基因的自由组合

1、会计学1基因的自由组合基因的自由组合第1页/共37页一、复习1、基因分离定律的实质是什么？、基因分离定律的实质是什么？答：等位基因随着同源染色体的分开而分离。答：等位基因随着同源染色体的分开而分离。 2、孟德尔基因分离定律科学研究的基本过程是什么、孟德尔基因分离定律科学研究的基本过程是什么?基因自由组合定律揭示的仍然经历这一科学研究过程基因自由组合定律揭示的仍然经历这一科学研究过程答：性状遗传答：性状遗传 提出假设提出假设 实验证明实验证明 得出结论得出结论第1页/共37页第2页/共37页二、基因的自由组合定律二、基因的自由组合定律 （一）两对相对性状的遗传实验：（一）两对相对性状的遗传实验：

2、 如果，对每一对相对性状单独如果，对每一对相对性状单独进行分析：进行分析： 粒形粒形： 圆粒：圆粒：315+108=423 皱粒：皱粒：101+32=133 粒色粒色： 黄色：黄色：315+105=416 绿色：绿色：108+32=140 其中其中： 圆粒：皱粒接近圆粒：皱粒接近3：1 黄色：绿色接近黄色：绿色接近3：1 个体数：个体数： 315 108 101 32比比 例例 9 3 3 1P 黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒F1黄色圆粒黄色圆粒（正交、反交）（正交、反交）结果表明：结果表明： F1为黄色圆粒，说明黄色对绿为黄色圆粒，说明黄色对绿色是显性；圆粒对皱粒是显性色是显性；圆粒对皱粒

3、是显性。 F2中除出现两个亲本的性状外，中除出现两个亲本的性状外，还出现了两个非亲本性状，即还出现了两个非亲本性状，即黄黄色皱粒和绿色圆粒色皱粒和绿色圆粒。试验结果显试验结果显示出不同对性状之间发生的自由示出不同对性状之间发生的自由组合。组合。F2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒第2页/共37页第3页/共37页 1、为什么会出现这样的结果呢？、为什么会出现这样的结果呢？ 如何解释如何解释F2新类型的形成？新类型的形成？ 以上数据表明以上数据表明：豌豆的粒形和粒色的遗传分别由两对等位基因控制，每一：豌豆的粒形和粒色的遗传分别由两对等位基因控制，每一对等位基因的传递

4、仍然遵循着基因的分离定律。对等位基因的传递仍然遵循着基因的分离定律。 但是，如果把两对性状联系在一起分析，但是，如果把两对性状联系在一起分析，F2出现四种表现型，即：出现四种表现型，即： 2、基因型、表现型种类和分布有何规律和特点？比例如何？、基因型、表现型种类和分布有何规律和特点？比例如何？黄圆：黄皱：绿圆：绿皱黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 比例接近：比例接近： 9 ： 3 ： 3 ： 1 第3页/共37页第4页/共37页（二）对自由组合现象的解释（二）对自由组合现象的解释 F1YyRr YR yr配子配子受精受精减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒PYYRRyyr

5、r（正交、反交）（正交、反交） 我们知道控制生物性状的我们知道控制生物性状的基本单位是基因。基本单位是基因。假设：假设：豌豆种豌豆种子粒色子粒色黄色由基因黄色由基因Y控制控制绿色由基因绿色由基因y控制控制豌豆种豌豆种子粒形子粒形圆粒由基因圆粒由基因R控制控制皱粒由基因皱粒由基因r控制控制 基因在体细胞中是成基因在体细胞中是成对存在的，而在配子中成对存在的，而在配子中成单存在。单存在。Y与与y为同源染色为同源染色体上的一对等位基因；体上的一对等位基因；R与与r为另一对同源染色体上为另一对同源染色体上的等位基因的等位基因。 对自由组合现象的对自由组合现象的推理推理，用用规范图解释：规范图解释：减数

6、减数分裂分裂1、豌豆两对等位基因的遗传、豌豆两对等位基因的遗传第4页/共37页第5页/共37页YYRR以动物精原细胞减数分裂为例以动物精原细胞减数分裂为例第5页/共37页第6页/共37页YYRR联会：联会： YYRR四分体：四分体：第6页/共37页第7页/共37页YYRRYYRRYRYRYRRYYRYR减数减数分裂分裂减数减数分裂分裂第7页/共37页第8页/共37页（二）对自由组合现象的解释（二）对自由组合现象的解释 F1YyRr YR yr配子配子受精受精减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒PYYRRyyrr（正交、反交）（正交、反交） 我们知道控制生物性状的

