讲课用基因的自由组合定律一轮复习

高中生物必修二一轮复习目标要求：1、了解孟德尔两对相对性状的遗传试验过程。2、掌握基因的自由组合定律的实质。3、理解基因的自由组合定律在实践中的应用。4、能够运用自由组合定律，并进行相关的推算。5、培养观察能力、思维能力和逻辑推理能力。×PF1个体数：31510810132比例：9：3：3：1黄色圆粒黄色圆粒F2黄色圆粒绿色皱粒绿色圆粒黄色皱粒×一、两对相对性状的杂交试验：绿色皱粒粒形圆粒种子315+108=423皱粒种子101+32=133圆粒：皱粒≈3：1黄色种子315+101=416粒色绿色种子108+32=140黄色：绿色≈3：1结论：豌豆的粒形、粒色的遗传遵循基因的分离定律思考：如果单独考虑一对相对性状的遗传，那么，在F2中它们的性状分离比是多少？YYRRYRyrYyRr(黄色圆粒)P配子F1配子F1×YryrYRyR假说：F1产生配子时成对的遗传因子分离，不成对的遗传因子自由组合。二、假说yyrr9：3：3：1yRYRYryrYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRrYYrrYyrrYRyRYyRryyRrYyrryyrrF1161161161161161161161161161161161161161161161161推广（两对相对性状F2代表现型）符合下面规律：双显A_B_：单显A_bb：单显aaB_：双隐aabb9：3：3：1黄圆Y_R_：黄皱Y_rr：绿圆yyR_：绿皱yyrr比例：表现型（4种）1/41/41/41/41/41/41/41/4双显9单显3单显3双隐1YYRR、161164162162yyRR、YYrr、161162161162yyrr161规律：1、F2中的纯合子共（）种，每种各占（）2、F2中的双杂合子共（）种，占（）3、F2中的单杂合子共（）种，每种各占（）4、F2中亲本类型占（），重组类型（）。重组类型中纯合子占（）杂合子占（）。5、如果亲本改为YYrr和yyRR，则F2中亲本类型占（），重组类型占（）基因型：（9种）41/1614/1642/1610/166/161/32/36/1610/16YyRr、YYRr、YyRRyyRrYyrr三、对自由组合现象解释的验证×测交实验：yr配子：测交后代：1：1：1：1杂种子一代隐性纯合子YyRryyrrYyRrYyrryyRryyrrYRYryRyr结论：实验结果符合预期设想，四种表现型实际子粒数比接近1：1：1：1，从而证实了F1形成配子时不同对的基因是自由组合。四、基因的自由组合定律的实质oYRyrYRryRr具有两对（或更多对）等位基因的个体产生配子时，在同源染色体上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。这一规律就叫做基因的自由组合定律。适用范围：真核生物，有性生殖过程中非同源染色体上的非等位基因（原核生物、病毒的基因；无性生殖过程中的基因；细胞质基因遗传时不符合孟德尔的遗传定律。）YyRrYRyr减数第一次分裂后期减数第二次分裂中期精子细胞YYyRRrry1234YyRrYRyr1个精原细胞→4个精子（2种）1个卵原细胞→1个卵细胞（1种）四、基因的自由组合定律的实质YYYrrrrRYyyyyRRR减数第一次分裂后期减数第二次分裂中期精子细胞1234YyrRYryR1个精原细胞→4个精子（2种）1个卵原细胞→1个卵细胞（1种）四、基因的自由组合定律的实质结论：对于两对相对性状而言1、1精原细胞4精子（2种）YyRrYR和yr或Yr和yR2、1雄性个体无数精子（4种即2n）YyRrYr、yr、Yr、yR同理：3、1卵原细胞1种卵细胞。4、1雌性个体4种卵细胞（即2n）n表示非同源染色体上非等位基因的对数五、基因的自由组合定律在实践中的应用（1）指导杂交育种在育种工作中，人们用杂交的方法，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。对应例题：水稻中，易倒伏(D)对抗倒伏(d)是显性，早熟(E)对迟熟(e)是显性。现有两个不同品种的水稻，一个品种抗倒伏迟熟(ddee)；另一个品种易倒伏早熟(DDEE)，能否通过杂交育种的方法培育出既抗倒伏又早熟的新品种？。请用图解表示培育过程，并简单说明。能图解：易倒伏早熟(DDEE)×抗倒伏迟熟(ddee)P：F1：F2：DdEe抗倒伏迟熟易倒伏迟熟易倒伏早熟易倒伏早熟抗倒伏早熟1DDEE2DDEe2DdEE4DdEe1DDee2Ddee1ddEE2ddEe1ddee据图解在F2中分离出的抗倒伏早熟(ddEE或ddEe)植株占总数的3/16，其中占总数1/16是纯合类型（ddEE)，占总数2/16是杂合类型(ddEe)。要进一步得到纯合类型，还需要对抗倒伏早熟类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的抗倒伏早熟新类型。（2）指导遗传病的预测与诊断在医学实践中，人们可以根据基因的自由组合定律来分析家庭中两种遗传病同时发病的情况，或只患一种病的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们患病的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。对应例题：某家庭中，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性聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制，基因型为dd)。你能否根据基因的自由组合定律来分析这个家庭中，子代两种遗传病同时发病的机率？（）；子代只患一种遗传病机率？（）解析：根据题目提供的信息，这个家庭中已生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子(ppdd)。可用逆推的方法，推出其父亲的基因型是，母亲的基因型应是。再采用分解综合的方法，先计算每种病的发病机率；Pp×pp→1/2Pp、1/2pp即患多指的可能性是；Dd×Dd→1/4DD、2/4Dd、1/4dd即患先天性聋哑可能性是；子代两种遗传病同时发病的机率。只患多指的概率是；只患先天性聋哑的概率是；只患一种遗传病的概率是。1/81/2PpDdppDd1/21/41/2×1/4＝1/81/2－1/8（两病兼发概率）＝3/81/4－1/8（两病兼发概率）＝1/83/8﹢1/8＝1/2（一）、自由组合定律解题指导1.熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系子代表现型比例亲代基因型3∶1Aa×Aa1∶1Aa×aa9∶3∶3∶1AaBb×AaBb1∶1∶1∶1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3∶3∶1∶1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb六、与基因自由组合定律相关的问题示例小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性,抗锈(R)对感锈(r)为显性,这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株做亲本杂交,子代有毛颖抗锈∶毛颖感锈∶光颖抗锈∶光颖感锈=1∶1∶1∶1,写出两亲本的基因型。分析：将两对性状分解为：毛颖∶光颖=1∶1,抗锈∶感锈=1∶1。根据亲本的表现型确定亲本基因型为Prr×ppR,只有Pp×pp,子代才有毛颖∶光颖=1∶1,同理,只有rr×Rr,子代抗锈∶感锈=1∶1。综上所述,亲本基因型分别是Pprr与ppRr。2.分离定律的熟练运用(1)原理：分离定律是自由组合定律的基础。(2)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa;Bb×bb。(3)题型①配子类型的问题示例AaBbCc产生的配子种类数AaBbCc↓↓↓2×2×2=8种不同对的基因分别位于不同对的同源染色体上②配子间结合方式问题示例AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种？先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4=32种结合方式。③基因型类型的问题示例AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型数先分解为三个分离定律：Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18种基因型。④表现型类型的问题示例AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能的表现型数可分解为三个分离定律：Aa×Aa→后代有2种表现型Bb×bb→后代有2种表现型Cc×Cc→后代有2种表现型所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2=8种表现型。⑤子代基因型、表现型的比例示例求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例分析：将ddEeFF×DdEeff分解：dd×Dd后代：基因型比1∶1,表现型比1∶1；Ee×Ee后代：基因型比1∶2∶1,表现型比3∶1；FF×ff后代：基因型1种,表现型1种。所以,后代中基因型比为：(1∶1)×(1∶2∶1)×1=1∶2∶1∶1∶2∶1；表现型比为：(1∶1)×(3∶1)×1=3∶1∶3∶1。⑥已知双亲基因型，求某一具体基因型或表现型子代所占比例a、规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将各种基因型及性状所占比例分别求出后，再组合并乘积。b、举例：如基因型为AaBbCC与AabbCc的个体相交，求：基因型为AabbCc个体的概率；表现型为AbbC的概率。分析：先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分别求出Ab、bb、Cc的概率依次为1/2、1/2、1/2，则子代为AabbCc的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。按前面①、②、③分别求出A、bb、C的概率依次为3/4、1/2、1，则子代为AbbC的概率应为3/4×1/2×1＝3/8。⑦已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率。规律：不同于亲本的类型＝1－亲本类型所占比例。举例：如基因型为AaBbCC与AabbCc的个体相交，求：不同于亲本的基因型所占的比例分析：先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分别求出Aa、Bb、CC、bb和Cc的概率依次为1/2、1/2、1/2、1/2、1/2基因型为AaBbCC的概率为1/2×1/2×1/2﹦1/8基因型为AabbCc的概率为1/2×1/2×1/2﹦1/8不同于亲本的基因型所占的比例为1－1/8－1/8﹦3/4⑧遗传病概率求解当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：序号类型计算公式1患甲病的概率m则不患甲病概率为2患乙病的概率n则不患乙病概率为3只患甲病的概率m(1－n)＝m－mn4只患乙病的概率n(1－m)＝n－mn1－m1－n序号类型计算公式5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率1－mn－(1－m)(1－n)或m(1－n)＋n(1－m)7患病概率m(1－n)＋n(1－m)＋mn或1－(1－m)(1－n)8不患病概率(1－m)(1－n)以上规律可用右图帮助理解：患甲病的概率m，患乙病的概率n举例：人类的多指是显性遗传病，多指（A）对正常（a）是显性。白化病是一种隐性遗传病，肤色正常（C）对白化（c）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，父亲多指，母亲正常，他们已经生有手指正常但患白化病的孩子。请预测这对夫妇下一个孩子的健康情况：⑴孩子正常手指的概率是；⑵孩子多指的概率是；⑶孩子肤色正常的概率是；⑷孩子换白化病的概率是；(5)孩子手指和肤色均正常的概率是；(6)孩子两病均患的概率是；(7)孩子只患一种病的概率是；1/21/23/41/4AC×aaCaaccaccF1Aa×aa→1/2Aa多指1/2aa正常Cc×Cc→1/4cc白化病3/4C正常3/81/81/2⑨两对基因控制一对性状的非常规分离比遗传现象某些生物的性状由两对等位基因控制，这两对基因在遗传的时候遵循自由组合定律，但是F1自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比如9∶3∶4,15∶1,9∶7，9∶6∶1等，分析这些比例，我们会发现