基因的自由组合定律高三复习课件.ppt
G.J.Mendel,1822-1884 在杂合体内，在杂合体内，_分别位分别位于一对同源染色体上，具有一定的于一对同源染色体上，具有一定的_，在杂合体形成配子时，在杂合体形成配子时，_，分别进入两个不同的配子，分别进入两个不同的配子，_随着配子遗传给后代。随着配子遗传给后代。等位基因等位基因独立性独立性等位基因随着同源染色体的分开而分离等位基因随着同源染色体的分开而分离独立地独立地基因分离定律实质：基因分离定律实质：黄色圆粒 绿色皱粒PF1黄色圆粒比值：9 :3 :3 :1绿色皱粒F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒（一）（一）两对两对相对性状的遗传试验相对性状的遗传试验()()()双显性 一隐一显 一显一隐 双隐性两对相对性状的遗传试验两对相对性状的遗传试验-单独分析单独分析黄色圆粒绿色皱粒PF1黄色圆粒绿色皱粒个体数：315 108 101 32比值：9 :3 :3 :1F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒表现型粒形圆粒：315+108=423皱粒：101+32=133圆粒:皱粒 接近于3:1结论：豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循基因的分离定律粒色黄粒：315+101=416绿粒：108+32=140黄粒:绿粒 接近于3:1 在两对相对性状的遗传实验中在两对相对性状的遗传实验中,F,F2 2为什么出为什么出现了性状间现了性状间自由组合自由组合的现象呢的现象呢?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，F F2 2出现四出现四种表现型，即：种表现型，即：黄圆：黄圆：黄皱：绿圆黄皱：绿圆：绿皱：绿皱 比例接近：比例接近：9 9 ：3 3 ：3 3 ：1 1 其中，黄皱和绿圆黄皱和绿圆与亲本性状不同，是与亲本性状不同，是重组性状重组性状。实验结果：实验结果：两个相关概念：同源染色体、非同源染色体。两个相关概念：同源染色体、非同源染色体。（二）对自由组合规律的解释（二）对自由组合规律的解释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）减数减数分裂分裂等位基因分离，非等位基因自等位基因分离，非等位基因自由组合由组合粒色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控制控制粒形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YR yR Yr yrF2YR yR Yr yrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr(1:1:1:1)9 3 3 1黄圆黄圆 绿圆绿圆 黄皱黄皱 绿皱绿皱所以：所以：(1:1:1:1)F1配子配子基因型基因型9种种表现型表现型4种种1 1、F F2 2中纯合子的概率？中纯合子的概率？F F2 2中杂合子的概率？中杂合子的概率？2 2、在黄色圆粒中，能稳定遗传的个体的、在黄色圆粒中，能稳定遗传的个体的概率？概率？3 3、绿色圆粒中杂合子的概率？、绿色圆粒中杂合子的概率？1/41/43/43/41/91/92/32/3小结小结 ：对自由组合现象的解释（分支法）对自由组合现象的解释（分支法）YyRr YyRr （黄色圆粒）Yy Yy Rr Rr基因型种类和比例关系子代基因型1YY2Yy1yy1RR2Rr1rr1RR2Rr1rr1RR2Rr1rr1YYRR2YYRr1YYrr2YyRR4YyRr2Yyrr1yyRR2yyRr1yyrr表现型种类和比例关系子代表现型3黄色3圆粒1皱粒9黄色圆粒3黄色皱粒1绿色3圆粒1皱粒3绿色圆粒1绿色皱粒例例1 1、求子代基因型、求子代基因型,表现型种数：表现型种数：AaBbAaBb与与AabbAabb杂交后代基因型杂交后代基因型_种，种，表现型表现型_种种64用分支法解题：用分支法解题：单独处理、彼此相乘单独处理、彼此相乘1 1、F F2 2中同时含两个显性性状的个体占总数中同时含两个显性性状的个体占总数:9/169/16=3/43/4=3/43/42 2、F F2 2中含一个显性性状和一个隐性性状的中含一个显性性状和一个隐性性状的个体占总数的个体占总数的:（黄皱：）（黄皱：）3/16=3/41/43/16=3/41/41/161/16=1/41/4=1/41/43 3、F F2 2中含双隐性性状的个体占总数的中含双隐性性状的个体占总数的:1/41/4=1/21/2=1/21/24 4、F F2 2中纯合子占总数的中纯合子占总数的:（绿圆：）（绿圆：）3/16=3/41/43/16=3/41/4例例2 2、求特定个体出现概率、求特定个体出现概率例例.