7、我们知道控制生物性状的基本单位是基因。基本单位是基因。假设：假设：豌豆种豌豆种子粒色子粒色黄色由基因黄色由基因Y控制控制绿色由基因绿色由基因y控制控制豌豆种豌豆种子粒形子粒形圆粒由基因圆粒由基因R控制控制皱粒由基因皱粒由基因r控制控制 基因在体细胞中是成基因在体细胞中是成对存在的，而在配子中成对存在的，而在配子中成单存在。单存在。Y与与y为同源染色为同源染色体上的一对等位基因；体上的一对等位基因；R与与r为另一对同源染色体上为另一对同源染色体上的等位基因的等位基因。 对自由组合现象的对自由组合现象的推理推理，用用规范图解释：规范图解释：减数减数分裂分裂1、豌豆两对等位基因的遗传、豌豆两对等位基

8、因的遗传第8页/共37页第9页/共37页YYRyyrrR YR yr减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂YyrR第9页/共37页第10页/共37页YyRr联会：联会： Y y Rr四分体：四分体：第10页/共37页第11页/共37页YYRRyyrrYRYRyrryYRyryyRRrrYYYRyr或或yyRRYYrr减数减数分裂分裂减数减数分裂分裂第11页/共37页第12页/共37页YR、Yr、yR、yr1 : 1 : 1 : 1A.一种一种 B.两种两种C.三种三种D.四种四种思考思考:基因型为基因型为YyRr的个体，经过减数的个体，经过减数分裂可能产生（分裂可能产生（ ）种基因型的精子）种基

9、因型的精子第12页/共37页第13页/共37页YRyRYryr(A)YYRR(B)YyRR(C)YYRr(D)YyRrYyRRyyRRYyRryyRrYYRr YyRrYYrrYyrrYyRr yyRr YyrryyrrF1配子配子F2YRyRYryr(1:1:1:1)(1:1:1:1)基因型基因型9种种表现型表现型4种种1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr 9黄圆：黄圆：1yyrr1绿皱：绿皱：1yyRR 2yyRr3绿圆：绿圆： 1YYrr 2Yyrr3黄皱：黄皱： 基因型、表现型基因型、表现型种类及比例种类及比例 9 3 3 1黄圆黄圆 黄皱黄皱 绿圆绿圆 绿绿皱皱所以：所以：

10、第13页/共37页第14页/共37页YRyRYryr(A)YYRR 1(B)YyRR5(C)YYRr6(D)YyRr7YyRR5yyRR2YyRr7yyRr8YYRr 6YyRr7YYrr3Yyrr9YyRr 7yyRr 8Yyrr9yyrr4F1配子配子F2YRyRYryr 纯合子纯合子 1 2 3 4，即即YYRR yyRR YYrr yyrr，各占，各占1/16，共，共4/16；其中，能；其中，能稳定遗传的个体占稳定遗传的个体占1/4。 基因型种类分布规律基因型种类分布规律和特点及比例和特点及比例 此棋盘中，此棋盘中，F2基因型种类九种，而每种基因型种类九种，而每种数字所占的格数则为该基

11、因型占数字所占的格数则为该基因型占F2的比例的比例。 单杂合体（一对基单杂合体（一对基因杂合，一对基因纯因杂合，一对基因纯合），合），5 6 8 9，即，即YyRR YYRr yyRr Yyrr ，各占，各占2/16，共，共占占8/16，即，即1/2。 双杂合体（两对基因双杂合体（两对基因都杂合），都杂合），7 即即YyRr，占占4/16 即即1/4。1/4 1/4第14页/共37页第15页/共37页 单显性：单显性： 表现型类型分布特表现型类型分布特点及比例：点及比例：169164162162161163162161163162161161 所以所以,F2表现型有四表现型有四种，黄圆、黄皱、

12、绿圆、种，黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，比例为绿皱，比例为9：3：3：1YRyRYryr(A)YYRR1(B)YyRR5(C)YYRr6(D)YyRr7YyRR5yyRR2YyRr7yyRr8YYRr6YyRr7YYrr3Yyrr9YyRr 7 yyRr8Yyrr9yyrr4F1配子配子F2YRyRYryr 双显性双显性黄圆黄圆:1,5 ,6, 7绿圆绿圆: 2.8黄皱黄皱:3 ,9 双隐性双隐性绿皱绿皱: 4， F2表现型种类四种，每个三角型所含表现型种类四种，每个三角型所含点数占格为该表现型占点数占格为该表现型占F2的比例。的比例。第15页/共37页第16页/共37页 、豌豆的粒色、豌豆的粒色-

