孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)生物專題自由組合定律之遺傳因子的發(fā)現(xiàn)

1、1.2 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)生物專題自由組合定律之遺傳因子的發(fā)現(xiàn)回顧上節(jié)內(nèi)容，回答以下問題： 1、孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的主要原因之一是實(shí)驗(yàn)程序科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，他采用了什么研究方法？ 其一般步驟是怎樣的？ 2、豌豆的子葉顏色黃色(Y)對綠色(y)為顯性，籽粒形狀圓粒(R)對皺粒(r)為顯性，按照分離定律，分別用純種親本進(jìn)行雜交，分組寫出每一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解(包括親代雜交，F(xiàn)1自交)假說演繹法一對相對性狀 的雜交實(shí)驗(yàn)對分離現(xiàn)象的解釋設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)測交實(shí)驗(yàn)分離定律提出問題演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證作出假說得出結(jié)論假說演繹法一般步驟:回顧上節(jié)內(nèi)容，回答以下問題： 1、孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的主要原因之

2、一是實(shí)驗(yàn)程序科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，他采用了什么研究方法？ 其一般步驟是怎樣的？ 2、豌豆的子葉顏色黃色(Y)對綠色(y)為顯性，籽粒形狀圓粒(R)對皺粒(r)為顯性，按照分離定律，分別用純種親本進(jìn)行雜交，分組寫出每一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解(包括親代雜交，F(xiàn)1自交)一、兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)提出問題（1）為什么出現(xiàn)新的性狀組合呢？（2）9：3：3：1 與 3：1 是否有數(shù)學(xué)聯(lián)系呢？ = 9331 （3：1）2 = （3：1）（3：1）無新的性狀，但有新的表現(xiàn)型（性狀組合）。一、兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)對每一對相對性狀單獨(dú)進(jìn)行分析粒形粒色315+108=423圓粒種子皺粒種子黃色種子綠色種子101+32=

3、133315+101=416108+32=140統(tǒng)計(jì)學(xué)原理31:31: 3圓3黃1綠1皺 9黃圓3綠圓3黃皺1綠皺可見，每一對相對性狀仍然遵循分離定律二、對自由組合現(xiàn)象的解釋分離自由組合作出假說16941、豌豆的黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制；豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制。2、F1在產(chǎn)生配子時(shí)，每對遺傳因子彼此 _，不同對的遺傳因子可以 _；3、受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，結(jié)合方式有_種F2的遺傳因子組合_種F2的表現(xiàn)型_種F2YRyrYryRYRyrYryRYRYRYRyrYRyRYRYrYRYrYRyRYRyrYRyrYRyr r r Yy r r Yy r r YYy

4、RyRyRyryRyr r r yy93319黃圓（雙顯）3黃皺（一顯一隱）3綠圓（一隱一顯）1綠皺（雙隱）9/163/163/161/16其中親本類型2種，重組類型2種。在F2中YyRr占 ，在黃色圓粒中YyRr占 。F2 性 狀黃圓Y_R_綠圓yyR_黃皺Y_rr綠皺yyrr數(shù) 量 比9331可能的遺傳因子組成YYRRYYRrYyRR YyRryyrrYYrrYyrryyRRyyRr 122421211在F2中YYRR占 ，在黃色圓粒中YYRR占 。1/161/94/164/9算一算：1、演繹推理： 雜種一代 雙隱性類型黃色圓粒 綠色皺粒 Y yR ry yr ry RY ry rY Ry

5、 rY yR ry yr ry yR rY y r r測交配子測交后代1 1 1 1黃圓 黃皺 綠圓 綠皺三、對自由組合規(guī)律的驗(yàn)證-測交2、種植實(shí)驗(yàn)孟德爾所做測交實(shí)驗(yàn)，無論是以的F1做母本還是做父本，測交試驗(yàn)的結(jié)果符合預(yù)期的設(shè)想，四種表現(xiàn)型實(shí)際子粒數(shù)比接近1：1：1：1，因此可以證明，F(xiàn)1在形成配子時(shí)，不同對的基因是自由組合的。黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆的F1測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果三、對自由組合規(guī)律的驗(yàn)證-測交四、得出結(jié)論自由組合定律內(nèi)容 控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是_的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此_，決定不同性狀的遺傳因子_?；ゲ桓蓴_分離自由組合假說演繹法兩對相對性狀 的雜

