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1、第二章第二节,山东省实验中学 宋菁,自由组合规律在实践中的应用,一、自由组合规律在育种中的应用,根据基因自由组合原理，可以用具有互补优良性状的亲本杂交，从后代可能出现的新类型中，选择出兼具亲本优良性状的、符合育种目标的新品种。,优质瘦肉型商品猪，生长快，饲料转化率高，瘦肉率高,杜洛克猪,“嘎富”苹果,肉脆汁多，酸甜适口，有嘎拉和富士的综合风味,杂交兰花,花期合适，花香色美，对环境适应性强,一、自由组合规律在育种中的应用,探究活动1 设计水稻和马铃薯优良品种的杂交和选育方案,生产实践中，水稻是纯种自花授粉的农作物，用种子繁殖；而马铃薯是杂合体，通常用块茎繁殖。现要选育,活动程序,1.确定亲本的表
2、现型和基因型。,2.确定杂交方式，选育符合要求的新品种。,1.抗倒伏（dd）、抗稻瘟病（RR）的水稻新品种.,2.黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。,请设计这两种作物优良品种的杂交和选育方案。,3.良种繁育。,注意事项,1.确定杂交方式和繁育方案时，要考虑水稻和马铃薯的繁殖方式。,2.方案要求用遗传图解表示并加以简要说明。,3.分组讨论各自方案的可行性，推选代表宣布结果，并说明分析,推导过程。,一、自由组合规律在育种中的应用,探究活动1 设计水稻和马铃薯优良品种的杂交和选育方案,分析讨论：,生产实践中，水稻是纯种自花授粉的农作物，用种子繁殖；而马铃薯是杂合体，通常用块茎繁殖。现要选育：
3、,1.抗倒伏（dd）、抗稻瘟病（RR）的水稻新品种.,2.黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。,请设计这两种作物优良品种的杂交和选育方案。,1.怎样确定亲本表现型和基因型？,2.水稻和马铃薯要选择的性状组合分别最早出现在第几代？,3.这两种育种方案有何异同？,一、自由组合规律在育种中的应用,1.怎样确定亲本表现型和基因型？,水稻是纯合体,基因型可能是：,DDRR,DDrr,ddRR,ddrr,分析：,（1）已有品种中没有所要求选育的基因和性状组合。（排除）,（2）已有品种中通过杂交应能组合出所要求选育的基因和性状组合。,马铃薯是杂合体,YYRr,YyRr,YyRR,yyRr,Yyrr,d
4、dRR,DDrr,表现型,易倒伏抗病,抗倒伏抗病,易倒伏不抗病,抗倒伏不抗病,黄肉抗病,非黄肉抗病,黄肉,不抗病,（假设、验证）,结论：,水稻的亲本组合为易倒伏抗病（DDRR）和抗倒伏不抗病（ddrr）,抗倒伏抗病,易倒伏不抗病,YYRr,YyRr,YyRR,黄肉抗病,马铃薯的亲本组合为非黄肉抗病（yyRr）和黄肉不抗病（Yyrr）,2.水稻和马铃薯要选择的性状组合分别最早出现在第几代？,一、自由组合规律在育种中的应用,ddrr,P,F1,F2,DDRR,水稻的选育：,DdRr,D_R_,D_rr,马铃薯的选育：,yyRr,Yyrr,YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr,黄肉抗病,ddR_,
5、ddrr,抗倒伏抗病,易倒伏抗病,易倒伏抗病,易倒伏不抗病,抗倒伏不抗病,非黄肉抗病,非黄肉不抗病,黄肉,不抗病,一、自由组合规律在育种中的应用,ddrr,P,F1,F2,DDRR,水稻的选育：,DdRr,D_R_,D_rr,ddR_,ddrr,抗倒伏抗病,马铃薯的选育：,yyRr,Yyrr,YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr,黄肉抗病,3.这两种育种方案有何异同？,ddT_,ddtt（淘汰）,多代自交纯化、选择,淘汰,种植后用块茎繁殖,淘汰,优良性状中有显性性状,一、自由组合规律在育种中的应用,小结：,选育纯种（能稳定遗传）：,品种甲,品种乙,（纯种）,（纯种）,F1,F2选出优良性状类
6、型,连续自交,直至不发生性状分离,（或纯化提高优良性状纯合体的比例）,新品种,（纯种）,各种类型中选出优良性状类型,（杂种）,选育杂种（有杂种优势）：,品种甲,品种乙,（杂种）,无性繁殖,（如玉米等）,品种甲,品种乙,F1杂交种,（纯种）,优良性状为全为隐性性状,新品种,新品种,自交繁殖,自交繁殖,年年制种,二、自由组合规律在医学实践中的应用,并指,白化,根据基因自由组合原理，可以预测两种或两种以上的遗传病在一个家庭、家族或某一个群体中的发病率，以便采取相应的措施，避免有害遗传基因的重新组合，减少人群中有害基因的频率，优化人群遗传素质，提高人口质量。,二、自由组合规律在医学实践中的应用,探究活