基因型为基因型为AaBBCcDDEeAaBBCcDDEe与基因型为与基因型为 AABbCcDdEEAABbCcDdEE杂交：杂交：后代纯合子的概率？后代纯合子的概率？杂合子的概率杂合子的概率？后代表现型种类？后代表现型种类？后代基因型种类？后代基因型种类？1/321/3231/3231/322 24848小麦的毛颖（P）对光颖（p）是显性，抗锈（R）对感锈（r）是显性。这两对相对性状是自由组合的。下表是四组不同品种小麦杂交结果的数量比，试填写出每个组合的基因型。亲本植株F1表现型及植株数目比基因型表现型毛抗 毛感 光抗 光感毛抗 毛抗 9 :3 :3 :1毛抗 光感 1 :0 :1 :0毛感 光抗 1 :1 :1 :1光抗 光抗 0 :0 :3 :1光抗 毛抗 3 :1 :3 :1PpRr PpRrPpRR pprrPprr ppRrppRr ppRrppRr PpRr 测交测交 杂种一代杂种一代 双隐性类型双隐性类型 黄色圆粒黄色圆粒 x x 绿色皱粒绿色皱粒 YyRr YyRr yyrryyrr配子配子 YR Yr yR yryr基因型基因型表现型表现型YyRr YyrryyRryyrr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1 ：1 ：1 ：1（三）对自由组合现象解释的验证：（三）对自由组合现象解释的验证：测交试验测交试验 证实了证实了F F1 1在形成配子时，不同对的基在形成配子时，不同对的基因自由组合。因自由组合。（四）基因自由组合定律的实质：（四）基因自由组合定律的实质：YyRrYRyryRYr染色体复制实质：实质：位于位于非非同源染色体上的同源染色体上的非非等位基因的分离或组等位基因的分离或组合是互不干扰的，在进行减分裂形成配子过程中，同合是互不干扰的，在进行减分裂形成配子过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，源染色体上的等位基因彼此分离，同时同时非同源染色体非同源染色体上上的的非等位基因非等位基因自由组合自由组合。YyRrryYrYRyR组合组合小结：基因的自由组合定律研究的是两对（或两对以基因的自由组合定律研究的是两对（或两对以上）相对性状的遗传规律，即：上）相对性状的遗传规律，即：两对（或两对以上）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：实质：实质：理论意义：理论意义：实践意义：实践意义：杂合子减数分裂产生配子的过程中。杂合子减数分裂产生配子的过程中。指导杂交育种，选择培育新品种。指导杂交育种，选择培育新品种。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。同源染色体上的非等位基因自由组合。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一五、减数分裂的结果分析：五、减数分裂的结果分析：3、每个体细胞中含有、每个体细胞中含有n对对等位基因等位基因的的一个生一个生 物体物体，产生的精子，产生的精子或或卵细胞的种类为卵细胞的种类为2n种种。(不考虑交叉互换不考虑交叉互换)2、含有、含有n对对等位基因等位基因的的一个卵原细胞一个卵原细胞，产生，产生1 个卵细胞，共个卵细胞，共1种种类型。类型。(不考虑交叉互换不考虑交叉互换)1、含有、含有n对对等位基因等位基因的的一个精原细胞一个精原细胞，产生，产生4 个精子，共个精子，共2种种类型。类型。(不考虑交叉互换不考虑交叉互换)说明：以上每对等位基因均独立遗传说明：以上每对等位基因均独立遗传.某基因型为某基因型为AaBbCCDd的的生物体生物体能能产生配子的种类：产生配子的种类：_(各对等位各对等位基因独立遗传基因独立遗传)8种种.某基因型为某基因型为AaBbCCDd的的精原细胞精原细胞能产生配子的种类：能产生配子的种类：_2种种.某基因型为某基因型为AaBbCCDd的的卵原细胞卵原细胞能产生配子的种类：能产生配子的种类：_1种种例例1、求配子种数：求配子种数：例题例题2：基因型为：基因型为AaBb（两对基因分别位（两对基因分别位于两对同源染色体上）的个体，在一次于两对同源染色体上）的个体，在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为排卵时发现该卵细胞的基因型为Ab，则，则在形成该卵细胞时随之产生的三个极体在形成该卵细胞时随之产生的三个极体的基因型为的基因型为：（：（）A.AB、ab、abB.Ab、aB、aBC.AB、aB、abD.ab、AB、ABB例题例题3：位于常染色体上的：位于常染色体上的A、B、C三三个基因分别对个基因分别对a、b、c完全显性。