第二节：基因的自由组合定律

.,第三章遗传和染色体,第二节基因的自由组合定律,.,实验现象假说推论验证理论,假说演绎法,两对相对性状的杂交实验,对自由组合现象的解释,设计测交实验,测交实验,自由组合定律,.,一、两对相对性状的杂交实验,P,黄色圆粒,绿色皱粒,F1,黄色圆粒,1、判断这两对相对性状的显隐性关系,F2,黄色圆粒,绿色皱粒,黄色皱粒,绿色圆粒,31510810132,重组型性状,2、为什么会有重组型性状的出现？,9:3:3:1,3、9:3:3:1这一性状分离比与一对相对性状的3:1的性状分离比有联系吗？,.,.,二.对两对相对性状自由组合现象解释,.,（1）豌豆的粒形和粒色是两对相对性状，分别受位于某两对同源染色体上的两对等位基因（用Y与y，R与r表示）控制。,.,（2）两亲本的基因型分别是YYRR和yyrr，分别产生YR和yr的配子。,.,（3）杂交产生的F1基因型是YyRr，表现型为黄色圆粒。,.,（4）F1产生配子时，等位基因（Y与y，R与r）随同源染色体的分离而分离，非等位基因（Y与R、r，y与R、r)随非同源染色体的自由组合而进入配子中，结果产生比值相等的雌、雄各四种配子。,.,（5）F1的各种雄配子与各种雌配子结合机会均等，因此即有16种受精结合方式，致使F2有9种基因型，4种表现型比例接近于9：3：3：1）,.,F2的基因型和表现型,棋盘法,黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=9:3:3:1,1/41/41/41/4,.,配子,配子,YR,Yr,yR,yr,YR,Yr,yR,yr,YYRR,YYRr,YyRR,YyRr,YYRr,YYrr,YyRr,Yyrr,YyRR,YyRr,yyRR,yyRr,YyRr,Yyrr,yyRr,yyrr,.,F2基因型及其比例是:,基因型分支法,1YY2Yy1yy1RR2Rr1rr,F1每对等位基因的分离比都是121,YyRrYyRr,.,F2表现型及其比例是:,表现型分支法,3黄：1绿3圆：1皱,在F1后代中每对相对性状的分离比都是3：1，,.,F1产生4种配子：YR、yR、Yr、YR比例是：1:1:1:1,F2表现型4种,基因型9种,思考：1、在这16种的组合中，纯合体占多少？杂合体占多少？双杂合子占多少？单杂合子占多少？2、在这16种的组合中，子代的表现型为新类型的基因型占多少？子代表现为亲本性状的占多少？3、双显性的占多少？单显性的占多少？双隐性的占多少？4、F2代中，能够稳定遗传的个体占总数多少？5、与F1性状不同的个体占总数多少？6、F2中杂合的黄皱占多少？在F2黄色皱粒中，杂合子所占的比例？,1/4,3/4,1/4,1/2,6/16,10/16,9/16,6/16,1/16,1/4,7/16,1/8,2/3,例1:黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性。且基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死，这两对基因是独立分配的。两只黄色短尾鼠交配后所生出的子代表现型比例为()A.3:1:3:1B.9:3:3:1C.4:2:2:1D.1:1:1:1,C,例2:基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交,在3对基因各自独立遗传的条件下，其子代重组性状类型占全部子代的（）A.1/4B.3/8C.5/8D.3/4,C,例3、白色盘状与黄色球状南瓜杂交，F1全是白色盘状南瓜。F2杂合白色球状南瓜有3966，则纯合的黄色盘状南瓜有（）A、7932B、3966C、1983D、1322,C,例4:两个杂合体(涉及两对独立遗传的基因)杂交，子代只有一种表现型，则这两个杂合体的基因型是（）A.AaBb和AABbB.AaBb和AabbC.Aabb和aaBbD.AABb和AaBB,D,.,三、对自由组合规律的验证-测交,1、推测：,配子,遗传因子组成,性状表现,YyRr,Yyrr,yyRr,yyrr,黄色圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,绿色皱粒,杂种子一代双隐性类型黄色圆粒绿色皱粒,YyRr,yyrr,1111,2、种植实验,另:其它六对相对性状的杂交实验,其它生物,.,3实验过程分析1）F1黄色圆粒豌豆（YyRr）与豌豆（）测交。2）F1产生的四种配子是，隐性纯合子（）只产生一种配子。3）测交后代基因型分别是，表现型依次是，其比例为1：1：1：1。