7、动2 预测同时患两种遗传病的风险,一对夫妇来医院做遗传咨询。丈夫表现型正常，妻子并指（由常染色体显性基因B控制），他们已生了一个白化病（由常染色体隐性基因a控制）的女儿，请预测他们再生一个孩子同时患两种病的概率。,2.根据基因自由组合规律计算后代的患病率。,3.分组讨论结果，比较各自方法的优缺点，寻求,活动程序：1.确定这对夫妇的基因型,最简单准确的方法。,二、自由组合规律在医学实践中的应用,1.确定这对夫妇的基因型,丈夫正常,A_bb,妻子并指,A_B_,女儿白化,aabb,a,a,A_,A_,aa,bb,B_,a,bb,a,b,两对基因,b,独立遗传,二、自由组合规律在医学实践中的应用,2
8、.计算后代患两种病的概率,AABb,AAbb,AaBb,Aabb,AaBb,Aabb,aaBb,aabb,AaBb,Aabb,后代表现型：,AABb,AaBb,1/4,1/4,1/4,1/2,1/2,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,2/8,并指,AAbb,Aabb,aaBb,aabb,1/8,2/8,1/8,1/8,3/8,正常,白化并指,白化,3/8,1/8,1/8,Aa,Aa,AA,Aa,aa,Bb,bb,1/4,1/4,1/2,1/4,bb,Bb,1/2,1/2,AABb,AaBb,aaBb,AAbb,Aabb,aabb,1/8,1/4,1/4,方
9、法一:,方法二:,1/8,1/8,1/8,后代表现型：,Aa,Aa,Bb,bb,并指,正常,白化,正常,1/4,3/4,1/2,1/2,并指,并白,正常,白化,3/8,3/8,1/8,1/8,基因型,基因型,配子,配子,二、自由组合规律在医学实践中的应用,2.计算后代患两种病的概率,先天性耳聋是常染色体隐性遗传病（由基因a控制），多指是常染色体显性遗传病（由基因B控制），两对性状独立遗传。有一对夫妇的基因型分别是aaBb，Aabb，则他们的后代,（1）可能有几种基因型和表现型？,（2）基因型是aaBb的个体出现的概率是多少？,（3）只患一种病的概率是多少？,（4）完全正常的概率是多少？,aaB
10、b,Aabb,aa,Aa,aa,Aa,Bb,bb,Bb,bb,正常,两对性状独立遗传,正常,耳聋,多指,1/2,1/2,1/2,1/2,（1）基因型：224种，表现型：224种,（2）aaBb的概率：1/21/21/4,（3）只患耳聋：1/21/2=1/4,只患多指：1/21/2=1/4,只患一种病：1/4+1/4=1/2,（4）完全正常：1/21/2=1/4,二、自由组合规律在医学实践中的应用,小结：,一、预测两种或两种以上遗传病再发风险的步骤是：,1.明确每种病的遗传方式,2.确定亲代可能的基因型,3.根据基因自由组合规律，计算后代患病的概率。,二、计算后代患病概率的方法：,凡是独立遗传的
11、遗传病，即符合基因的自由组合规律，可将每对性状的遗传分开独立分析，然后在组合在一起，利用乘法定理和加法定理计算相应基因型或表现型出现的概率。,三、巩固练习,1.番茄是自花受粉植物，已知红果（R）对黄果为显性，正常果形（F）对多棱果为显性，以上两对等位基因独立遗传。现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种（以上品种均为纯合子），育种专家期望获得红色正常果形的新品种，为此进行杂交。试回答下列问题：,（1）应选用以上哪两种品种作为杂交亲本？,（2）上述两亲本杂交产生的F1代具有何种基因型和表现型？,（3）在F2代中表现红色正常果形植株出现的比例有多大？F2代中能稳定遗传的红色正常果形植株
12、出现的比例有多大？如何提高稳定遗传的红色正常果形植株的比例？,红色多棱果、黄色正常果形,RrFf、红果正常果形,9/16、1/16、取红色正常果形番茄连续多代自交，每代都淘汰掉其他性状的个体。,三、巩固练习,2.一个外观和色觉正常的夫妇，生了一个白化病的女儿和一个外观正常但患红绿色盲的儿子（白化病由a基因控制，色盲由b基因控制）。试判断：,（1）这对夫妇的基因型是怎样的？预计他们再生一个只患白化病的女儿或只患红绿色盲的儿子的概率分别各是多少？,（2）在这对夫妇的后代中，可能出现既患白化病又患色盲的孩子吗？如果可能，概率是多少？,夫：AaXBY 妻；AaXBXb,生只患白化病女儿：1/41/21
13、/8,生只患红绿色盲的儿子：3/41/43/16,可能,概率是：1/41/41/16,一、自由组合规律在育种中的应用,1.怎样确定亲本表现型和基因型？,分析：（1）已有品种中没有所要求选育的性状组合。（排除）,（2）已有品种能通过杂交组合出所要求选育的性状组合,列出两对性状可能的组合类型：,水稻：易倒伏不抗病、抗倒伏不抗病、易倒伏抗病，抗倒伏抗病。,马铃薯：非黄肉不抗病、黄肉不抗病、非黄肉抗病，黄肉抗病。,结论：应选亲本的表现型为：水稻抗倒伏不抗病，不抗倒伏抗病,马铃薯黄肉不抗病，非黄肉抗病,根据表现型推测可能的基因型，结合已有品种是纯合体还是杂合体确定基因型：,水稻：抗倒伏不抗病：ddtt,易倒伏抗病：D_T_,水稻是纯合体,ddtt、DDTT,马铃薯：黄肉不抗病：Y_rr,非黄肉抗病：yyR_,马铃薯是杂合体,Yyrr、yyRr,抗倒伏抗病,黄肉抗病,易倒伏不抗病,非黄肉不抗病,（假设、验证）,
