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1、基因自由組合定律 一、復(fù)習(xí) 1、基因分離定律的實(shí)質(zhì)是什么？ 答：等位基因隨著同源染色體的分開而分離。 2、孟德爾基因分離定律科學(xué)研究的基本過程是什么 ? 答：性狀遺傳 提出假設(shè) 基因自由組合定律揭示的仍然經(jīng)歷這一科學(xué)研究過程 實(shí)驗(yàn)證明 得出結(jié)論 二、基因的自由組合定律 （一）兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)： 如果，對(duì)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)進(jìn) 行分析： 粒形 ： 圓粒： 315+108=423 皺粒： 101+32=133 F2 粒色 ： 黃色： 315+105=416 綠色： 108+32=140 其中 ： 圓粒：皺粒接近 3： 1 黃色：綠色接近 3： 1 個(gè)體數(shù)： 315 108 101 32 比 例

2、 9 3 3 1 P 黃色圓粒 綠色皺粒 F1 黃色圓粒 黃色 圓粒 黃色 皺粒 綠色 圓粒 綠色 皺粒 （正交、反交） 結(jié)果表明： F1為黃色圓粒，說明黃色對(duì)綠 色是顯性；圓粒對(duì)皺粒是顯性。 F2中除出現(xiàn)兩個(gè)親本的性狀外， 還出現(xiàn)了兩個(gè)非親本性狀，即 黃 色皺粒和綠色圓粒 。試驗(yàn)結(jié)果顯 示出不同對(duì)性狀之間發(fā)生的自由 組合。 1、為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢？ 如何解釋 F2新類型的 形成？ 以上數(shù)據(jù)表明 ：豌豆的粒形和粒色的遺傳分別由兩對(duì) 等位基因控制，每一對(duì)等位基因的傳遞仍然遵循著基因的 分離定律。 但是，如果把兩對(duì)性狀聯(lián)系在一起分析， F2出現(xiàn)四種表 現(xiàn)型，即： 2、基因型、表現(xiàn)型種類和分布

3、有何規(guī)律和特點(diǎn)？比例 如何？ 黃圓：黃皺：綠圓：綠皺 比例接近： 9 ： 3 ： 3 ： 1 （二）對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋 F1 YyRr YR yr 配子 受精 減數(shù) 分裂 減數(shù) 分裂 黃色圓粒 綠色皺粒 P YYRR yyrr （正交、反交） 我們知道控制生物性狀的 基本單位是基因。 假設(shè)： 豌豆種 子粒色 黃色由基因 Y控制 綠色由基因 y控制 豌豆種 子粒形 圓粒由基因 R控制 皺粒由基因 r控制 基因在體細(xì)胞中是成 對(duì)存在的，而在配子中成 單存在。 Y與 y為同源染色 體上的一對(duì)等位基因； R 與 r為另一對(duì)同源染色體上 的等位基因 。 對(duì)自由組合現(xiàn)象的 推理 ， 用規(guī)范圖解釋： 減數(shù)

4、分裂 1、豌豆兩對(duì)等位基因的遺傳 基因型 9種 表現(xiàn)型 4種 1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr 9黃圓： 1yyrr 1綠皺： 1yyRR 2yyRr 3綠圓： 1YYrr 2Yyrr 3黃皺： YR yR Yr yr F1配子 F2 YR yR Yr yr YYRR YyRR YYRr YyRr YyRr YyRr YyRr YyRR YYRr yyRR yyRr yyRr YYrr Yyrr Yyrr yyrr (1:1:1:1) 2、 基因型、表 現(xiàn)型種類及比例 9 3 3 1 黃圓 黃皺 綠圓 綠皺 所以： (1:1:1:1) 、豌豆的粒色黃色和綠色，是由一對(duì)同源染色體

5、上的一對(duì)等位基因控制（ Yy），豌豆的粒形圓滑和皺縮， 是由另一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因控制（ Rr） 。 、 F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因隨同源梁色體的分開 而分離，非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合， 結(jié)果可以產(chǎn)生四種不同類型的配子 。 、各種配子的成活率及相遇的機(jī)會(huì)是相等的，因 此，結(jié)合的方式 有 16種，其中基因型 9種，表現(xiàn)型 4種， 表現(xiàn)型比例為 9： 3： 3： 1，親本類型占 10/16，重組類 型占 6/16。 YR yR Yr yr (A) YYRR 1 (B) YyRR 5 (C) YYRr 6 (D) YyRr 7 YyRR 5 yyRR 2 YyRr 7 yyR

