基因的自由组合定律(2).ppt

假说演绎法 发现问题 提出假说 得出结论 (演绎推理并）验证假说 （忆 思 议 结 练） 第2节 孟德尔豌豆杂交实验(二) 自由组合定律 （1）两对相对性状的杂交试验 （2）对自由组合现象的解释 （3）对自由组合现象解释的验证 (4) 自由组合定律的内容 (5) 孟德尔获得成功的经验 一、两对相对性状的杂交实验 对每一对相对性状单独进行分析 粒形 粒色 圆粒种子 315+108=423 皱粒种子 101+32=133 黄色种子 315+101=416 绿色种子 108+32=140 其中 圆粒: 皱粒接近3：1 黄色：绿色接近3：1 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 Px 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 个体数 315 101 108 32 9 331 ： ： x F2 问题：为什么F2出现两种新的性状 组合，且F2四种性状比是9:3:3:1 ? （忆 思 议 结 练） 孟德尔假设豌豆的粒形和粒色分别由一对 基因控制，黄色和绿色分别由Y和y控制； 圆粒和皱粒分别由R和r控制。 P的纯种黄圆和纯种绿皱的基因型就是YYRR 和yyrr，配子分别是YR和yr。F1的基因型就 是YyRr，所以表现为全部为黄圆。 二、对自由组合现象的解释 （忆 思 议 结 练） 单显性： 表现型类型分布 特点及比例： YR yR Yr yr (A) YYRR 1 (B) YyRR 5(C) YYRr 6 (D) YyRr 7 YyRR 5 yyRR 2 YyRr 7 yyRr 8 YYRr 6 YyRr 7 YYrr 3 Yyrr 9 YyRr 7 yyRr 8 Yyrr 9 yyrr 4 F1配子 F2 YRyRYryr 双显性黄圆: 绿圆: 黄皱: 双隐性绿皱 : 1/6+2/16+2/16+4/16 =9/16 1/16+2/16 =3/16 1/16+2/16 =3/16 1/16 YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr YRyryRYr YR yr yR Yr YR yR Yr yr (A) YYRR 1 (B) YyRR (C) YYRr (D) YyRr YyRRyyRR 2 YyRr yyRr 8 YYRr YyRr YYrr 3 Yyrr 9 YyRr 7 yyRr 8 Yyrr 9 yyrr 4 F1配子 F2 YRyRYryr 纯合子 ，即 YYRR yyRR YYrr yyrr，各占 1/16，共4/16；其中 ，能稳定遗传的个 体占1/4。 基因型种类分布规 律和特点及比例 双杂合体（两 对基因都杂合）， 即YyRr，占4/16 即 1/4。 4/16 1/4 三、验证测交 1、演绎推理： 测交 杂种一代 双隐性类型 黄色圆粒 x 绿色皱粒 YyRr yyrr 配子YR Yr yR yr yr YyRr YyrryyRryyrr 黄色圆粒黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 1 ： 1 ： 1 ： 1 测交后代 2、测交实验结果 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 F1在形成配子时,同源染色体上的等 位基因分离的同时,非同源染色体上 的非等位基因之间进行自由组合 3、结果:与预期的设想相符,证实了 F1是杂合体,基因型为YyRr F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类 型、比值相等的配子 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互 不干扰的; 在形成配子时,决定同一性状的成对的 遗传因子彼此分离, 决定不同性状的遗传因子自由 组合。 实 质： 成对遗传因子彼此分离，控制不 同性状的遗传因子自由组合 四、自由组合定律的实质 不同性状的遗传因子自由组合 Y R y r 成对的遗传因子彼此分离 Y r R y Y R y r Y y rR 配子种类的比例 1 ：1 ：1 ：1 自由组合定律的实质自由组合定律的实质( (图解图解) ) 五、孟德尔遗传规律的再发现 1866年发表，但世人熟视无睹 1900年，得到了三位科学家的重视，人们认识到孟 德尔定律的重要意义。 1909年，丹麦生物学家约翰逊 基 因： 表现型：生物个体实际表现出来的性状（紫花、白花 ） 基因型：与表现型有关的基因组成（AA、Aa） 等位基因：控制相对性状的基因（A、a） ( (一一) )两对相对性状的遗传试验两对相对性状的遗传试验现象现象 ( (四四) )基因自由组合定律的实质基因自由组合定律的实质 （三）验证（三）验证-测交测交 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的 ；在形成配子时，决定同一性状的；在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离成对遗传因子彼此分离 ，决定不同性状的遗传因子自由组合。