自由组合规律重整版.ppt
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1、第四章第四章遗传的基本规律遗传的基本规律2 2自由组合规律自由组合规律两对相对性状的遗传实验两对相对性状的遗传实验绿色皱粒Px黄色圆粒F1黄色圆粒F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒个体数315101108329331:F2F2出现新的性状出现新的性状组合是什么组合是什么?为为什么会出现新的什么会出现新的性状组合性状组合?黄色和绿色、圆黄色和绿色、圆粒和皱粒何为显粒和皱粒何为显性性状性性状,何为隐性何为隐性性状性状?从数学角度分析从数学角度分析,9:3:3:1与与3:1能否建立数能否建立数学联系学联系,这对理解两对相对性状的遗传结果有什这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示么启示?对每一对相
2、对性状单独进行分析对每一对相对性状单独进行分析粒形粒形粒色粒色圆粒种子圆粒种子 315+108=423皱粒种子皱粒种子 101+32=133黄色种子黄色种子 315+101=416绿色种子绿色种子 108+32=140圆粒圆粒:皱粒接近皱粒接近3:1黄色:绿色接近黄色:绿色接近3:1(3:1)(3:1)=9:3:3:1对自由组合现象的解释对自由组合现象的解释(假说假说)l豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子子R、r控制控制,黄色和绿色分别由遗黄色和绿色分别由遗传因子传因子Y、y控制。控制。l在产生配子时在产生配子时,每对遗传因子彼此每对遗传因子彼此分离分离,不同对的遗传因
3、子可以自由不同对的遗传因子可以自由组合。组合。l受精时受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合是随机的。2.对两对相对性状自由组合现象解释对两对相对性状自由组合现象解释Y y R r 配子配子 YR Yr yR yr自交自交P YYRR(黄圆)(黄圆)yyrr(绿皱)(绿皱)配子配子 YR yrF1 YyRr F1 F1 F1 F1产生配子时,等位基因彼此分离,非等位基因间自产生配子时,等位基因彼此分离,非等位基因间自产生配子时,等位基因彼此分离,非等位基因间自产生配子时,等位基因彼此分离,非等位基因间自由结合,产生由结合,产生由结合,产生由结合,产生4 4 4 4种类型的配子,比例为种
4、类型的配子,比例为种类型的配子,比例为种类型的配子,比例为11111111111111112.对两对相对性状自由组合现象解释对两对相对性状自由组合现象解释F1F1F1F1形成配子时,控形成配子时,控形成配子时,控形成配子时,控制不同性状的基因制不同性状的基因制不同性状的基因制不同性状的基因自由组合自由组合自由组合自由组合3.F3.F2 2的基因型和表现型的基因型和表现型 棋盘法棋盘法黄圆黄圆 :绿圆绿圆 :黄皱黄皱 :绿皱绿皱 =9 :3:3:1=9 :3:3:11/4 1/4 1/4 1/41/4 1/4 1/4 1/41/41/41/41/41/41/41/41/4 F2F2基因基因型及其
5、比型及其比例是例是:基因型基因型分支法分支法1YY1YY2Yy1yy 1RR1RR2Rr1rrF1F1每对等位基因的每对等位基因的分离比都是分离比都是1 1211YY2Yy1yy1rr1RR2Rr2Rr1rr1RR2Rr1rr1RR1YYRR2YYRr1YYrr1yyRR2yyRr1yyrr2YyRR4YyRr2YyrrYyRr YyRr 3圆圆9黄圆黄圆 3黄黄 1皱皱3黄皱黄皱 F1黄圆黄圆(YyRr)3圆圆3绿圆绿圆 1绿绿 1皱皱1绿皱绿皱F2F2表现型表现型及其比例是及其比例是:表现型表现型分支法分支法3 3黄黄 :1 1绿绿 3 3圆圆 :1 1皱皱在在F1F1后代中每对相对性状的
6、分离比都是后代中每对相对性状的分离比都是3 3:1 1,F1产生产生4种配子:种配子:YR、yR、Yr、YR 比例是:比例是:1 :1 :1 :1F2 F2 表现型表现型4 4种种基因型基因型9 9种种9 9 黄圆:黄圆:1 1YYRR YYRR 2 2YyRRYyRR 2 2YYRr YYRr 4 4YyRrYyRr 1/161/16 2/162/16 2/16 2/16 4/16 4/161 1 绿皱:绿皱:1 1yyrryyrr 1/1/16163 3 绿圆:绿圆:1 1yyRR yyRR 2 2yyRryyRr 1/161/16 2/162/163 3 黄皱:黄皱:1 1YYrr YY