用隐完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交结果为测交结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,则下图中正确表示则下图中正确表示F1基因型的基因型的是是AABBBAAABaaaabbbbccccCCCCBCDB2、指导杂交育种：、指导杂交育种：（1）原理：）原理：基因重组，产生基因重组，产生新基因型新基因型，从而产生新的表现型从而产生新的表现型（2）优点：）优点：将不同品种个体的优良性状将不同品种个体的优良性状集中在一个新品种上集中在一个新品种上（3）缺点：）缺点：育种周期比较长育种周期比较长（4）具体过程）具体过程培育杂种：培育杂种：培育新的纯系品种培育新的纯系品种:例：基因型为有芒抗病（例：基因型为有芒抗病（AaRr）的个体）的个体自交，后代无芒抗病的植株占多少？自交，后代无芒抗病的植株占多少？练习：后代中练习：后代中有芒抗病有芒抗病植株占植株占 。9/16后代中后代中AaRR植株占植株占 。1/21/41/8AaRr AaRrAa AaRr Rr3/4有芒有芒1/4无芒无芒 3/4抗病抗病1/4不抗病不抗病3/169/163/4抗病抗病1/4不抗病不抗病例题：现有三个番茄品种，例题：现有三个番茄品种，A品种的基因型为品种的基因型为AABBdd，B品种基因型为品种基因型为AAbbDD，C品种的基因型为品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种的方法利用以上三个品种获得基）如何运用杂交育种的方法利用以上三个品种获得基因型为因型为aabbdd的植株？（文字简要描述获得过程即可）的植株？（文字简要描述获得过程即可）（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？的植株最少需要几年？答案：答案：A与与B杂交得杂交一代，杂交一代与杂交得杂交一代，杂交一代与C杂交，得杂杂交，得杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的的种子，该种子可长成基因型为种子，该种子可长成基因型为aabbdd的植株。的植株。答案：答案：4年年八、两大遗传定律的适用范围八、两大遗传定律的适用范围:1、有性有性生殖的生物生殖的生物2、细胞核细胞核内的遗传物质控制的内的遗传物质控制的 遗传现象遗传现象九、孟德尔成功的原因：九、孟德尔成功的原因：1 1、选择豌豆作为实验材料、选择豌豆作为实验材料2 2、一对相对性状、一对相对性状多对相对性状多对相对性状3 3、应用统计学方法对实验数据进行处理、分析、应用统计学方法对实验数据进行处理、分析4 4、实验程序科学严谨：、实验程序科学严谨：发现问题发现问题提出假设提出假设实验验证实验验证成立理论成立理论十、自由组合定律中常见的显性的相对性类型：十、自由组合定律中常见的显性的相对性类型：例例1在香豌豆中，只有当在香豌豆中，只有当C、R两个显性两个显性基因同时存在时，花色才为红色。一株红基因同时存在时，花色才为红色。一株红花植株与一株基因型为花植株与一株基因型为ccRr的植株杂交。的植株杂交。子代子代3/8开红花，则这株红花植株自交子代开红花，则这株红花植株自交子代中杂合体的红花植株占：中杂合体的红花植株占：A1/10 B1/8 C1/4 D1/2D例例2在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因因(Y)对绿皮基因对绿皮基因(y)显性，但在另一白色显显性，但在另一白色显性基因性基因(W)存在时，则基因存在时，则基因Y和和y都不能表达。都不能表达。现有基因型现有基因型WwYy的个体自交，其后代表现的个体自交，其后代表现型种类及比例是（型种类及比例是（）A4种，种，9：3：3：1 B2种，种，13：3 C3种，种，12：3：1 D3种，种，10：3：3 C测交分离比是：测交分离比是：2：1：1例例4人类的皮肤含有黑色素人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最黑人含量最多多,白人含量最少白人含量最少.皮肤中黑色素的多少皮肤中黑色素的多少,由由两对独立遗传的基因两对独立遗传的基因(A和和a,B和和b)所控制所控制;显性基因显性基因A和和B可以使黑色素量增加可以使黑色素量增加,两者两者增加的量相等增加的量相等,并且可以累加并且可以累加.