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1、基因的自由组合定律,一、复习,1、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。,2、孟德尔基因分离定律科学研究的基本过程是什么?,二、基因的自由组合定律,(一)两对相对性状的遗传实验:,(正交、反交),结果表明:,F1为黄色圆粒,说明黄色对绿色是显性;圆粒对皱粒是显性。,F2中除出现两个亲本的性状外,还出现了两个非亲本性状,即黄色皱粒和绿色圆粒。试验结果显示出不同对性状之间发生的自由组合。,1、为什么会出现这样的结果呢?如何解释F2新类型的形成?,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
2、性状联系在一起分析,F2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?,黄圆:黄皱:绿圆:绿皱,比例接近:9:3:3:1,(二)对自由组合现象的解释,我们知道控制生物性状的基本单位是基因。假设:,豌豆种子粒色,黄色由基因Y控制,绿色由基因y控制,豌豆种子粒形,圆粒由基因R控制,皱粒由基因r控制,基因在体细胞中是成对存在的,而在配子中成单存在。Y与y为同源染色体上的一对等位基因;R与r为另一对同源染色体上的等位基因。,对自由组合现象的推理,用规范图解释:,1、豌豆两对等位基因的遗传,以动物精原细胞减数分裂为例,联会:,四分体:,减数分裂,减数分裂,(二)对自由组合现
3、象的解释,我们知道控制生物性状的基本单位是基因。假设:,豌豆种子粒色,黄色由基因Y控制,绿色由基因y控制,豌豆种子粒形,圆粒由基因R控制,皱粒由基因r控制,基因在体细胞中是成对存在的,而在配子中成单存在。Y与y为同源染色体上的一对等位基因;R与r为另一对同源染色体上的等位基因。,对自由组合现象的推理,用规范图解释:,1、豌豆两对等位基因的遗传,R,YR,yr,减数 分裂,减数 分裂,联会:,四分体:,减数分裂,减数分裂,A.一种,B.两种,C.三种,D.四种,思考:基因型为YyRr的个体,经过减数分裂可能产生()种基因型的精子,(1:1:1:1),(1:1:1:1),基因型9种,表现型4种,基
4、因型、表现型种类及比例,纯合子 1 2 3 4,即YYRR yyRR YYrr yyrr,各占1/16,共4/16;其中,能稳定遗传的个体占1/4。,基因型种类分布规律和特点及比例,此棋盘中,F2基因型种类九种,而每种数字所占的格数则为该基因型占F2的比例。,单杂合体(一对基因杂合,一对基因纯合),5 6 8 9,即YyRR YYRr yyRr Yyrr,各占2/16,共占8/16,即1/2。,双杂合体(两对基因都杂合),7 即YyRr,占4/16 即1/4。,单显性:,表现型类型分布特点及比例:,所以,F2表现型有四种,黄圆、黄皱、绿圆、绿皱,比例为9:3:3:1,双显性黄圆:1,5,6,7
5、,绿圆:2.8,黄皱:3,9,双隐性绿皱:4,,F2表现型种类四种,每个三角型所含点数占格为该表现型占F2的比例。,、豌豆的粒色-黄色和绿色,是由一对同源染色体上的一对等位基因控制(Yy),豌豆的粒形-圆滑和皱缩,是由另一对同源染色体上的一对等位基因控制(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。,、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 有16种,其中基因型9种,表现型4种,表现型比例为9:3:3:1,亲本类型占10/16,重组类型占6/16。,以下细胞可能产生几种基因型的配子?,(
6、不考虑交叉互换),通过F2四种表现型,推出九种基因型的简便方式:,黄圆:YR,黄皱:Yrr,绿圆:yyR,绿皱:yyrr,孟德尔对两对相对性状遗传实验,F2中表现型四种,比例为 9:3:3:1,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。,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:,YYRR YyRR YYRr YyRr 1,2,2,4 即 9/16,YYrr Yyrr 1,2 即 3/16,yyRR yyRr 1,2 即 3/16,1,即 1/16,在两对相对性状独立遗传的实验中,F2
7、代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是,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,具有两对相对性状的植物个体杂交,按自由组合定律遗传,F1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,小试牛刀,A、1/16 B、2/16C、3/16 D、4/16,将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊,所得到的籽粒,其胚的基因型最多有,小试牛刀,A、3种 B、4种C、6种 D、9种,测交:,配子:,基因型:,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F1(杂合体)进行减数分裂形成配子过程中,同源
8、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。这一定律叫做基因的自由组合定律,也叫做独立分配定律。,3、结论:这个结果证明孟德尔解释是正确的,F2结论可成立。,孟德尔用F1与双隐性类型测交,F1基因型若为纯合子,其测交后代只有一种表现型黄色圆粒;若为杂合子(YyRr),其测交后代有四种表现型,分别是:黄圆、黄皱、绿圆、绿皱,数量近似比值为 1:1:1:1,2、预期(种植实验):,1、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、
9、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。,五、自由组合定律在实践中的应用,2、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,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。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 控制)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PpDd,母亲的基因型是ppDd。据此可用图解:,P:PpDd ppD
10、d,由此得知:两病兼得为:1/8只得一种病:多指或先天聋哑(3/8)(1/8)1/2都正常为:3/8,PpDD,PpDd,ppDD,ppDd,PpDd,Ppdd,ppDd,ppdd,六、孟德尔获 得成功的原因:,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),采用杂交试验人工杂交,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)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。,应用统计学方法进行分析。,研究过程科学的程序。,1、产生配子种类:,提问:生物体细胞基因型为AaBb,产生一个基因型为 Ab,
11、问:,答案:、同时产生三个精子,基因为 Ab、aB、aB,(小结):知识迁移,解决问题。(师生归纳),、AB、ab、Ab、aB 四种,、同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?,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 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:AAaa,(2)杂交后代表现型两种1:1 时;双亲基因型 为一纯 合子、一杂合子,且纯合子为隐性个体,即:Aaaa,(3)杂合后代表现型两种3:1时,双亲基因型都为杂合子,即:AaAa,3、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),4、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),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。,发生过程:在杂合体减数分裂产生配子的过程中。,实质:等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自 由组合。,理论意义:基因重组,生物种类多样性的原因之一。,实践意义:指导杂交育种、选择培育新品种。医学上预 防遗传病。,