,yyrr,YR/Yr/yR/Yr,yyrr,YyRr/Yyrr/yyRr/yyrr,黄圆、黄皱、绿圆、绿皱,.,四、自由组合定律内容,控制不同性状的遗传因子的分离和组合是_的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此_，决定不同性状的遗传因子_。,互不干扰,分离,自由组合,1实质：2发生的时间：3.适用条件：,等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合,减数第一次分裂后期,两对相对性状的遗传试验细胞核遗传、有性生殖的生物两对或多对等位基因位于不同对的同源染色体上,遗传学的基本定律都是对进行有性生殖的真核生物而言的，属于细胞核遗传。原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的研究范围。,遗传基本定律的适用范围,例：孟德尔遗传规律不适合原核生物，是因为原核生物（）A没有遗传物质B没有核物质C没有完善的细胞器D主要进行无性生殖,D,.,五、孟德尔成功的原因,1、选用豌豆作实验材料：自然状态下都是纯种，而且相对性状明显。,2、先对一对相对性状进行研究，再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。,3、用统计学的方法对实验结果进行分析,4、科学地设计了实验程序（假说-演绎法）,.,六、分离定律与自由组合定律的比较,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,两对或多对等位基因,两对或多对,一对,一对等位基因,两种11,四种1111,三种121,九种(121)2,两种31,四种9331,.,F2表现型及比值,2种显隐=31,4种9331,（2n种）,（31）n,F1测交后代基因型、表现型种类及比值,2种11,4种1111,（11）n,（2n种）,遗传实质,F1形成配子时，同源染色体上的等位基因发生分离,F1形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。,联系,两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时，且同时起作用。分离定律是自由组合定律的基础。,.,配子类型问题例1AaBb产生配子种类数例2AaBbCcaaBbCc杂交过程中，配子的结合方式。子代基因型种类及比例问题。例AaBBCcaaBbcc子代基因型种类及比例子代表现型种类及比例。例.AaBBCcDdaaBbCcDD子代表现型种类及比例及ABCD在子代所占比例。,七、应用分离定律解决自由组合问题,(1)分解：将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来，一对对单独考虑，用基因的分离定律进行研究。(2)组合：将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。,分枝法：YyRr(Yy)(Rr),.,番茄果实的红色对黄色为显性，两室对多室为显性，植株高对矮为显性。三对相对性状分别受三对同源染色体上的等位基因控制。育种者用纯合红色两室矮茎番茄与纯合黄色多室高茎番茄杂交。下列对实验与结果预测的叙述中，不正确的是A三对性状的遗传遵循基因的自由组合定律BF1可产生8种不同基因组合的雌雄配子CF2代中的表现型共有9种DF2代中的基因型共有27种,答案：C,.,例5.人类并指为显性遗传病，白化病是一种隐性遗传病，已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上，而且是独立遗传。一家庭中，父亲并指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，如果他们再生一个孩子，则：（1）这个孩子表现正常的可能性是多少？（2）这个孩子只患一种病的可能性是多少？（3）这个孩子同时患有两种病的可能性是多少？（4）这个孩子患病的可能性是多少？,.,以上规律可用下图帮助理解：,1、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:通过杂交育种的方法，用纯种籽少抗病玉米与籽多不抗病玉米培育籽多抗病玉米？（其中籽少D对籽多d为显性,抗病T对不抗病t为显性）,八、自由组合定律的应用,从F2中选出籽多抗病的植株，连续自交，选育出后代不会发生性状分离的优良品种。,假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对相对性状独立遗传。