6、交實(shí)驗(yàn)對自由組合現(xiàn)象的解釋設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)測交實(shí)驗(yàn)自由組合定律提出問題演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證作出假說得出結(jié)論小結(jié)：減 后期基因分離定律的實(shí)質(zhì) 等位基因隨著同源染色體的分開而分離基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)等位基因分離、非同源染色體上的非等位基因自由組合。 RryY減 后期ryYRyYrR或ryYRRr精原細(xì)胞Y yrR次級精母細(xì)胞YY y yRRrrYYRR y yrr或復(fù)制初級精母細(xì)胞YY y yRRrr四分體精細(xì)胞YrYr yR yR基因自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)4個(gè)，2種，1:14個(gè)，2種，1:1或YRYR yr yr精（卵）原細(xì)胞初級精（卵）母細(xì)胞次級精（卵）母細(xì)胞精（卵）細(xì)胞或極體沒有交叉互換Y yR

7、 rYR y rYRYRYR y r y r y r精（卵）原細(xì)胞初級精（卵）母細(xì)胞次級精（卵）母細(xì)胞精（卵）細(xì)胞或極體沒有交叉互換Y yrRYrYr yR yRYrYr yR yR基因的自由組合定律 的實(shí)質(zhì)：為什么要強(qiáng)調(diào)是非同源染色體上，如果在同一同源染色體上的非等位基因能不能自由組合？ 位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。問:Aa,Bb,Cc這些基因哪些能自由組合，哪些不能自由組合？原因？ 判斷：基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：在F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因分離，非等位基因自

8、由組合（ ）XA.B.D.C.據(jù)圖，下列選項(xiàng)中不遵循基因自由組合規(guī)律的是 ( )A基因的自由組合定律發(fā)生于下圖中哪個(gè)過程( )A. B. C. D.【解析】選A。可以分別表示減數(shù)分裂和受精作用，表示從受精卵發(fā)育成個(gè)體（子代），可理解為性狀的表達(dá)?；虻淖杂山M合是非同源染色體上的非等位基因在配子形成時(shí)發(fā)生的，在受精作用進(jìn)行時(shí)不發(fā)生此現(xiàn)象，在基因的表達(dá)過程中也沒有發(fā)生。在減數(shù)分裂過程中配子產(chǎn)生數(shù)目情況(非等位基因在非同源染色體上) 基因組成一個(gè)卵原細(xì)胞實(shí)際產(chǎn)生配子的種類一個(gè)精原細(xì)胞實(shí)際產(chǎn)生配子的種類一個(gè)雄性個(gè)體產(chǎn)生配子的種類一個(gè)雌性個(gè)體產(chǎn)生配子的種類Aa1種2種2種2種AaBb1種2種4種4種Aa

9、BbCc1種2種8種8種AaBbCc(n對等位基因)1種2種2n種2n種配子情況下表是分析豌豆的兩對基因遺傳情況所得到的F2基因型結(jié)果（非等位基因位于非同源染色體上），表中列出的部分基因型，有的以數(shù)字表示。下列敘述中不正確的是配子yRyrYR12YyRrYr3yR4yryyrrA.表中Y、y、R、r基因的編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的、2、3、4代表的基因型在F2中出現(xiàn)的幾率大小為32=412中出現(xiàn)表現(xiàn)型不同于親本的重組類型的比例是6/16或10/16D.表中Y、y、R、r基因的載體有染色體、葉綠體、線粒體D自由組合定律適用條件有性生殖的真核生物。細(xì)胞核內(nèi)染色體上的基因。兩對或兩對以上位于非同源染色

10、體上的非等位基因。分離定律適用條件真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳。一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。下列遺傳現(xiàn)象遵循孟德爾遺傳規(guī)律的是？A.人線粒體肌病 B.人色盲性狀遺傳C.紫茉莉花葉綠體性狀遺傳D.細(xì)菌固氮性狀遺傳分離定律 VS 自由組合定律兩大遺傳定律在生物的性狀遺傳中_進(jìn)行， _起作用。（病毒和單細(xì)胞生物除外，無法進(jìn)行基因分離和自由組合） 分離定律是自由組合定律的_。同時(shí)同時(shí)基礎(chǔ)遺傳 定律研究的相對 性狀涉及的等位 基因F1配子的種類及 比例F2基因型種類及比例F2表現(xiàn)型種類及比例基因的分離 定律基因的自由組合定律兩對或 多對等位 基因兩對或 多對一對一對等位基因2種1122種 11