6、r 8 YYRr 6 YyRr 7 YYrr 3 Yyrr 9 YyRr 7 yyRr 8 Yyrr 9 yyrr 4 F1配子 F 2 YR yR Yr yr 純合子 1 2 3 4， 即 YYRR yyRR YYrr yyrr，各占 1/16， 共 4/16；其中，能穩(wěn) 定遺傳的個(gè)體占 1/4。 基因型種類分布規(guī)律 和特點(diǎn)及比例 此棋盤中， F2基因型種類九種，而每 種字?jǐn)?shù)占格數(shù)為該基因型占 F2的比例。 單雜合體（一對(duì)基 因雜合，一對(duì)基因純 合）， 5 6 8 9，即 YyRR YYRr yyRr Yyrr ，各占 2/16，共 占 8/16，即 1/2。 雙雜合體（兩對(duì)基 因都雜合），

7、 7 即 YyRr，占 4/16 即 1/4。 4/16 1/4 單顯性： 表現(xiàn)型類型分布特 點(diǎn)及比例： 16 9 16 4 16 2 16 2 16 1 16 3 16 2 16 1 16 3 16 2 16 1 16 1 所以 ,F2表現(xiàn)型有四種， 黃圓、黃皺、綠圓、綠皺， 比例為 9： 3： 3： 1 YR yR Yr yr (A) YYRR 1 (B) YyRR 5 (C) YYRr 6 (D) YyRr 7 YyRR 5 yyRR 2 YyRr 7 yyRr 8 YYRr 6 YyRr 7 YYrr 3 Yyrr 9 YyRr 7 yyRr 8 Yyrr 9 yyrr 4 F1配子

8、F 2 YR yR Yr yr 雙顯性 黃圓 : 1,5 ,6, 7 綠圓 : 2.8 黃皺 : 3 ,9 雙隱性 綠皺 : 4， F2表現(xiàn)型種類四種，每個(gè)三角型所含點(diǎn) 數(shù)占格為該表現(xiàn)型占 F2的比例。 通過 F2四種表現(xiàn)型 ,推出九種基因型的簡(jiǎn)便方式： 黃圓 ： Y R 黃皺 ： Y rr 綠圓 ： yyR 綠皺 ： yyrr 孟德爾對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳實(shí)驗(yàn)， F2中表現(xiàn)型四種，比例為 9： 3： 3： 1，基 因型九種，比例為 1： 2： 2： 4： 1： 2： 1： 2： 1 并且有一定的規(guī)律。 通過上述推理可回答上述問題 1： 新類型產(chǎn)生是由不同對(duì)基因之間 自由組合，彼此獨(dú)立、互不干擾產(chǎn)

9、生的。 根據(jù)孟德爾這種解釋得知 ： 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 討論： 1、孟德爾對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的關(guān)鍵是什？ 2、 如何驗(yàn)證孟德爾的解釋、預(yù)期結(jié)果是怎樣的？ 答 ：與基因分離定律相同，其關(guān)鍵是 F1基因 型是純合子還是雜合子。 答 ：可采用測(cè)交方法進(jìn)行驗(yàn)證 表現(xiàn)型： 黃圓 黃皺 綠圓 綠皺 比例： 1 ： 1 ： 1 ： 1 三、測(cè)交 1、推測(cè) ：測(cè)交： YyRr yyrr 配子： YR Yr yR yr yr 基因型： Y

10、yRr Yyrr yyRr yyrr 雜種一代 雙穩(wěn)性親代 黃色圓粒 綠色皺粒 四、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì) 具有兩對(duì) （ 或更多對(duì) ） 相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交 ， 在 F1（ 雜合體 ） 進(jìn)行 減數(shù)分裂形成配子過程中 ， 同源染色體上的等位基因分離的同時(shí) ， 非同 源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合 。 這一定律叫做 基因的自由組 合定律 ， 也叫做獨(dú)立分配定律 。 YyRr Y R r y R r 3、結(jié)論： 這個(gè)結(jié)果證明孟德爾解釋是正確的， F2結(jié)論可成立。 孟德爾用 F1與雙穩(wěn)性類型測(cè)交 ， F1基因型若為純合子，其測(cè)交后代只 有一種表現(xiàn)型 黃色圓粒；若為雜合子（ YyRr ），其測(cè)交