，决定不同性状的遗传因子自由组合。 （二）自由组合现象解释（二）自由组合现象解释 总结 （忆 思 议 结 练） ( (六六) )孟德尔成功的原因孟德尔成功的原因 1. 1.选材选材 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 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 ( (五五) )再发现再发现 练习 1.三位科学家重新发现孟德尔的定律 2.概念：基因、基因型、表现型、 等位基因 (第二课时） YRyRYryr YR yR Yr yr YY RR Yy RR YY Rr Yy Rr y y RR Yy Rr Yy RR Yy Rr yy Rr YY rr Yy rr yy rr yy Rr Yy rr YY Rr Yy Rr F2 YyRrF1 P YYRRyyrr 结合方式有 16种；基因 型9种；表 现性状4种 （9:3:3:1 ）。 基因型9种 表现性状（表现型）4种 YYRRYYRrYyRRYyRr yyRRyyRr yyrr YYrrYyrr 1 12 1 2 1224 黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒 9 : 3 : 3 : 1 黄园 （YR） 黄皱 （Yrr ） 绿圆 （yyR） 绿皱 （yyrr） 2、基因型 ： 1、表现型： 生物个体表现出来的性状。如高茎和矮茎 与表现型有关的基因组成。如高茎的基因型是 DD或Dd 基因型和表现型 3、表现型和基因型以及它们的关系 （1）表现型相同，基因型不一定相同。 如高茎的基因型有DD、Dd两种。 （2）基因型相同，表 现型也不一定相同。 在不同的环境条件 上，基因型相同，表 现型也可以不相同。 水毛茛 在相同的环境中，基因型相同，表现型一 定相同。 （3）表现型是基因型与环境相互作用的 结果。 表现型=基因型+环境条件 六 、孟德尔获得成功的原因 1、正确的选用实验材料 2、采用 因素到 因素的研究方法。 3、运用 方法对试验结果进行分析 4、科学地设计试验程序： 单 多 统计学 实验（提出问题） 作出假设 实验验证 得出定律。 七、在理论和实践上的应用 理论上:是生物多样性的原因之一 实践上: 指导杂交育种 提供遗传病的预测和诊 断的理论依据 1、理论上： 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 重新组合（即基因重组），从而导致后代发生变异。 这是生物种类多样性的原因之一。 比如说，一对具有20对等位基因（这20对等位基因分 别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可 能出现的表现型就有220=1048576种。 2、实践上： 在杂交育种工作中，人们有目的地用具有不 同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本 的优良性状结合在一起，就能产生所需要的优 良品种。 例如： 有这样两个品种的小麦：一个品种抗倒伏，但易染锈病； 另一个品种易倒伏，但抗锈病。让这两个品种的小麦进行杂交， 在 F2中就可能出现既抗倒伏又抗锈病的新类型，用它作种子 繁育下去，经过选择和培育，就可以得到优良的小麦新品种。 1）杂交育种 有芒 AA 无芒 aa 抗病 RR 不抗病 rr 有芒抗病 AaRr 无芒不抗病有芒抗病无芒抗病有芒不抗病 aaRR aaRr 1/16 2/16 例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性 致病基因P控制），母亲的表现型正常，它们 婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子 （由隐性致病基因d控制，遗传因子组成为dd ）。则双亲的遗传因子组成、后代的性状及概 率怎样？ 2）预防遗传病（预测两种遗传病的概率 ） 2）预防遗传病（预测两种遗传病的概率 ） 一个家庭中，父亲是多指患者（显性P控制）， 母亲正常，婚后生了一个手指正常但患先天性聋哑 的孩子（隐性d控制）。预测，他们再生一个孩子， 是正常、患一种病和两种病的概率各是多少。 父P D 母ppD 孩ppdd dd p PD Pd pD pd pD pd PpDDPpDdppDDppDd PpDdPpddppDdppdd 正常 3 8 多指 8 3 多指聋哑 8 1 配子 聋哑 8 1 基因与性状的概念系统图 基因基因型等位基因 显性基因 隐性基因 性状相对性状 显性性状 隐性性状 性状分离 纯合子 杂合子 表现型 发 生决 定决 定控 制控 制 控 制 分离定律自由组合定律 研究对象 等位基因 等位基因与 染色体的关 系 细胞学基础 遗传实质 联系 一对相对性状两对及两对以上相对性状 一对两对及两对以上 位于一对同源染色体 分别位于两对及两对以上 同源染色体 减数第一次分裂过程 中同源染色体的分开 减数第一次分裂过程中非 同源染色体的自由组合 F1形成配子时，等位 基因随着同源染色体 的分开而分离 F1形成配子时，非同 