用一个纯合易感病的矮秆品种(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类型的基因型及其比例为()AddRR,l/8BddRr,1/16CddRR，1/16和ddRr,1/8DDDrr,1/16和DdRR,1/8,C,2、在医学实践中，人们可以根据基因的自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发生的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。,例:人类多指基因(T)是正常指(t)的显性,白化基因(a)是正常(A)的隐性,而且都是独立遗传.一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是()A1/2,1/8B3/4,1/4C1/4,1/4D1/4,1/8,A,.,解释：先确定相对性状；再确定显隐性关系；然后根据亲代表现型写出能写出的基因，不能定的用短横线表示，据子代的表现型用隐性突破法就可以确定双亲的基因型；最后用自由组合定律解题，可用棋盘法或者分枝法写出子代的基因型再据题中要求直接点数就行，也可以用分离规律进行概率计算。,改编题：已知多指为常染色体显性遗传病，白化是常染色体隐性遗传病。一对夫妻生只患白化病女儿的概率是1/16，则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是,1、求配子、基因型、表现型及比例,九、应用基因组合定律解题思路和方法,2、已知表现型,推知基因型,3、已知基因型,推知表现型,4、已知亲代的基因型，推测子代某种基因型或表现型出现概率,5、求概率题,.,解基因自由组合定律的遗传题，必须掌握以下几点内容：,区别等位基因的对数与F1产生配子的种类、F2基因型与表现型间的关系（完全显性条件下）。,2,3,2,4,9,4,2n,3n,2n,1、求配子、基因型、表现型及比例,例：AaBBCcAaBBCc杂交过程中，求：（1）配子间结合方式有多少种？（2）后代的基因型、表现型种类、比例？,16种,9（1：1：1：1：2：2：2：2：4）,4（9：3：3：1）,.,计算基因型（表现型）种数,YyRr自交产生的后代有几种基因型（表现型）？,YyRR自交产生的后代有几种基因型（表现型）？,后代基因型（表现型）种数等于双亲中各对等位基因形成基因型（表现型）种数的乘积（前提：遵循基因自由组合规律）,9、4,3、2,.,2、已知后代表现型,推知亲代基因型,已知豚鼠中毛皮黑色(D)对白色(d)为显性,粗糙(R)对光滑(r)为显性,如果用毛皮黑色光滑的豚鼠与毛皮白色粗糙的豚鼠杂交,其杂交后代表现型为黑色粗糙18只,黑色光滑16只,白色粗糙17只,白色光滑19只,则亲代最可能的基因型是(),ADDrrDDRRBDDrrddRRCDdRrDdRrDDdrrddRr,解析,P:黑色光滑白色粗糙,D_rrddR_,d,r,F1:黑粗黑光白粗白光(ddrr)181617191:1:1:1,从隐性性状找突破口,推出亲本的基因型,D,.,3、已知亲代基因型,推知后代表现型,基因型为AaBb的个体进行测交，后代中不会出现的基因AAaBbBaabbCAABbDaaBb,苹果的红果皮（A）和绿果皮（a）是一对相对性状，圆形果（R）和扁形果（r）是另一对相对性状，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。若现有红圆、红扁、绿圆三个纯系品种，请设计一个杂交实验培育绿色扁形果。,（1）选择杂交的两个亲本P1、P2的表现型应是和。（2）P1P2F1，F1的基因型是；然后如何处理？这种处理得到的后代的表现型及比例是。（3）能否直接从F2中选出所培育的品种？请说明理由。,C,红扁绿圆,AaRr,自交,红圆：红扁：绿圆：绿扁=9：3：3：1,能，隐性个体一定是纯合体,.,在家鸡中，控制黑羽（E）与红羽（e），豆冠（F）与片冠（f）的基因自由组合。让纯合子的黑羽豆冠鸡与纯合子的红羽片冠鸡交配。请回答下列问题：（1）F1的基因型是，其产生的配子类型及比例是（2）F1与哪种鸡交配可得到如下结果？（请在下表中填写出与F1交配的鸡的基因型和表现型）,EeFf,EF：Ef：eF：ef=1：1：1：1,EeFF,eeff,eeFf,Eeff,黑羽豆冠,红羽片冠,红羽豆冠,黑羽片冠,某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，黑色(C)对白色(c)为显性，(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3311。