13、黄色和绿色，是由一对同源染色体上的一对等位基因黄色和绿色，是由一对同源染色体上的一对等位基因控制（控制（Yy），豌豆的粒形），豌豆的粒形-圆滑和皱缩，是由圆滑和皱缩，是由另一对同源染色体上另一对同源染色体上的一对等位的一对等位基因控制（基因控制（Rr）。 、F1产生配子时，等位基因随同源梁色体的分开而分离，非等位产生配子时，等位基因随同源梁色体的分开而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，结果可以产生四种不同类型的配基因随非同源染色体的自由组合而组合，结果可以产生四种不同类型的配子子。、各种配子的成活率及相遇的机会是相等的，因此，结合的方式、各种配子的成活率及相遇的机会是相等的，因此

14、，结合的方式 有有16种，其中基因型种，其中基因型9种，表现型种，表现型4种，表现型比例为种，表现型比例为9：3：3：1，亲本类亲本类型占型占10/16，重组类型占，重组类型占6/16。第16页/共37页第17页/共37页YRyr 以下细胞可能产生几种基因型的配子以下细胞可能产生几种基因型的配子?YRyr(不考虑交叉互换不考虑交叉互换)四种四种两种两种第17页/共37页第18页/共37页 通过通过F2四种表现型四种表现型,推出九种基因型的简便方式：推出九种基因型的简便方式：黄圆黄圆 ：YR 黄皱黄皱：Yrr 绿圆绿圆：yyR 绿皱绿皱：yyrr 孟德尔对两对相对性状遗传实验，孟德尔对两对相对性

15、状遗传实验，F2中表现型四种，比例为中表现型四种，比例为 9：3：3：1，基因型九种，比例为基因型九种，比例为 1：2：2：4：1：2：1：2：1 并且有一定的规律。并且有一定的规律。 通过上述推理可回答上述问题通过上述推理可回答上述问题1： 新类型产生是由不同对基因之间新类型产生是由不同对基因之间自由组合，彼此独立、互不干扰产生的。自由组合，彼此独立、互不干扰产生的。根据孟德尔这种解释得知根据孟德尔这种解释得知：YYRR YyRR YYRr YyRr 1 ， 2 ， 2 ， 4 即即 9/16YYrr Yyrr 1 ， 2 即即 3/16yyRR yyRr 1 ， 2 即即 3/161 ，

16、即即 1/16第18页/共37页第19页/共37页在两对相对性状独立遗传的实验中，在两对相对性状独立遗传的实验中，F2代代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是里能稳定遗传和重组型个体所占比例是小试牛刀小试牛刀A、9/16和1/2 B、1/16和3/16C、1/8和1/4 D、1/4和3/8第19页/共37页第20页/共37页具有两对相对性状的植物个体杂交，按自由具有两对相对性状的植物个体杂交，按自由组合定律遗传，组合定律遗传，F1只有一种表现型，那么只有一种表现型，那么F2出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的小试牛刀小试牛刀A、1/16 B、2/16C、3

17、/16 D、4/16第20页/共37页第21页/共37页将基因型为将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最多有最多有小试牛刀小试牛刀A、3种 B、4种C、6种 D、9种第21页/共37页第22页/共37页测交测交:杂种一代杂种一代YyRr配子配子:YR基因型基因型:比例比例: 1 : 1 : 1 : 1YyRr双隐性类型双隐性类型yyrr表现型表现型: 黄圆黄圆 黄皱黄皱 绿圆绿圆 绿皱绿皱 Yr yRyryrYyrr yyRryyrr第22页/共37页第23页/共37页四、基因自由组合定律的实

18、质四、基因自由组合定律的实质具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在F1（杂合体）进行（杂合体）进行减数分裂形成配子过程中，减数分裂形成配子过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同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表现为自由组合源染色体上的非等位基因表现为自由组合。这一定律叫做。这一定律叫做基因的自由组基因的自由组合定律合定律，也叫做独立分配定律。，也叫做独立分配定律。YyRrYRryRr3、结论：、结论：这个结果证明孟德尔解释是正确的，这个结果证明孟德尔解释是正确的，F2结论可成立。结论可成立。 孟德尔用孟德

