)2 两种 31 四种9 331 例9.假如水稻高秆（D）对矮杆（d）为显性 ，抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显 性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感 病的矮杆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病 高秆品种（易倒伏）杂交，F2代中出现既 抗病又抗倒伏型的基因型及其比例为 （ ) A ddRR, B ddRr, 1/16 C ddRR, 1/16 和 ddRr, 1/8 D DDrr, 1/16 和 DdRR,1/8 C 1. 1.某基因型为某基因型为AaBbCCDdAaBbCCDd的的生物体生物体产生产生 配子的种类：配子的种类：_(_(各对等位基因独各对等位基因独 立遗传立遗传) ) 8 8种种 2. 2.某基因型为某基因型为AaBbCCDdAaBbCCDd的一个的一个精原精原 细胞细胞产生配子的种类：产生配子的种类：_ 2 2种种 3. 3.某基因型为某基因型为AaBbCCDdAaBbCCDd的一个的一个卵卵 原细胞原细胞产生配子的种类：产生配子的种类：_1 1种种 例例1 1 求配子种数求配子种数 二、解题规律 基因型为AaBBCcddEeFf(甲)和 AAbbCcDdeeFf的个体杂交,显性是完全的, 且这六对等位基因分别位于非同源染色体 上,求 (1)甲产生aBCdEf的配子概率是_ (2)子代基因型共_种 (3)子代全表现为显性性状的可能性有_ 1/16 72 9/64 例2、用分离定律解 解析：（1）甲的基因型拆开分别为Aa、BB、 Cc、dd、Ee、Ff，产生a、B、C、d、E、f的 配子的概率依次是1/2、1、1/2、1、1/2、 1/2，相乘得甲产生aBCdEf的配子概率是1/16 。 （2）双亲基因型组合拆开分别为 AaAA、BBbb、CcCc、ddDd、 Eeee、 FfFf，各组合产生的后代 基因型种类依次是2、1、3、2、2、3 种，相乘得子代基因型共有72种。 （3）同理AaAA、BBbb、CcCc、ddDd、Eeee、 FfFf，各组合产生的后代表现