7、rr 2 2YyrrYyrr 1/161/16 2/162/16重组重组重组重组性状性状性状性状纯合子纯合子纯合子纯合子一纯一杂一纯一杂一纯一杂一纯一杂杂杂杂杂杂杂杂杂4、对自由组合现象解释的验证、对自由组合现象解释的验证自由组合现象解释的验证自由组合现象解释的验证假设:假设:F1代产生代产生4种类型配子,且比例为种类型配子,且比例为1:1:1:1方法:测交(用方法:测交(用F1与双隐性类型交配)与双隐性类型交配)预测:预测:F1 YyRr(黄圆)(黄圆)yyrr(绿皱)(绿皱)黄圆黄圆1:黄黄皱1 :绿圆1 :绿皱1配子配子 YR Yr yR yrF2 YyRr Yyrr yyRr yyrr
8、 符合预期符合预期假设成立假设成立yr黄色黄色圆粒和绿色皱粒豌豆圆粒和绿色皱粒豌豆测交试验结果测交试验结果 表现型表现型项目项目黄圆黄圆黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱 实际实际子粒数子粒数F1作母本作母本31272626F1作父本作父本24222526不同性状的数量比不同性状的数量比 1 1 :1 1 :1 1 :1 1实验结果与孟德尔的理论假设完全相符。实验结果与孟德尔的理论假设完全相符。控制不同性状的遗传因子的控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的;在形成配子时,决定同一是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此性状的成对的遗传因子彼此 ,决定,决定不同性状的遗传因子自由不同性
9、状的遗传因子自由 。5 5、基基因因的的自自由由组组合合定定律律的的实实质质分离和组合分离和组合分离分离组合组合6.6.细胞学基础细胞学基础杂合子杂合子产生配子时产生配子时(减数分裂):(减数分裂):同源染色体分离同源染色体分离等位基因分离等位基因分离非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合非等位基因自由组合非等位基因自由组合 遗传学的基本定律都是对进行遗传学的基本定律都是对进行有性生殖的有性生殖的真核生物真核生物而言的,属于而言的,属于细胞核遗传细胞核遗传。原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的研原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的研究范围。究范围。遗传基本定律的适用范围遗传基本定律的适用范围
10、例:孟德尔遗传规律不适合原核生物,是因为原核例:孟德尔遗传规律不适合原核生物,是因为原核生物(生物()A没有遗传物质没有遗传物质 B没有核物质没有核物质 C没有完善的细胞器没有完善的细胞器 D主要进行无性生殖主要进行无性生殖 D 7.7.孟德尔获得成功的原因:孟德尔获得成功的原因:第一,第一,正确地选用试验材料正确地选用试验材料豌豆豌豆。第二,第二,首先首先只针对一对相对性状的传递情况进行只针对一对相对性状的传递情况进行 研究,以后研究,以后再研究再研究两对、多对相对性状的两对、多对相对性状的 传递情况传递情况第三,第三,应用统计学方法对实验结果进行分析应用统计学方法对实验结果进行分析。第四,
11、第四,孟德尔还科学地设计了试验的程序。孟德尔还科学地设计了试验的程序。孟德尔在对大量试验数据进行分析的基础上,孟德尔在对大量试验数据进行分析的基础上,合理地提出了假说,并且设计新的试验来验证假说,合理地提出了假说,并且设计新的试验来验证假说,这是孟德尔获得成功的第四个重要原因。这是孟德尔获得成功的第四个重要原因。1、在杂交育种工作中,人们有目的地、在杂交育种工作中,人们有目的地用用 具有不同优良性状具有不同优良性状的两个亲本进行杂的两个亲本进行杂 交,使两个亲本的优良性状结合在一交,使两个亲本的优良性状结合在一 起,就能产生所需要的起,就能产生所需要的优良品种优良品种。例例:通过通过杂交育种的
12、方法,杂交育种的方法,用纯种籽少抗病玉米与籽多不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?抗病玉米培育籽多抗病玉米?(其中籽少(其中籽少D对籽多对籽多d为显性为显性,抗病抗病T对不抗病对不抗病t为显性)为显性)8、自由组合定律的应用、自由组合定律的应用P籽少抗病籽少抗病DDTT籽多不抗病籽多不抗病ddttF1籽少抗病籽少抗病dTtF2籽少抗病籽少不抗病籽多抗病籽多不抗病籽少抗病籽少不抗病籽多抗病籽多不抗病 D_T_ D_tt ddT_ ddtt从从F2中选出中选出籽多抗病的植株,连续自交,选育出后籽多抗病的植株,连续自交,选育出后代不会发生性状分离的优良品种。代不会发生性状分离的优