19、尔用F1与双隐性类型测交与双隐性类型测交，F1基因型若为纯合子，其测交后代只有基因型若为纯合子，其测交后代只有一种表现型一种表现型黄色圆粒；若为杂合子（黄色圆粒；若为杂合子（YyRr ），其测交后代有四种表现），其测交后代有四种表现型，分别是：型，分别是：黄圆黄圆、黄皱、绿圆、黄皱、绿圆、 绿皱绿皱，数量近似比值为，数量近似比值为 1：1：1：12、预期、预期（种植实验）：种植实验）：第23页/共37页第24页/共37页 1、在育种上的应用、在育种上的应用 人们有目的的使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优人们有目的的使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因重新组合

20、到一起，从而培育出优良新品种。良基因重新组合到一起，从而培育出优良新品种。 例如：有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒例如：有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病。让这两个不同品种的水稻进行杂交，在、抗病。让这两个不同品种的水稻进行杂交，在F2代中就能培育出既无芒、又代中就能培育出既无芒、又抗病的新类型，用它作种子繁殖下去，经过选择和培育，就可得到优良的水稻抗病的新类型，用它作种子繁殖下去，经过选择和培育，就可得到优良的水稻新品种。新品种。五、五、自由组合定律在实践中的应用自由组合定律在实践中的应用第24页/共37页第25页/共37页2、在医学上

21、的应、在医学上的应 人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型情况人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型情况,推断出后代推断出后代基因型、表现型以及它们出现的概率，为人类遗传病的预测和诊断提供理论依据基因型、表现型以及它们出现的概率，为人类遗传病的预测和诊断提供理论依据。 例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d 控控制制 ) 的孩子，根据基因的自由组合

22、定律可以推知的孩子，根据基因的自由组合定律可以推知:父亲的基因型是父亲的基因型是PpDd,母亲的基母亲的基因型是因型是ppDd。据此可用图解：。据此可用图解： 第25页/共37页第26页/共37页 P： PpDd ppDd pdpD由此得知：由此得知：两病兼得为两病兼得为：1/8只得一种病只得一种病：多指或先天聋哑（：多指或先天聋哑（3/8）（）（1/8）1/2都正常为：都正常为： 3/8配子配子PD Pd pD pdPpDDPpDdppDDppDdPpDdPpddppDdppdd第26页/共37页第27页/共37页六、孟德尔获六、孟德尔获 得成功的原因：得成功的原因：提问：孟德尔获得成功的原

23、因是什么？提问：孟德尔获得成功的原因是什么？正确选择材料是他成功的首要条件（内因）正确选择材料是他成功的首要条件（内因）采用杂交试验采用杂交试验人工杂交人工杂交 研究内容：首先针对一对相对性状的遗传进行研究得出定律后（分离定律研究内容：首先针对一对相对性状的遗传进行研究得出定律后（分离定律）再研究两对或更多对性状遗传，这种由单因素到多因素，由简单到复杂的研）再研究两对或更多对性状遗传，这种由单因素到多因素，由简单到复杂的研究方法，也是他成功的重要原因。究方法，也是他成功的重要原因。 应用统计学方法进行分析。应用统计学方法进行分析。研究过程科学的程序。研究过程科学的程序。第27页/共37页第28

24、页/共37页1、产生配子种类：、产生配子种类：提问：提问：生物体细胞基因型为生物体细胞基因型为AaBb，产生一个基因型为，产生一个基因型为 Ab, 问：问：答案：答案：、同时产生三个精子，基因为、同时产生三个精子，基因为 Ab、aB、aB（小结）小结）：知识迁移，解决问题。（师生归纳）：知识迁移，解决问题。（师生归纳）、AB、ab、Ab、aB 四种四种精原细胞精原细胞许多细胞：许多细胞：卵原细胞卵原细胞 产生产生2n种配子种配子 一个细胞：一个细胞：一个精原细胞一个精原细胞 ：产生两种配子：产生两种配子一个卵原细胞：一个卵原细胞： 产生一种配子产生一种配子 、同时产生的是哪三个精子的基因？、同

25、时产生的是哪三个精子的基因？ 、该个体能产生几种类型配子？、该个体能产生几种类型配子？ 第28页/共37页第29页/共37页2、两对（或以上）相对性状遗传基础仍然是基因分离定律，所以把复杂、两对（或以上）相对性状遗传基础仍然是基因分离定律，所以把复杂 问题简单化，分析时可一对一对思考。问题简单化，分析时可一对一对思考。 （1）杂交后代表现型为相对性状纯合子，即：）杂交后代表现型为相对性状纯合子，即： AAaa（2）杂交后代表现型两种）杂交后代表现型两种1：1 时；双亲基因型时；双亲基因型 为一纯为一纯 合子、一杂合子合子、一杂合子，且纯合子为隐性个体，且纯合子为隐性个体，即：即：Aaaa（3）