11、113種 12132種 (121)22種 31 22種(31)2(3:1)(3:1)已知子代表現(xiàn)型及比例推測親代基因型9:3:3:13:1 AaAa1:1 Aaaa(AaAa)(BbBb) AaBbAaBb (1:1)(1:1)1:1:1:1(Aaaa)(Bbbb) AaBbaabb 或 AabbaaBb (3:1)(1:1)3:3:1:1(AaAa)(Bbbb) AaBbAabb 或 AaBbaaBb (Aaaa)(BbBb) 某種哺乳動物的直毛（B）對卷毛（b)為顯性，黑色（C）對白色（c）為顯性（這兩對基因分別位于不同對的同源染色體上）。基因型為BbCc的個(gè)體與“個(gè)體X”交配，子代表現(xiàn)型

12、有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，并且他們之間的比為3311，“個(gè)體X”的基因型為（ ） C 小麥的毛穎和光穎是一對相對性狀（顯、隱性由P、p基因控制），抗銹和感銹是一對相對性狀（由R、r控制），控制這兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上。以純種毛穎感銹（甲）和純種光穎抗銹（乙）為親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為毛穎抗銹（丙）。再用F1與丁進(jìn)行雜交，F(xiàn)2有四種表現(xiàn)型，對每對相對性狀的植株數(shù)目作出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示，則丁的基因型是（ ）D 假如水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗瘟病(R)對易染病(r)為顯性?，F(xiàn)有一高稈抗病的親本水稻和矮稈易染病的親本水稻雜交，產(chǎn)生的F1再和隱性類型進(jìn)行測交

13、，結(jié)果如下圖所示(兩對基因位于兩對同源染色體上)。請問F1的基因型為()C1.下列有關(guān)基因分離定律和基因自由組合定律的說法錯(cuò)誤的是（ ）A.在有性生殖核遺傳中，兩對或兩對以上相對性狀的遺傳都遵循基因自由組合定律B.等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中C.基因分離定律是基因自由組合定律的基礎(chǔ)D.二者揭示的都是生物細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的遺傳規(guī)律A練習(xí)：1、基因的自由組合規(guī)律中，“自由組合”是指（ ）A、等位基因的自由組合 B、不同基因的雌、雄配子間隨機(jī)組合C、親本不同基因的組合D、不同染色體上非等位基因的組合D2、父本的基因型為AABb，母本基因型為AaBb，其F1不可能出現(xiàn)的基因型是（ ）A、aa

14、bb B、AABb C、AAbb D、AaBbA練習(xí)：3、關(guān)于“自由組合定律”的論述，錯(cuò)誤的是（ ） A、是生物多樣性的原因之一 B、可指導(dǎo)雜交育種 C、可指導(dǎo)細(xì)菌的遺傳研究 D、基因重組C5、具有基因型AaBB個(gè)體進(jìn)行測交，測交后代中 與它們的兩個(gè)親代基因型不同的個(gè)體所占的 百分比是 A.25% B.50% C.75% D.100%6、自由組合定律在理論上不能說明的是 A.新基因的產(chǎn)生 B.新的基因型的產(chǎn)生 C.生物種類的多樣性 D.基因可以重新組合DA練習(xí)：1）理論上： 生物體在進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因可以重新組合（即基因重組），從而導(dǎo)致后代發(fā)生變異。 這是生物種類多樣性的

15、原因之一。 自由組合定律在理論和實(shí)踐上的意義2）實(shí)踐上：指導(dǎo)雜交育種、選擇培育新品種。醫(yī)學(xué)上預(yù)防遺傳病。 在雜交育種工作中，人們有目的地用具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本進(jìn)行雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，就能產(chǎn)生所需要的優(yōu)良品種。 基因自由組合規(guī)律的常用解法1、先確定此題是否遵循基因的自由組合規(guī)律。 2、分解：將所涉及的兩對(或多對)基因或性狀分離開來，一對一對單獨(dú)考慮，用基因的分離規(guī)律進(jìn)行分析研究。 3、組合：將用分離規(guī)律分析的結(jié)果按一定方式進(jìn)行組合或相乘。 獨(dú)立考慮每一種基因要決-（運(yùn)用先獨(dú)立后綜合的方法）分解乘法定理的應(yīng)用例1: 某基因型為A a B B C c D d的生物個(gè)體產(chǎn)生配