13、良品种。P籽少抗病籽少抗病 DDTT籽多不抗病籽多不抗病 ddttF1籽少抗病籽少抗病 DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种籽多籽多抗病抗病 假如水稻高秆假如水稻高秆(D)对矮秆对矮秆(d)为显性为显性,抗稻瘟抗稻瘟病病(R)对易感稻瘟病对易感稻瘟病(r)为显性,两对相对性状为显性,两对相对性状独立遗传。用一个纯合易感病的矮秆品种独立遗传。用一个纯合易感病的矮秆品种(抗抗倒伏倒伏)与一个纯合抗病高秆品种与一个纯合抗病高秆品种(易倒伏易倒伏)杂交杂交,F2代中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及代中出现既抗
14、病又抗倒伏类型的基因型及其比例为其比例为()AddRR,l/8 BddRr,1/16 CddRR,1/16 和和 ddRr,1/8 DDDrr,1/16 和和 DdRR,1/8C2 2、在医学实践中,人们可以根据基因的自由组在医学实践中,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,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并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率,的概率,为遗传病的预测和诊断提供为遗传病的预测和诊断提供理论依据理论依据。例例:人类多指基因人类多指基因(T)是正常指是正常指(t)的显性的显性,白化基白化基
15、因因(a)是正常是正常(A)的隐性的隐性,而且都是独立遗传而且都是独立遗传.一一个家庭中个家庭中,父亲是多指父亲是多指,母亲正常母亲正常,他们有一个白他们有一个白化病但手指正常的孩子化病但手指正常的孩子,则下一个孩子只有一种则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是病和有两种病的几率分别是()A A 1/2,1/8 B B 3/4,1/4 C C 1/4,1/4 D D 1/4,1/8A解释:解释:先确定相对性状;再确定显隐性关系;然先确定相对性状;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
16、就用短横线表示,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。行概率计算。改编题改编题:已知多指为常染色体显性遗传病,白化是: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的概率是1/16,则下一个孩子只有一种病和有两种,则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是病
17、的几率分别是9.解题思路解题思路找出相对性状(找出相对性状(1 1对、对、2 2对、多对)对、多对)判断显隐性(一对一对判断)判断显隐性(一对一对判断)判断基因型(正推法、反推法)判断基因型(正推法、反推法)解释现象、计算概率解释现象、计算概率一对相对性状遵循基因的分离定律一对相对性状遵循基因的分离定律两对或两对以上相对性状根据子代性状分离比来两对或两对以上相对性状根据子代性状分离比来 判断是否遵循基因自由组合定律判断是否遵循基因自由组合定律对对多对性状多对性状的解题方法,的解题方法,先先按分离定律按分离定律一对一对一对一对 分析,分析,再再根据根据乘法原理乘法原理或或加法原理加法原理将多对基
18、因组将多对基因组 合分析合分析遗传病概率求解遗传病概率求解 当两种遗传病之间具有当两种遗传病之间具有“自由组合自由组合”关系关系时,各种患时,各种患 病情况的概率如表:病情况的概率如表:序号序号类类型型计计算公式算公式1患甲病的患甲病的概率概率m则则不患甲病概率不患甲病概率为为1m2患乙病的患乙病的概率概率n则则不患乙病概率不患乙病概率为为1n3只患甲病的概率只患甲病的概率m(1n)mmn4只患乙病的概率只患乙病的概率n(1m)nmn序号序号类类型型计计算公式算公式5同患同患两种两种病病的概率的概率mn6只患只患一种一种病病的概率的概率1mn(1m)(1n)或或m(1n)n(1m)7患病患病概
19、率概率m(1n)n(1m)mn或或1(1m)(1n)8不患病不患病概率概率(1m)(1n)以上规律可用下图帮助理解:以上规律可用下图帮助理解:10.10.人类的多指是显性遗传病,多指(人类的多指是显性遗传病,多指(A A)对正常)对正常(a a)是显性。白化病是一种隐性遗传病,肤色正)是显性。白化病是一种隐性遗传病,肤色正常(常(C C)对白化()对白化(c c)是显性。已知这两对相对性状)是显性。已知这两对相对性状是独立遗传的,遵循自由组合规律。在一个家庭中,是独立遗传的,遵循自由组合规律。在一个家庭中,父亲多指,母亲正常,他们已经生有患白化病的孩父亲多指,母亲正常,他们已经生有患白化病的孩