11、后代有四種 表現(xiàn)型，分別是： 黃圓 、 黃皺、綠圓、 綠皺 ，數(shù)量近似比值為 1： 1： 1： 1 2、預(yù)期 （ 種植實(shí)驗(yàn)）： 1、 在育種上的應(yīng)用 人們有目的的使生物不同品種間的基因重新組合 ， 以 便使不同親本的優(yōu)良基因重新組合到一起 ， 從而培育出優(yōu) 良新品種 。 例如：有兩個(gè)不同品種的水稻 ， 一個(gè)品種無芒 、 不抗??； 另一個(gè)品種有芒 、 抗病 。 讓這兩個(gè)不同品種的水稻進(jìn)行雜 交 ， 在 F2代中就能培育出既無芒 、 又抗病的新類型 ， 用它 作種子繁殖下去 ， 經(jīng)過選擇和培育 ， 就可得到優(yōu)良的水稻 新品種 。 五、 自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用 2、在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 人們可以根據(jù)基

12、因自由組合定律來分析家族中雙親基因 型情況 ,推斷出后代基因型、表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，為 人類遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷提供理論依據(jù)。 例如：在一個(gè)家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基 因 P控制），母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個(gè)手指 正常但患先天聾啞（由隱性致病基因 d 控制 ) 的孩子，根據(jù) 基因的自由組合定律可以推知 :父親的基因型是 ,母親 的基因型是 。據(jù)此可用圖解： PpDd ppDd P： PpDd ppDd pd pD 由此得知： 兩病兼得為 ： 只得一種病 ：多指或先天聾啞 都正常為： 配子 PD Pd pD pd PpDD PpDd ppDD ppDd PpDd Ppdd

13、 ppDd ppdd 1/8 （ 3/8）（ 1/8） 1/2 3/8 多指 先天聾啞 多指 正常 正常 多指 多指且聾啞 正常 1、產(chǎn)生配子種類： 提問： 生物體細(xì)胞基因型為 AaBb，產(chǎn)生一個(gè)基因型為 Ab, 問： 答案： 、同時(shí)產(chǎn)生三個(gè)精子，基因?yàn)?Ab、 aB、 aB （ 小結(jié)） ：知識(shí)遷移，解決問題。（師生歸納） 、 AB、 ab、 Ab、 aB 四種 精原細(xì)胞 許多細(xì)胞： 卵原細(xì)胞 產(chǎn)生 2n種配子 一個(gè)細(xì)胞： 一個(gè)精原細(xì)胞 ：產(chǎn)生兩種配子 一個(gè)卵原細(xì)胞： 產(chǎn)生一種配子 、同時(shí)產(chǎn)生的是哪三個(gè)精子的基因？ 、該個(gè)體能產(chǎn)生幾種類型配子？ 2、兩對(duì)（或以上）相對(duì)性狀遺傳基礎(chǔ)仍然是基因分離

14、定律，所以把復(fù)雜 問題簡(jiǎn)單化，分析時(shí)可一對(duì)一對(duì)思考。 （ 1）雜交后代表現(xiàn)型為相對(duì)性狀純合子，即： AA aa （ 2）雜交后代表現(xiàn)型兩種 1： 1 時(shí)；雙親基因型 為一純 合子、一雜合子， 且純合子為隱性個(gè)體， 即： Aa aa （ 3）雜合后代表現(xiàn)型兩種 3： 1時(shí)，雙親基因型都為雜合子， 即： Aa Aa 3、已知雙親基因型，求后代已知基因型（或表現(xiàn)型）所占比例。 方法：可以選用概率兩定理（略） 4、已知雙親基因型，求后代未知基因型（表現(xiàn)型）所占比例。 方法：可以選用分枝法。（略） 總結(jié) ：基因的自由組合定律研究的是兩對(duì)（或多對(duì)以上） 相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律，即兩對(duì)（或兩對(duì)以上）等位基因分別

15、 位于兩對(duì)（或兩對(duì)以上）同源染色體上的遺傳規(guī)律。 發(fā)生過程 ：在雜合體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中。 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。 理論意義 ：基因重組，生物種類多樣性的原因之一。 實(shí)踐意義 ：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。 六、孟德爾獲 得成功的原因： 提問：孟德爾獲得成功的原因是什么？ 正確選擇材料是他成功的首要條件（內(nèi)因） 采用雜交試驗(yàn) 人工雜交 研究?jī)?nèi)容：首先針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳進(jìn)行研究得 出定律后（分離定律）再研究?jī)蓪?duì)或更多對(duì)性狀遺傳，這 種由單因素到多因素，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的研究方法，也是他 成功的重要原因。 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析。 研究過程科學(xué)的程序。