16、子類型的計(jì)算。 每對基因單獨(dú)產(chǎn)生配子種類數(shù)是：Aa2種，BBl種，Cc2種，Dd2種，則此個(gè)體產(chǎn)生的配子類型為21228種。 （1）某個(gè)體產(chǎn)生配子的類型數(shù)等于各對基因單獨(dú)形成的配子種數(shù)的乘積。例2: A a B b C cA a B b c c所產(chǎn)子代的基因型數(shù)的計(jì)算。 因AaAa所產(chǎn)子代的基因型有3種， BbBb所產(chǎn)子代的基因型有3種， Cccc所產(chǎn)子代的基因型有2種，所以A a B b C cA a B b c c所產(chǎn)子代基因型種數(shù)為33 218種。 （2）任何兩種基因型的親本相交，產(chǎn)生的子代基因型的種類數(shù)等于親本各對基因型單獨(dú)相交所產(chǎn)生基因型種類數(shù)的積。 例 3: A a B b C c

17、A a B b c c所產(chǎn)子代的表現(xiàn)型種數(shù)的計(jì)算。 因A aA a所產(chǎn)子代表現(xiàn)型是2種， B bB b所產(chǎn)子代表現(xiàn)型是2種， C cc c所產(chǎn)子代表現(xiàn)型也是2種，所以：A a B b C cA a B b c c所產(chǎn)表現(xiàn)型共有2228種。（3）任何兩種基因型的親本相交，產(chǎn)生的子代表現(xiàn)型的種類數(shù)等于親本各對基因單獨(dú)相交所產(chǎn)子代表現(xiàn)型種類數(shù)的積。 例 4: A a B bA a B B相交產(chǎn)生的子代中基因型a a B B所占比例的計(jì)算。 因?yàn)锳 aA a相交子代中a a基因型個(gè)體占1/4， B bB B相交子代中B B基因型個(gè)體占1/2，所以a a B B基因型個(gè)體占所有子代的1/41/21/8。

18、 （4）子代個(gè)別基因型所占比例等于該個(gè)別基因型中各對基因型出現(xiàn)概率的乘積。例 5: A a B bA a B B所產(chǎn)子代中表現(xiàn)型a B所占比例的計(jì)算。 因A aA a相交所產(chǎn)子代中表現(xiàn)型a占1/4， B bB B相交所產(chǎn)子代中表現(xiàn)型B占1，所以表現(xiàn)型a B個(gè)體占所有子代的1/411/4。（5）子代個(gè)別表現(xiàn)型所占比例等于該個(gè)別表現(xiàn)型中每對基因的表現(xiàn)型所占比例的積。1、求子代基因型（或表現(xiàn)型）種類 已知基因型為AaBbCc aaBbCC的兩個(gè)體雜 交，能產(chǎn)生_種基因型的個(gè)體；能 產(chǎn)生_種表現(xiàn)型的個(gè)體。2、求子代個(gè)別基因型（或表現(xiàn)型）所占幾率 已知基因型為AaBbCcaaBbCC兩個(gè)體雜交， 求子代

19、中基因型為AabbCC的個(gè)體所占的比例 為_；基因型為aaBbCc的個(gè)體所 占的比例為_。1/1612分解乘法定理的應(yīng)用要決-獨(dú)立考慮每一種基因41/8分解乘法定理的應(yīng)用要決-獨(dú)立考慮每一種基因3、基因型為AaBb的個(gè)體自交，子代中與親代相同的基因 型占總數(shù)的（ ），雙隱性類型占總數(shù)的（ ） A1/16 B3/16 C4/16 D9/16CA4、具有兩對相對性狀的純種個(gè)體雜交，在F2中出現(xiàn)的 性狀中：（1）雙顯性性狀的個(gè)體占總數(shù)的 。（2）能夠穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的 。（3）與F1性狀不同的個(gè)體占總數(shù)的 。（4）與親本性狀不同的個(gè)體占總數(shù)的 。9/161/47/163/8或5/85、假定某一個(gè)

20、體的遺傳因子組成為AaBbCcDdEEFf，此 個(gè)體能產(chǎn)生配子的類型為 種 種 種 種基本題型分類講解1種類問題 (1)配子類型的問題規(guī)律：某一基因型的個(gè)體所產(chǎn)生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))。如：AaBbCCDd產(chǎn)生的配子種類數(shù)：AaBbCCDd 2 2 1 28種(2)配子間結(jié)合方式問題規(guī)律：兩基因型不同的個(gè)體雜交，配子間結(jié)合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。如：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間結(jié)合方式有多少種？先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbCc8種配子，AaBbCC4種配子。再求兩親本配子間結(jié)合方式。由于兩性配子間結(jié)合是隨機(jī)的，因