20、子。请预测这对夫妇下一个孩子的健康情况:子。请预测这对夫妇下一个孩子的健康情况:孩子正常手指的概率是孩子正常手指的概率是 ;孩子多指的概率是孩子多指的概率是 ;孩子肤色正常的概率是孩子肤色正常的概率是 ;孩子换白化病的概率是孩子换白化病的概率是 ;1/21/23/41/4A C aaCaacca c cF1 F1 Aa Aa aa 1/2Aa aa 1/2Aa 多指多指 1/2aa1/2aa正常正常 Cc Cc Cc 1/4cc Cc 1/4cc 白化病白化病 3/4C3/4C 正常正常孩子同时换两种病的概率是孩子同时换两种病的概率是 ;孩子健康的概率是孩子健康的概率是 ;孩子仅患多指病的概率
21、是孩子仅患多指病的概率是 ;孩子仅换白化病的概率是孩子仅换白化病的概率是 ;孩子仅患一种病的概率是孩子仅患一种病的概率是 ;孩子患病的概率是孩子患病的概率是 ;1/83/83/81/81/25/8F1 1/2Aa 多指多指 1/2aa正常正常 1/4cc 白化病白化病 3/4C 正常正常遗传病发病概率的计算遗传病发病概率的计算运用集合论绘图求解运用集合论绘图求解 只患只患只患只患白化病白化病白化病白化病 只患只患只患只患多指病多指病多指病多指病两病两病两病两病兼患兼患兼患兼患不患病不患病利用乘法法则计算后代患病的可能性利用乘法法则计算后代患病的可能性生一个只患白化病孩子可能性生一个只患白化病孩
22、子可能性生一个只患多指病孩子可能性生一个只患多指病孩子可能性生一个患两种病孩子可能性生一个患两种病孩子可能性生一个患病孩子可能性生一个患病孩子可能性 =1正常不患病孩子正常不患病孩子生一个只患一种病孩子可能性生一个只患一种病孩子可能性=分解组合解题法分解组合解题法 解题步骤:解题步骤:1 1、先、先确定确定此题遵循基因的自由组合规律。此题遵循基因的自由组合规律。2 2、分解分解:将所涉及的两对:将所涉及的两对(或多对或多对)基因或性基因或性状分离开来,一对对单独考虑,用基因的状分离开来,一对对单独考虑,用基因的分离规律进行研究。分离规律进行研究。3 3、组合组合:将用分离规律研究的结果按一定方
23、:将用分离规律研究的结果按一定方式进行组合或相乘。式进行组合或相乘。怎样求基因型怎样求基因型?1.填空法填空法:已知亲代表现型和后代表现型已知亲代表现型和后代表现型,求亲代基因型求亲代基因型,最适最适用此法。用此法。例例:鸡毛腿鸡毛腿(F)对光腿对光腿(f)是显性是显性,豌豆冠豌豆冠(E)对单冠对单冠(e)是显是显性。现有两只公鸡性。现有两只公鸡A、B与两只母鸡与两只母鸡C、D。这四只鸡都。这四只鸡都是毛腿豌豆冠,它们杂交产生的后代性状表现如下:是毛腿豌豆冠,它们杂交产生的后代性状表现如下:(1)AXC 毛腿豌豆冠毛腿豌豆冠(2)AXD 毛腿豌豆冠毛腿豌豆冠(3)BXC 毛腿豌豆冠,光腿豌豆冠
24、毛腿豌豆冠,光腿豌豆冠(4)BXD 毛腿豌豆冠,毛腿单冠毛腿豌豆冠,毛腿单冠试求:试求:A、B、C、D的基因型。的基因型。2.分解法分解法:适合解多类题。但最适合解只知后代表现型及其数适合解多类题。但最适合解只知后代表现型及其数量比,求亲代的表现型和基因型的题。量比,求亲代的表现型和基因型的题。要求:能熟练掌握一对相对性状的杂交组合及结论。要求:能熟练掌握一对相对性状的杂交组合及结论。3:1 AaXAa 1:1 AaXaa 全隐全隐 aaXaa 全显全显 AAXAA或或AAXAa或或AAXaa例例1:小麦高小麦高(D)对矮对矮(d)是显性是显性,抗病抗病(T)对不抗病对不抗病(t)是显性是显性
25、,现有两亲本杂交现有两亲本杂交,后代如下后代如下:高抗高抗180,高不抗高不抗60,矮抗矮抗180,矮不抗矮不抗62。求亲代基因型和表现型。求亲代基因型和表现型。乘法原理:乘法原理:两个相互独立的事件同时或相继出现两个相互独立的事件同时或相继出现 (发生发生)的概率是每个独立事件分别发生的概率的概率是每个独立事件分别发生的概率 之之积。积。P(AB)=PAPB 注注:同同时发时发生生:通常用于基因自由通常用于基因自由组组合定律合定律 如如:基因型基因型为为AaBb的黄色的黄色圆圆粒豌豆与基因型粒豌豆与基因型为为aaBb的的绿绿色色圆圆粒豌豆粒豌豆杂杂交交,则则后代中基因型后代中基因型为为Aab
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