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生 物 学
(新苏教版)
必修2 遗传与进化
第一章 遗传的细胞基础
第3节 自由组合定律
第2课时 自由组合定律的应用
一、孟德尔遗传规律的再发现
1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子” 一词起了一个新名字,叫作基因(gene) ,并且提出表型(phenotype,表现型)的概念;
表型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎;
基因型:指与表型有关的基因组成,如高茎豌豆的基因型:DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd;
等位基因:控制相对性状的基因,如D和d。
基因
基因型
等位基因
显性基因
隐性基因
性状
相对性状
显性性状
隐性性状
性状分离
纯合子
杂合子
表型
发 生
决 定
决 定
控 制
控 制
控 制
+环境
表现型是基因型与环境共同作用的结果
遗传因子
遗传因子组成
更名为
更名为
基因型与表型的相互关系
①表型相同,基因型不一定相同。基因型相同,表型一定相同吗?
例1:金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交,F1在强光、低温条件下开红花,在阴暗、高温条件下却开白花,这个事实说明( )A.基因型是表型的内在因素B.表型一定,基因型可以转化C.表型相同,基因型不一定相同D.表型是基因型与环境共同作用的结果
思考?
非等位基因:控制不同性状的基因
位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因
等位基因:控制相对性状的基因,位于同源染色体的相同位置
1.图中属于等位基因的有哪些?
2.图中非等位基因有哪些?
B与b、D与d
A和D(或d)、B(或b)和D(或d)、
A和B(或b)。
等位基因与非等位基因
A a
B b
C c
A a
C c
B b
1.哪个细胞的三对等位基因都遵循自由组合定律?
细胞1
细胞2
√
2.细胞2的生物个体,其产生的配子种类有几种?比例为多少?
自交的子代性状分离比是多少?
8种;
27:9:9:9:3:3:3:1
共64份
比一比
1.分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有 。2.应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代 和它们出现的 ,这在动植物育种和医学实践等方面都有重要意义。3.实例(1)杂交育种:人们有目的地将具有 的两个亲本杂交,使两个亲本的 组合在一起,再筛选出 的优良品种。
二.孟德尔遗传规律的应用
不同优良性状
优良性状
所需要
普遍性
的类型
概率
第一步:让 与 杂交产生 ;第二步:让__________________________;第三步:F2中选出 类型植物连续自交、选育, 淘汰不符合要求的植株,直到后代不再发生 为止,最后得到能够稳定遗传的类型,其基因型为 。
育种步骤:
高杆抗病
矮杆不抗病
F1
F1自交产生F2
矮杆抗病
性状分离
ddTT
例如:在水稻中,不抗倒伏(D)对抗倒伏(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合抗倒伏不抗病水稻 和纯合不抗倒伏抗病水稻 两个品种,要想得到能够稳定遗传的抗倒伏抗病水稻 ,应该怎么做?
ddrr
DDRR
ddRR
P DDRR × ddrr 亲本杂交
F1
DdRr
F2
D_R_
种植F1代,自交
种植F2代,抗倒抗病(ddR_ )连续自交,直到能得到稳定遗传的矮杆抗病(ddRR)水稻。
抗倒
抗病
不抗倒
抗病
不抗倒
不抗病
抗倒
不抗病
3/16
ddrr
D_rr
ddR_
例3:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因D控制),母亲表现型正常。他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子(先天性聋哑是由隐性致病基因p控制),问:
①该孩子的基因型为___________,
②父亲的基因型为_____________,
③母亲的基因型为_____________,
④如果他们再生一个小孩,则可能出现的表现型有哪些?概率分别是多少?
