自由组合规律试验(山东省德州市武城县)

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基础过关部分
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班级 　姓名 　学号
《遗传与进化》第二单元　第二章
1.杂交实验，发现问题
P　 黄色圆粒 × 绿色皱粒
F1 　黄圆　
F2 　黄圆　　　黄皱　　　绿圆　　　绿皱　
比例 　9　　： 　3　　： 　　3　　：　1　
注意：①颜色（黄绿）是豌豆种子内　子叶　的颜色；形状（圆、皱）是豌豆种子内　子叶　的形状。
　　　②从F1可看出，　黄色　和　圆粒　为显性性状，　绿色　和　皱粒　为隐性性状。
　③F2中　黄圆　和　绿皱　两个性状是亲本性状，　黄皱　和　绿圆　是不同性状的重新组合而成的新类型。
2.提出假说，解释现象
（1）假说：①两对相对性状分别由一对基因控制。
　 ②假设黄色用Y基因控制，绿色由y基因控制，圆粒由R基因控制，皱粒由r基因控制，则亲代中，黄色圆粒豌豆基因型是　YYRR　，其配子是　YR　，绿色皱粒豌豆基因型是　yyrr ，其配子是　yr 。
③亲代产生的雌雄配子结合，F1的基因型是　YyRr　，由于　Y　对 y 为显性，　R　对 r 为显性，所以F1的表现型为　黄圆　。
④F1形成配子时，　Y　与　y　分离，　R　与　r　分离，同时　Y y 与　R　　　r　自由组合，结果形成四种雌雄配子：　YR　：　yR ：　Yr　：　yr　＝　1　：　1　：　1　：　1　。
⑤受精时，四种雌雄配子结合机会均等，结果F2出现　16　种结合方式，　9　种基因型，　4　种表现型。
（2）解释：
P YYRR × yyrr
配子 　YR　 　yr
F1 　YyRr　
YR yR Yr yr
YR 　YYRR　 　YyRR YYRr YyRr
yR 　YyRR　 　yyRR YyRr yyRr
Yr 　YYRr YyRr YYrr Yyrr
yr YyRr　 yyRr Yyrr yyrr
F2
6种结合方式
9种基因型：
纯合子：　1YYRR　　　1YYrr 　　1yyRR 　1yyrr　
单杂合子：　2YyRR 2YYRr 2yyRr 2 Yyrr
双杂合子：　4YyRr
4种表现型：黄圆：Y　R　 9 黄皱：Y　rr 3 绿圆：yyR 3 绿皱：yyrr 1
3.设计实验验证假说
测交实验
F1 YyRr × yyrr
配子 　　YR　　　yR Yr yr yr
子代　　　YyRr yyRr Yyrr yyrr
表现型 　黄圆　　 绿圆 黄皱 　绿皱
比例 　　1　：　1　：　1　：　1　
孟德尔采用F1与隐性纯合体杂交，得到的结果与此相符，说明孟德尔的解释是正确的。
4.归纳综合总结规律
基因自由组合规律的实质同：位于 非同源染色体 上的 非等位基因 在分离和组合时互不干扰，减数分裂形成配子时， 等位基因 随着 同源染色体 的分开而分离， 非同源染色体上的 非等位基因 自由组合。
P
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ×
配子
配子
　　　　　1/4　　　　　 1/4 　　　　1/4 　　　　1/4
5.n对同源染色体上的n对等位基因的自由组合产生的配子类型及后代情况
F1产生的配子类型 F2的基因型种类 F2表现型种类 F2表现型分离化
1对 　2　 　3　 2 　3：1　
2对 　4　 　9　 4 　9：3：3：1　
n对 2n 3n 2n (3：1)n
6.