若一纯种黑人若一纯种黑人与一纯种白人配婚与一纯种白人配婚,后代肤色为黑白中间色后代肤色为黑白中间色;如果该后代与同基因型的异性婚配如果该后代与同基因型的异性婚配,其子其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为比例为 A3种种 3:1 B3种种 1:2:1 C9种种 9:3:3:1 D9种种 1:4:6:4:1D例例4在香豌豆中，只有当两个显性基因在香豌豆中，只有当两个显性基因C、R全部存在时（全部存在时（C R ），花色才为红色。），花色才为红色。某一红色植株与两个品种测交所得的结果是：某一红色植株与两个品种测交所得的结果是：与与ccRR杂交得杂交得50红色花子代；红色花子代；与与CCrr杂交得杂交得100红色花子代。该红色植株红色花子代。该红色植株的基因是：的基因是：（）ACCRR BCcRr CCCRr DCcRRD例例5萝卜的根形是由位于两对同源染色体萝卜的根形是由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定的。现用两个纯合上的两对等位基因决定的。现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交。的圆形块根萝卜作亲本进行杂交。F1全为全为扁形块根。扁形块根。F1自交后代自交后代F2中扁形块根、圆中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为形块根、长形块根的比例为9:6:1，则，则F2扁扁形块根中杂合子所占的比例为形块根中杂合子所占的比例为 A9/16 B1/2 C8/9 D1/4C例例6如果基因如果基因A是人的视网膜正常所必需的是人的视网膜正常所必需的，基因，基因B是人的视神经正常所必需的，现有是人的视神经正常所必需的，现有基因型为基因型为AaBb的双亲，在他们所生后代中，的双亲，在他们所生后代中，视觉正常的可能性是：视觉正常的可能性是：A7/16 B3/16 C9/16 D4/16C例例3一对番茄亲本有一对番茄亲本有100株后代，其中株后代，其中37株为红果短毛叶，株为红果短毛叶，19株为红果无毛叶，株为红果无毛叶，18株株为红果长毛叶，为红果长毛叶，13株为黄果短毛叶，株为黄果短毛叶，7株为株为黄果无毛叶，黄果无毛叶，6株为黄果长毛叶。设株为黄果长毛叶。设R红红果，果，r黄果，黄果，h1无毛，无毛，h2长毛，长毛，h1h2短毛，两对等位基因在两对同源染色体上，短毛，两对等位基因在两对同源染色体上，问这对亲本的基因型为：问这对亲本的基因型为：（）ARrh1h2Rrh1h2 BRrh1h2rrh1h2 CRrh1h2Rrh2h2 DRrh1h1rrh1h2A例例6某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合成紫色素，此过程由成紫色素，此过程由A、a和和B、b两对等位基因共同控制两对等位基因共同控制（如图）。其中具紫色素的植株开紫花，不能合成紫色（如图）。其中具紫色素的植株开紫花，不能合成紫色素的植株开白花。据图所作的推测不正确的是（素的植株开白花。据图所作的推测不正确的是（）A只有基因只有基因A和基因和基因B同时存在，该植株才能表现紫同时存在，该植株才能表现紫 花性状花性状 B基因型为基因型为aaBb的植株不能利用前体物质合成中间的植株不能利用前体物质合成中间 物质，所以不能产生紫色素物质，所以不能产生紫色素 CAaBbaabb的子代中，紫花植株与白花植株的比的子代中，紫花植株与白花植株的比 例为例为1：3 D基因型为基因型为Aabb的植株自交后代必定发生性状分离的植株自交后代必定发生性状分离D例例8香豌豆中，只有当香豌豆中，只有当A、B两个不同的两个不同的显性基因共同存在时，才开红花。一株红显性基因共同存在时，才开红花。一株红花植株与花植株与aaBb的植株杂交，子代中有的植株杂交，子代中有3/8开红花；若让这一株红花植株自交，则其开红花；若让这一株红花植株自交，则其后代红花植株中，杂合体占后代红花植株中，杂合体占 A 1/9 B2/9 C5/9 D8/9D两大定律的比较两大定律的比较基因与染色体实质F1配子F2基因型与比例F2表现型与比例测交后代基因型表现型分离定律一对，一对，等位基因分离重组定律两对或以上，两对或以上等位基因分离，非等位基因自由组合适用条件有性生殖、真核生物、核遗传、非同源染色体上的非等位基因2种，1:12n种，（1:1）n3种1:2:1各2种，1:12n种，（3:1）n各2n种（1:1）n3n种(1:2:1)n2种，3:1基因自由组合定律在实践中的应用杂交育种杂交育种：用杂交的方法，有目的地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组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。