ddpp
DdPp
ddPp
只患多指
只患先天性聋哑
既患多指又患先天性聋哑
完全正常
3/8
1/8
1/8
3/8
人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为 提供理论依据。
(2)医学实践:
遗传咨询
等位基因对数 (各自独立遗传) F1产生的配子种类数 F2的基因型的种类数 F2的表现型的种类数
1对Dd
2
3
2
2对YyRr
4
9
4
n对
2n
3n
2n
三、分离定律与自由组合定律的比较
(1)两大遗传定律在生物的性状遗传中______进行,______起作用。
(2)分离定律是自由组合定律的________。
同时
同时
基础
3对AaBbCc
8
27
8
先分解 再组合
先分解:将所涉及的两对(或多对)基因或性状分解开来,
一对一对单独考虑,用分离定律研究。
再组合:在独立遗传的情况下,将用分离定律研究的各结果
按概率学中的乘法原理组合,得出结果。
乘法原理:当某一事件的发生,不影响另一事件的发生时,这两个事件互为独立事件。 两个相互独立的事件同时出现 (发生)的概率是每个独立事件分别发生的概率的乘积。 P(AB)=PA PB
解题核心思路
示例1:求AaBbCc产生的配子种类,以及配子中ABC的概率。
题型一:配子类型及概率计算
先分开求每对基因产生的配子种类和概率,然后再相乘
2 × 2 × 2= 8种
②配子中ABC的概率
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
(1/2A) × (1/2B) × (1/2C)=1/8
①产生的配子种类
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
示例2 :AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子
AaBbCc→8种、AaBbCC→4种
②再求两亲本配子间的结合方式。
由于配子间的结合是随机的,结合方式有8×4=32种。
例2:AaBbCcDdEe产生的配子种类数
AabbCcDdEe产生的配子种类数
例1:利用分支法写出基因型为AaBbCc个体产生的配子种类及每种配子所占的比例。
25
24
题型二:子代基因型种类及概率计算
先分开求出每对基因产生的子代的基因型种类及概率,然后根据需要相乘
示例3:AaBbCC与AaBbCc杂交,
求其后代的基因型种类数以及产生AaBBCC子代的概率。
①先分解为三个分离定律
Aa×Aa→后代有3种基因型(1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa);
Bb×Bb→后代有3种基因型(1/4BB∶2/4Bb∶1/4bb);
CC×Cc→后代有2种基因型(1/2CC∶1/2Cc)。
②后代中基因型有3×3×2=18种。
③后代中AaBBCC的概率:1/2Aa×1/4BB×1/2CC=1/16
题型三:子代表现型种类及概率计算
先分开求出每对基因产生的子代的表现型种类及概率,然后根据需要相乘
示例4:AaBbCc×AabbCc杂交,
求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。
①先分解为三个分离定律
Aa×Aa→后代有2种表现型(A_∶aa=3∶1);
Bb×bb→后代有2种表现型(Bb∶bb=1∶1);
Cc×Cc→后代有2种表现型(C_∶cc=3∶1)。
②后代中表现型有2×2×2=8种。
③三个性状均为显性(A_bbcc的概率
3/4 A_×1/2 bb×1/4 cc= 3/32
题型四:由子代表现型及概率倒推亲代基因型
子代表现型比例 3:1 1:1 9:3:3:1 1:1:1:1 3:3:1:1
亲代基因型
例:番茄紫茎(A)对绿茎(a)是显性,缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交,后代植株数是:紫缺321,紫马101,绿缺310,绿马107。如果两对等位基因自由组合,问两亲本的基因型是什么
AaBb×AaBb
AaBb×aabb
或Aabb×aaBb
AaBb×Aabb
或AaBb×aaBb
Aa×Aa
Aa×aa
例:牵牛花的花色是由一对等位基因R、r控制的,叶的形态由另一对等位基因W、w控制,这两对相对性状是自由组合的。下表是三组不同的亲本杂交的结果:
组合 亲代表现型 子代表现型及数目
红色阔叶 红色窄叶 白色阔叶 白色窄叶
① 白色阔叶×红色窄叶 415 0 397 0
② 红色窄叶×红色窄叶 0 419 0 141
③ 白色阔叶×红色窄叶 427 0 0 0
(1)根据哪个组合能够同时判断上述两对相对性状的显、隐性?__________,显、隐性分别是
______________________________________。
(2)写出每组中两个亲本的基因型:
①____________ ②____________ ③___________。
组合③
红色对白色是显性,阔叶对窄叶是显性
rrWW×Rrww
Rrww×Rrww
rrWW×RRww
课堂小练
1.某生物的三对等位基因(Aa、Bb、Cc)独立遗传,且基因A、b、C分别控制①②③三种酶的合成,在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来,如下图所示:现有基因型为AaBbCc和AabbCc的两个亲本杂交,出现黑色纯合子代的概率为( )
A.63/64 B.1/64
C.31/32 D.1/32
D
课堂小练
2.已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得 F1,再让 F1,与玉米丙(ddRr)杂交,所得子代的表现型及比例如图所示,下列分析错误的是( )
A.D/d、R/r 基因分别遵循分离定律B.甲、乙可能是 DDRR 与 ddrr 组合或 DDrr 与 ddRR 组合C.子二代中纯合子占 1/4,且全部表现为矮秆D.若 F1自交,其子代中基因型不同于 F1的个体占 9/16
D