26、杂合后代表现型两种）杂合后代表现型两种3：1时，双亲基因型都为杂合子，时，双亲基因型都为杂合子， 即：即：AaAa3、已知双亲基因型，求后代已知基因型（或表现型）所占比例。、已知双亲基因型，求后代已知基因型（或表现型）所占比例。 方法：可以选用概率两定理（略）方法：可以选用概率两定理（略）4、已知双亲基因型，求后代未知基因型（表现型）所占比例。、已知双亲基因型，求后代未知基因型（表现型）所占比例。 方法：可以选用分枝法。（略）方法：可以选用分枝法。（略）第29页/共37页第30页/共37页 总结总结：基因的自由组合定律研究的是两对（或多对以上）相对性状的遗传：基因的自由组合定律研究的是两对（或

27、多对以上）相对性状的遗传规律，即两对（或两对以上）等位基因分别位于两对（或两对以上）同源染色体规律，即两对（或两对以上）等位基因分别位于两对（或两对以上）同源染色体上的遗传规律。上的遗传规律。 发生过程发生过程：在杂合体减数分裂产生配子的过程中。：在杂合体减数分裂产生配子的过程中。 实质实质：等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自：等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自 由组合。由组合。 理论意义理论意义：基因重组，生物种类多样性的原因之一。：基因重组，生物种类多样性的原因之一。 实践意义实践意义：指导杂交育种、选择培育新品种。医学上预：指导杂交育种、选择培育新品种。医学上预 防遗传病

28、。防遗传病。 第30页/共37页第31页/共37页二、基因的自由组合定律二、基因的自由组合定律 （一）两对相对性状的遗传实验：（一）两对相对性状的遗传实验： 如果，对每一对相对性状单独如果，对每一对相对性状单独进行分析：进行分析： 粒形粒形： 圆粒：圆粒：315+108=423 皱粒：皱粒：101+32=133 粒色粒色： 黄色：黄色：315+105=416 绿色：绿色：108+32=140 其中其中： 圆粒：皱粒接近圆粒：皱粒接近3：1 黄色：绿色接近黄色：绿色接近3：1 个体数：个体数： 315 108 101 32比比 例例 9 3 3 1P 黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒F1黄色圆粒

29、黄色圆粒（正交、反交）（正交、反交）结果表明：结果表明： F1为黄色圆粒，说明黄色对绿为黄色圆粒，说明黄色对绿色是显性；圆粒对皱粒是显性色是显性；圆粒对皱粒是显性。 F2中除出现两个亲本的性状外，中除出现两个亲本的性状外，还出现了两个非亲本性状，即还出现了两个非亲本性状，即黄黄色皱粒和绿色圆粒色皱粒和绿色圆粒。试验结果显试验结果显示出不同对性状之间发生的自由示出不同对性状之间发生的自由组合。组合。F2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒第31页/共37页第32页/共37页二、基因的自由组合定律二、基因的自由组合定律 （一）两对相对性状的遗传实验：（一）两对相对性状的

30、遗传实验： 如果，对每一对相对性状单独如果，对每一对相对性状单独进行分析：进行分析： 粒形粒形： 圆粒：圆粒：315+108=423 皱粒：皱粒：101+32=133 粒色粒色： 黄色：黄色：315+105=416 绿色：绿色：108+32=140 其中其中： 圆粒：皱粒接近圆粒：皱粒接近3：1 黄色：绿色接近黄色：绿色接近3：1 个体数：个体数： 315 108 101 32比比 例例 9 3 3 1P 黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒F1黄色圆粒黄色圆粒（正交、反交）（正交、反交）结果表明：结果表明： F1为黄色圆粒，说明黄色对绿为黄色圆粒，说明黄色对绿色是显性；圆粒对皱粒是显性色是显性；

31、圆粒对皱粒是显性。 F2中除出现两个亲本的性状外，中除出现两个亲本的性状外，还出现了两个非亲本性状，即还出现了两个非亲本性状，即黄黄色皱粒和绿色圆粒色皱粒和绿色圆粒。试验结果显试验结果显示出不同对性状之间发生的自由示出不同对性状之间发生的自由组合。组合。F2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒第32页/共37页第33页/共37页二、基因的自由组合定律二、基因的自由组合定律 （一）两对相对性状的遗传实验：（一）两对相对性状的遗传实验： 如果，对每一对相对性状单独如果，对每一对相对性状单独进行分析：进行分析： 粒形粒形： 圆粒：圆粒：315+108=423 皱粒：皱粒：101+32=133 粒色粒色