源染色体上的非等位 基因自由组合 在减数分裂形成配子时，两个定律同时发生 分离定律是基础 1、基因的自由组合定律揭示（ ）基因之间的关系 A一对等位 B两对等位 C两对或两对以上等位 D等位 2、具有两对相对性状的纯合子杂交，在F2中能稳定遗 传的个体数占总数的 A1/16 B1/8 C1/2 D1/4 3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交（AABB和 aabb），F1自交产生的F2中，新的性状组合个体数占 总数的 A10/16 B6/16 C9/16 D3/16 （忆 思 议 结 练） 4、下列各项中不是配子的是 A.HR B.YR C.Dd D.Ad 5、具有基因型AaBB个体进行测交，测交后代中 与它们的两个亲代基因型不同的个体所占的 百分比是 A.25% B.50% C.75% D.100% 6、自由组合定律在理论上不能说明的是 A.新基因的产生 B.新的基因型的产生 C.生物种类的多样性 D.基因可以重新组合 7、将高杆（T）无芒（B）小麦与矮杆无芒小 麦杂交，后代中出现高杆无芒、高杆有 芒、矮杆无芒、矮杆有芒四种表现型，且 比例为3:1:3:1，则亲本的基因型为 _TtBb ttBb 乘法定理的应用 1、基因型为AaBb的个体自交，子代中与亲代相同的基因 型占总数的（ ），双隐性类型占总数的（ ） A1/16 B3/16 C4/16 D9/16 CA 2、具有两对相对性状的纯种个体杂交，在F2中出现的 性状中： （1）双显性性状的个体占总数的 。 （2）能够稳定遗传的个体占总数的 。 （3）与F1性状不同的个体占总数的 。 （4）与亲本性状不同的个体占总数的 。 9/16 1/4 7/16 3/8或5/8 3、假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf，此 个体能产生配子的类型为 A.5种 B.8种 C.16种 D.32种 1、求子代基因型（或表现型）种类 已知基因型为AaBbCc aaBbCC的两个体杂 交，能产生_种基因型的个体；能 产生_种表现型的个体。 2、求子代个别基因型（或表现型）所占几率 已知基因型为AaBbCcaaBbCC两个体杂交， 求子代中基因型为AabbCC的个体所占的比例 为_；基因型为aaBbCc的个体所 占的比例为_。 1/16 12 乘法定理的应用 4 1/8 自由组合定律的 解题方法及题型分析 一、由亲代基因型推子代 三、由亲子代表现型求后代比例 二、由子代表现型写亲代基因型 例例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：_(_(各对等位基因独立各对等位基因独立 遗传遗传) ) 8 8种种 1 1 、求配子种数、求配子种数 一、由亲代基因型推子代（子代（基因型基因型, ,表现型种表现型种 数及概率）数及概率） F1等位基因 F1产生配子F2基因型F2表现型 1对Aa221 221331 2对AaBb422223249 n对2n2n3n n对等位基因位于n对同源染色体上 F1自交得F2情况 例:按自由组合定律,具有2对相对性状的纯合子杂 交（AABB和aabb）,F2中出现的性状重组类型个体占 总数的( ),能稳定遗传的占总数的(), 与亲本相同的性状占总数的(),与F1性状相同占 总数的(). A.3/8 B.5/8 C.1/4 D.1/16 E.9/16 AC B E 2、求特定个体出现概率特定个体出现概率 用棋盘法 求子代基因型： 例：基因型为AaBb的个体与基因型为AaBB 的个体杂交（两对基因独立遗传）后代能 产生多少种基因型？其中基因型为AABb的 概率为多少？有哪些种类基因型？ 3 3、 求子代基因型求子代基因型, ,表现型种数及概率表现型种数及概率 解题思路： 基因型的种类： 分解 单独处理 彼此相乘 AaBb AaBB （AaAa）、（BbBB） （AaAa） （BbBB） 3种基因型 2种基因型 （AaAa）（BbBB） =32=6种 基因型AABb的概率： 分解 单独处理 彼此相乘 AaBb AaBB （AaAa）、（BbBB） （AaAa） 1/4AA （BbBB）1/2Bb AaBb AaBB =（AaAa）（BbBB） AABb ：1/41/2=1/8 求基因型的类型 单独处理、彼此相乘用分枝法直接写出 子代基因型的类型 AaAa AA BbBB AABB Aa BBaa Bb AaBB aaBB 分析杂交后代的基因型、表现型及比例 如:黄圆AaBbX绿圆aaBb,求后代基因型、表现型情况。 基因型的种类及数量关系: AaXaa BbXBb 子代基因型 1/2Aa 1/2aa 1/4BB 1/2Bb 1/4bb 1/8aaBB 1/4aaBb 1/8aabb 表现型的种类及数量关系: AaXaa BbXBb 子代表现型 黄 绿 圆 皱 圆 皱 3/8绿圆 1/8绿皱 结论:AaBbXaaBb杂交,其后代基因型及其比例为: ; 其后代表现型及比例为: 1/4BB 1/2Bb 1/4bb 1/8AaBB 1/4AaBb 1/8Aabb 3/8黄圆 1/8黄皱 例题1、AaBbCc产生的配子种类数？ 例题2、AaBb