aarr（无芒，不抗病）AARR(有芒，抗病）PF1AaRr(有芒，抗病）连续自交aaRr(2/16)、aaRR（1/16）(无芒，抗病）F2aaRR(无芒，抗病）Fn基因自由组合定律在实践中的应用遗传病预测与诊断正常男女聋哑男女d多指男女P多指聋哑男女123456ppddPpppddppPpDdppDdP_D_P_dd ppD_ppdd(只患聋哑病）的概率：P_D_（只患多指）的概率：P_dd（两病都患）的概率：ppD_（正常）的概率：ppdd 或P_D_或P_dd（患病）的概率：1/2 1/4=1/81/2 3/4=3/81/2 1/4=1/81/2 3/4=3/81-3/8=5/8现有基因型为AaBbCc和aaBbCC的两种个体，已知三对基因分别位于三对同源染色体上，回答下列问题：1.若AaBbCc的个体为植物，进行自花授粉则：a.该个体经减数分裂可能产生_种花粉粒b.一个花粉母细胞经减数分裂，实际产生_个_种花粉粒c.一个胚囊母细胞经减数分裂，可产生_个极核d.自交后代表现型有_种，新出现的表现型有_种e.自交后代新出现的基因型有_种842288-1=7333-1=26现有基因型为AaBbCc和aaBbCC的两种个体，已知三对基因分别位于三对同源染色体上，回答下列问题：2.AaBbCc的个体自交，则：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_d.后代中表现型为A_B_cc 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_1/21/21/4=1/161-1/21/21/2=7/81/21/21/2=1/83/43/41/4=9/641-3/43/43/4=37/641-1/31/31/3=26/27现有基因型为AaBbCc和aaBbCC的两种个体，已知三对基因分别位于三对同源染色体上，回答下列问题：3.AaBbCcaaBbCC，其后代：a.杂合子的几率是_b.与亲代具有相同性状的个体的几率是_c.与亲代具有相同基因型的 个体的几率是_d.基因型为为AAbbCC 的几率是_1-1/21/21/27/81/23/41+1/23/41=3/41/21/21/2+1/21/21/2=1/40孟德尔获得成功的原因孟德尔获得成功的原因正确选用试验材料。单因素到多因素的研究方法。应用统计学方法对实验结果进行分析。科学地设计试验的程序。任何一项科学研究成果的取得，不仅需要有坚韧的意志和持之以恒的探索精神，还需要严谨求实的科学态度和正确的研究方法。某某单单子叶植物的非糯性花粉（子叶植物的非糯性花粉（A A）对对糯性（糯性（a a）为显为显性，抗性，抗病（病（T T）对对染病（染病（t t）为显为显性，花粉粒性，花粉粒长长形（形（D D）对圆对圆形形（d d）为显为显性，三性，三对对等位基因位于三等位基因位于三对对同源染色体上，非同源染色体上，非糯性花粉遇碘液糯性花粉遇碘液变蓝变蓝，糯性花粉遇碘液，糯性花粉遇碘液变变棕色。棕色。现现有四种有四种纯纯合子基因型分合子基因型分别为别为：AATTdd AAttDD AAttdd aattddAATTdd AAttDD AAttdd aattdd。下列。下列说说法正确的是：法正确的是：A A若采用花粉若采用花粉鉴鉴定法定法验证验证基因的分离定律，基因的分离定律，应选择亲应选择亲本本和和杂杂交交B B若采用花粉若采用花粉鉴鉴定法定法验证验证基因的自由基因的自由组组合定律，可以合定律，可以选选择亲择亲本本和和、和和杂杂交交C C若培育糯性抗病若培育糯性抗病优优良品种，良品种，应选应选用用和和亲亲本本杂杂交交D D将将和和杂杂交所得的交所得的F F1 1的花粉直接于的花粉直接于显显微微镜镜下下观观察，察，预预期期结结果有四种，比例果有四种，比例为为1 1：1 1：1 1：1 1C C水稻两对相对性状水稻两对相对性状有芒对无芒是显性有芒对无芒是显性(A)(a)抗病对不抗病是显性抗病对不抗病是显性(R)(r)想要获得的新品种：想要获得的新品种：无芒抗病无芒抗病 (aaRR)应选择的亲本：无芒不抗病和有芒抗病应选择的亲本：无芒不抗病和有芒抗病 （aarr)(AARR)F2:有芒抗病：无芒抗病：有芒不抗病：无芒不抗病有芒抗病：无芒抗病：有芒不抗病：无芒不抗病 9 ：3 ：3 ：1亲本：无芒不抗病亲本：无芒不抗病 有芒抗病有芒抗病 aarr AARR 配子：配子：ar AR=3/16aaRRaaRr保存保存自交和选育自交和选育 F1:AaRr 有芒抗病有芒抗病