21、而AaBbCc與AaBbCC配子間有8432種結(jié)合方式。(3)已知雙親基因型，求雙親雜交后所產(chǎn)生子代的基因型種類數(shù)與表現(xiàn)型種類數(shù)規(guī)律：兩基因型已知的雙親雜交，子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)等于將各性狀分別拆開后，各自按分離定律求出子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)的乘積。如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？多少種表現(xiàn)型？先看每對基因的傳遞情況：AaAa后代有3種基因型(1AA2Aa1aa)；2種表現(xiàn)型；BbBB后代有2種基因型(1BB1Bb)；1種表現(xiàn)型；CcCc后代有3種基因型(1CC2Cc1cc)；2種表現(xiàn)型。因而AaBbCcAaBBCc后代中有32318種基因型；有2124種

22、表現(xiàn)型。2概率問題(1)已知雙親基因型，求子代中某一具體基因型或表現(xiàn)型所占的概率如基因型為AaBbCC與AabbCc的個(gè)體雜交，求：生一基因型為AabbCc個(gè)體的概率；生一表現(xiàn)型為A_bbC_的概率。1/83/8(2)已知雙親基因型，求子代中純合子或雜合子出現(xiàn)的概率子代雜合子的概率1子代純合子概率如上例中親本組合AaBbCCAabbCc，則子代中純合子概率： = 1/8 子代中雜合子的概率：7/8 =3/4=1/4【典例2】(經(jīng)典重組題)以下兩題的非等位基因位于非同源染色體上，且獨(dú)立遺傳。(1)AaBbCc自交，求：親代產(chǎn)生配子的種類數(shù)為_。子代表現(xiàn)型種類數(shù)及重組類型數(shù)分別為_。子代基因型種類

23、數(shù)及新基因型種類數(shù)分別為_ 。(2)AaBbCcaaBbCC，則后代中雜合子的概率為_。與親代具有相同基因型的個(gè)體概率為_。與親代具有相同表現(xiàn)型的個(gè)體概率為_?；蛐蜑锳AbbCC的個(gè)體概率為_。表現(xiàn)型與親代都不同的個(gè)體的概率為 。8種 8種、7種 27種、26種 7/81/43/401/4下面四圖是同種生物4個(gè)個(gè)體的細(xì)胞示意圖，其中A對a為顯性、B對b為顯性，哪兩個(gè)圖示的生物體雜交后，后代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型、6種基因型 （ ）A.圖1和圖3 B.圖1和圖4 C.圖2和圖3 D.圖2和圖4CA利用“合并同類項(xiàng)”巧推自由組合定律相關(guān)特殊比值雙雜合的F1自交后代的表現(xiàn)型比例為9331測交后代的表現(xiàn)型比

24、例為1111序號條件自交后代比例測交后代比例1存在一種顯性基因(A或B)時(shí)表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)961121即Abb和aaB個(gè)體的表現(xiàn)型相同2A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9713即Abb、aaB、aabb個(gè)體的表現(xiàn)型相同C一種觀賞植物，純合的藍(lán)色品種與純合的紅色品種雜交，F(xiàn)1為藍(lán)色，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2為9藍(lán)6紫1紅。若將F2中的紫色植株用紅色植株授粉，則后代表現(xiàn)型及其比例是 ( )紅1藍(lán) 紫1紅 紅1紫 紫1藍(lán)B3aa(或bb)成對存在時(shí)，表現(xiàn)雙隱性性狀，其余正常表現(xiàn)934112即Abb和aabb的表現(xiàn)型相同或aaB和aabb的表現(xiàn)型相同4只要存在顯性基因(A或B)

25、就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)15131即AB、Abb和aaB的表現(xiàn)型相同5根據(jù)顯性基因在基因型中的個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn)AABB(AaBB、AABb)(AaBb、aaBB、AAbb)(Aabb、aaBb)aabb14641AaBb(Aabb、aaBb)aabb121牡丹的花色種類多種多樣，其中白色的是不含花青素，深紅色的含花青素最多，花青素含量的多少決定著花瓣顏色的深淺，由兩對獨(dú)立遺傳的基因（A和a，B和b）所控制；顯性基因A和B可以使花青素含量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加。一深紅色牡丹同一白色牡丹雜交，得到中等紅色的個(gè)體。若這些個(gè)體自交，其子代將出現(xiàn)花色的種類和比例分別是（ ）種；種；9331種；種；143341C6顯性純合致死AaBbAab