“个体X”的基因型为()ABbCcBBbccCbbCcDbbcc,C,.,4、已知亲代的基因型，推测子代某种基因型或表现型出现概率：每对相对性状产生的相应的表现型（基因）的概率的乘积,已知基因型为AaBbCc的植物体自花传粉：a.后代出现AaBbcc的几率是_b.后代出现新基因型的几率是_c.后代出现纯合子的几率是_,1/21/21/4=1/16,11/21/21/2=7/8AaBbCc,1/21/21/2=1/8,.,已知基因型为AaBbCc的植物体自花传粉：d.后代中表现型与亲本相同的几率是：e.后代中出现新表现型的几率是_f.后代全显性的个体中，杂合子的几率是_,27/64,6427=37,26/27,AaBbCc,27A_B_C_(全显）1AABBCC（纯合）=26,37/64,.,鸡的毛腿（F）对光腿（f）为显性，豌豆冠（E）对单冠（e）为显性。现有四只毛腿豌豆冠鸡，其中甲、乙两只是母鸡，它们分别与丙、丁两只公鸡杂交，请根据杂交结果判断每只鸡的基因型。甲丙毛腿豌豆冠甲丁毛腿豌豆冠乙丙毛腿豌豆冠和毛腿单冠乙丁毛腿豌豆冠和光腿豌豆冠,子代隐性突破法,甲：FFEE；乙：FfEe；丙：FFEe；丁：FfEE,.,甜菜根尿症是一种常染色体隐性遗传病，与白化病基因分别位于两对染色体上。一个患甜菜根尿症的男人与一个只患白化病女人婚配，所生孩子都正常。这样正常的孩子长大后与基因型相同的人婚配，据此回答下列问题：生出表现型正常的孩子中，能稳定遗传的个体在理论上占，不能稳定遗传的个体基因型有种。正常肤色不能稳定遗传而患甜菜根尿症的个体在理论上占。,1/9,3,1/8,.,该夫妇的后代中只表现为白化病并且稳定遗传的男孩在理论上占全部子代的。,1/32,1/16aaBB1/2=1/32,正常肤色患甜菜根尿症,.,5、求概率题（某配子出现的概率、某基因型出现的概率、某表现型出现的概率）,下图是某遗传病的系谱图（设该病受一对等位基因控制，D是显性，d是隐性）。看图完成问题：,（1）9为纯合子的几率是。（2）10与13可能相同的基因型是。（3）10、1l、12都表现正常，他们的父亲5最可能的基因型是。,1.下面是某家族遗传系谱图,已知白化病基因(a)和聋哑基因(b)都是常染色上的隐性基因,它们位于非同源染色体上,请据图回答,(1)1的基因型是_,2_,(2)2产生_种卵细胞,含ab卵细胞的概率是_,(3)3的基因型可能是_或_,(4)若4不含聋哑基因,则3与4婚配,他们所生的孩子既白化又聋哑的几率是_,只患白化病的概率是_,AaBb,AaBb,4,1/4,aaBB,aaBb,0,1/3,1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,白化,聋哑,白化,2、下图是具有两种遗传病的家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。若II-7为纯合体，请据图回答：（1）甲病是致病基因位于_染色体上的_性遗传病；乙病是致病基因位于_染色体上的_性遗传病。（2）II-5的基因型可能是_，III-8的基因型是_。（3）III-10是纯合体的概率是_。（4）假设III-10与III-9结婚，生下正常男孩的概率是_,常,显,常,隐,aaBB或aaBb,AaBb,2/3,5/12,.,香豌豆中,只有在A、B两个不同基因同时存在的情况下才开红花。一株红花植株与aaBb植株杂交，子代中有38开红花；若让这一株红花植株自交，则其后代红花植株中，杂合体占A.1/9B.2/9C.5/9D.8/9,D,A_B_aaBbF1有38开红花3311或3131一对基因杂交，一对基因测交AaBb,.,十、特殊比例：,.,特殊比例：某些生物的形状由两对等位基因控制，遵循自由组合定律。F1基因型表现性一致，但F1自交后的表现型却出现了很多种特殊比例如9：6：1，12：3：1，15：1，9：7，12：4等；但都是由9：3：3：1化出。,F2比为9：7只有当双显性基因同时存在时表现性状，其余的基因型不表现性状。(9A_B_):(3A_bb;3aaB_;1aabb),9,7,:,基因A控制酶A,基因B控制酶B,底物白色,性状红色,.,F2比为15：1只要一个显性基因存在时就表现性状，显性效果不累加，无显性基因不表现性状。(9A_B_；3A_bb;3aaB_）（1aabb),15,1,:,基因A控制酶A,基因B控制酶B,底物白色,性状红色,.,F2比为9：6:1显性基因控制性状效应累加，无显性基因不表现性状。(9A_B_）；（3A_bb;3aaB_）；（1aabb),6,1,:,基因A控制酶A,基因B控制酶B,底物白色,性状红色,9,:,.,F2比为9：3:4只有当双显性基因同时存在时表现性状，只存在A基因表现为中间性状，只存在B基因以及不存在显性基因型不表现性