比较项目 基因的分离定律 基因的自由组合定律
实验依据 一对相对性状杂交后性状分离现象 两对（或两对以上）相对性状杂交后的性状自由组合现象
研究对象 位于一对同源染色体上的一对等位基因的遗传行为。如 非同源染色体上的非等位基因的遗传行为。如：
细胞学基础 在减数第一次分裂后期时，同源染色体彼此分离 在减数第一次分裂时，同源染色体彼此分离，非同源染色体进行随机组合
遗传 在杂合子的细胞第一次分裂时，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到不同配子中，独立地随配子遗传给后代 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合
遗传表现 F1形成的配子（类型、比例）2种， 比例为1：1F1测交后代（基因型、表现型）2种，比例为1：1F2的基因型　　　　　　　　　3种，比例为1：2：1F2的表现型　　　　　　　　　2种，比例为3：1 4种，比例为1：1：1：1（或2 n，数量相等）4种，比例为1：1：1：1（或2n，数量相等）　　　32或3n 22，(3：1)2或2n，(3：1)n
意义 显性：需连续自交选择隐性：在F 2出现，能稳定遗传②预防遗传病 ①由于基因重组产生变异，有利于生物进化②基因重组产生新类型，有利于新品种的培育
联系　 在减数分裂形成配子时，两个定律同时（同时或不同时）发生。同源染色体上的等位基因，都要按照分离定律发生分离。非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，结果形成各种可能组合的配子
7.两大规律适用范围
（1）有性生殖生物的性状遗传。从两大规律的实质可以发现：同源染色体上等位基因的分离或非同源染色体上非等位基因的自由组合都是有性生殖的生物进行减数分裂产生生殖细胞的过程中发生的。
（2）真核生物的性状遗传，原核生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。
（3）细胞核遗传。只有真核生物细胞核内的基因随染色体的变化而呈规律性变化。细胞质内遗传物质数目不稳定，符合细胞质母系遗传规律。
（4）分离规律适合一对相对性状的遗传，包括位于常染色体上和性染色体上一对等位基因的遗传；自由组合规律适合两对或两对以上相对性状的遗传，但所有的等位基因必须位于不同的同源染色体上，即彼此独立遗传，互不干扰。
8.利用自由组合规律预测遗传病的概率
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下表：
序号 类型 推断公式
1 患甲病的概率m 非甲病概率为1－m
2 患乙病的概率n 非乙病概率为1－n
3 只患甲病的概率 m－mn
4 只患乙病的概率 n－mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m+n－2mn或m(1－n)+n(1－m)
7 患病概率 m+n－mn或1－不患病率
8 不患病概率 （1－m）（1－n）
以上规律可用图示帮助理解：
9.对孟德尔两对相对性状遗传实验的进一步说明：
P 黄圆 × 绿皱
种植　　　　YYRR yyrr　　
　　　　　　 亲代配子
F1 受精卵　YyRr　
胚（子叶） YyRr
种值
植株 YyRr　
F1代配子 YR　　yR Yr yr
F2 受精卵　　种基因型
胚（子叶）　　　种基因型　　　种表现型
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　种植　
　植株
10.自由组合规律在育种中的应用：(杂交育种)
应用基因的自由组合规律，可将许多优良性状集中在同一个体中，培育出人们希望的优良品种。
(1)通过无性繁殖的作物的育种(种用杂种优势)
实例：马铃薯新品种(黄肉抗病)的选育。已知马铃薯品种是杂合体，通常用块茎繁殖。
P Yyrr(黄肉，不抗) × yyRr(白肉，抗)
配子 Yy yr yR yr
F1 YyRr Yyrr yyRr yyrr
表现型 黄抗 黄不抗 白抗 白不抗
从F1中选出 黄抗 植株，淘汰其他植株，就可作为优良品种大面积推广种植。
此方法适用像马铃薯、甘薯等可以通过 无性 繁殖利用 杂种优势 的作物，通过品种间的杂交可直接获得 。当需要的优良性状组合出现后，可通过 选择 的方法，直接选留所需要的个体，淘汰不符合要求的个体。
(2)通过有性生殖的作物的育种
实例：水稻抗倒伏抗稻瘟病(ddRR)的选育。
P 易倒伏抗稻瘟病 抗倒伏 不抗稻瘟病
DDRR × ddrr
配子 DR dr
F1 DdRr
易倒伏，抗稻瘟病
F2 DDRR DDrr ddRR ddrr
DdRR Ddrr DDRr ddRr DdRr
从F2中选择 抗倒伏抗稻瘟病 表现型的植株，其基因型有 ddRR 和 ddRr ，还需经过 自交 ，不断的进行纯化和选择，才能获得符合要求的新品种，基因型是 ddRR 。
(3)杂交育种：①原理： 基因分离 基因重组 ；②方法： 自交 杂交、自交 ；③优点：纯合体 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 ④缺点：育种时间长
×
雌配子
基因型
雄配子
d
D
D
d
B
b
①
作物
育种
甲病
乙病
只患甲病
只患乙病
两病兼患　
正常
YYRR
yyrr
YR
yr
×
讨论：如果亲本中，黄圆（YYRR）作母本，则种子结在　黄圆　植株上，此植株上结的豆荚基因型　YYRR　，种皮基因型　YYRR　，豆荚和种皮是F1吗？ 不是　。是哪代的？ 。F1从　受精卵　开始，先发育成种子内的　胚　，种植后，再发育成　植株　。
如果亲本中绿皱（yyrr）作母本，情况怎样？
讨论：F2结在　F1　植株上，此植株上结的豆类基因型　YyRr 种皮基因型 YyRr ,豆荚种皮是F2吗？　不是　。F2从　受精卵　开始，先发育成种子内的　胚　，种植后再发育成植株。
F 1
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