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第2讲：孟德尔的豌豆杂交试验（二）——自由组合定律一、两对相对性状的杂交实验P黄色圆粒×绿色皱粒F1黄色圆粒1、判断这两对相对性状的显隐性关系×F2黄色圆粒绿色皱粒黄色皱粒绿色圆粒31510810132重组型性状2、为什么会有重组型性状的出现？9:3:3:13、9:3:3:1这一性状分离比与一对相对性状的3:1的性状分离比有联系吗？9:3:3:1的性状分离比与一对相对性状实验中F2的3:1的性状分离比的关系粒形圆粒：315+108=423皱粒：101+32=133圆粒：皱粒3：1粒色黄色：315+101=416绿色：108+32=140黄色：绿色3：1每一对相对性状杂交实验中F2的性状分离比都是3:1，两对相对性状杂交实验中F2的性状分离比可看成是（3:1）×（3:1），即（3:1）2。9:3:3:1二、对自由组合现象的解释PYYRRyyrr×减数分裂YR配子yr受精YyRrF1减数分裂F1配子YYRRYYRrYyRRYyRrYYRrYYrrYyRrYyrrYyRRYyRrYyRryyRRyyRrYyrryyRryyrrYRYryRyrYRYryRyr②非同源染色体上的非等位基因自由组合①等位基因彼此分离YyRrYRYryRyrF1形成配子的情况YyRr配子YyRrYRYryRyr或YyRr配子YYRRYYRrYyRRYyRrYYRrYYrrYyRrYyrrYyRRYyRrYyRryyRRyyRrYyrryyRryyrr基因型4YYRRYYRr2YyRR2YyRrYYrrYyrryyRRYyRRyyrr112211Y—R—Y—rryyR—yyrr9331表现型黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒9︰3︰3︰1F2纯合子1/4杂合子1/4三、对自由组合现象解释的验证测交亲本杂种子一代YyRr隐性纯合子yyrrYRYryRyryr配子×YyRrYyrryyRryyrr测交后代黄圆黄皱绿圆绿皱1︰1︰1︰1四、自由组合定律孟德尔第二定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。五、孟德尔获得成功的原因1.正确地选用豌豆作为实验材料。2.在对性状进行分析时，首先针对一对相对性状进行分析，然后再分析两对或多对相对性状。3.对实验各代的性状数量都进行了详细的记载，并应用统计学的方法对实验结果进行分析。4.科学地设计了实验程序（实验结果分析假说验证）。看人家，累的只剩骨头了还在努力！强化规律方法：■一：2对相对性状的遗传学实验固定比例■一：2对相对性状的遗传学实验F2固定比例：1：F2中共4种表现型，其中2种重组类型占6/16，2种亲本类型占10/16.双显Y_R_9/16单显：yyR_3/16+Y_rr3/16双隐：yyrr1/16☆若亲本类型变为“一显一隐，一隐一显”，则新组合类型占10/16，2种亲本类型占6/16.2：F2中共9种基因型，每种基因型占F2中基因型比例为2n/16（n为等位基因的对数）其中纯合子4/16；双杂合子4/16；单杂8/163：F2中共2种新组合类型，每种新组合类型占3/16，其中1/3为纯合子，能稳定遗传，2/3为杂合子，不能稳定遗传；☆若亲本类型变为“一显一隐，一隐一显”，则新组合类型中能稳定遗传的占2/10，不能稳定遗传的占8/10记住F2中大致基因型以及比例：黄圆（双显）绿圆（一隐一显）黄皱（一显一隐）绿皱双隐Y_R_9/16YYRR1/9YyRR2/9YYRr2/9YyRr4/9yyR_3/16yyRR1/3yyRr2/3Y_rr3/16YYrr1/3Yyrr2/3yyrr1/16例题：用高茎抗锈病（基因型为AABB）与矮茎不抗锈病（aabb）的小麦杂交，F1全部是高茎抗锈病，F1自交时产生的精子种类有__________________;自交后代F2的表现型有_______________________________________________；如果F2中共有300株矮茎抗锈病的植株，从理论上说其中能真实遗传的植株约有_____株，其基因型是_____;F2中总共约有高茎抗锈病植株____株，其中基因型为AABB和AaBb的植株数分别是___________。高茎抗锈病、高茎不抗锈病、矮茎抗锈病、矮茎不抗锈病100aaBB900100、400AB、Ab、aB、ab例题：按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合子杂交，F2中出现的性状重组类型的个体占总数的（）A．3/8B．3/8或5/8C．5/8D．1/16【解析】教材中介绍的两对相对性状的纯合子杂交过程可表示为：PYYRR×yyrr↓F1YyRr↓F29Y＿R＿：3Y＿rr：3yyR＿：1yyrr其中9/16为双显性性状，1/16为双隐性性状，而亲本为双显纯合子和双隐纯合子，所以亲本类型为（9/16+1/16）＝10/16，重组类型为：1－10/16＝3/8。但是题中并未说明亲本纯合子是双显还是双隐，也可以为YYrr×yyRR，得出的F1基因型为YyRr，则在F2中出现9Y＿R＿：3Y＿rr：3yyR＿：1yyrr，那么此时的（9/16+1/16）＝5/8，则是本组亲本杂交的重组类型所占比例。【答案】B■二：自由组合定律的细胞学基础■三.杂合子(YyRr)产生配子的情况理论上产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(YR和yr或Yr和yR)一个雄性个体4种4种(YR和Yr和yR和yr)一个卵原细胞4种1种(YR或Yr或yR或yr)一个雌性个体4种4种(YR和Yr和yR和yr)■四：分析孟德尔遗传定律的适用条件■：分析孟德尔遗传定律的适用条件①真核生物的性状遗传（原核生物和非细胞结构的生物无染色体，不进行减数分裂）。②有性生殖过程中的性状遗传（只有在有性生殖过程中才发生等位基因分离，以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合）。③细胞核遗传（只有真核生物的细胞核内的基因随染色体的规律性变化而呈现规律性传递）。④基因的分离定律适用于一对相对性状，只涉及一对等位基因。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上相对性状的遗传，涉及两对或两对以上的等位基因且分别位于两对或两对以上的同源染色体上。■五：基因自由组合定律与分离定律的关系规律项目分离定律自由组合定律研究性状控制性状的等位基因等位基因与染色体关系细胞学基础(染色体的活动)一对两对或两对以上一对两对或两对以上位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上同源染色体上减Ⅰ后期同源染色体分离减Ⅰ后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非同源染色体上非等位基因之间的自由组合F1基因对数1配子类型及其比例21∶1F2配子组合数4基因型种类3表现型种类2表现型比3∶1纯合子2F1测交子代基因型种类2表现型种类2表现型比1∶1n(n≥2)2n数量相等4n3n2n2n(3∶1)n(1∶1)n2n2n•联系①发生时间：两定律均发生于减Ⅰ中，是同时进行，同时发挥作用的。②相关性：非同源染色体上非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的，即基因分离定律是自由组合定律的基础。③范围：两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。•2．(2010·启东模拟)番茄果实的红色对黄色为显性，两室对多室为显性，植株高对矮为显性。三对相对性状分别受三对同源染色体上的等位基因控制。育种者用纯合红色两室矮茎番茄与纯合黄色多室高茎番茄杂交。下列对实验与结果预测的叙述中，不正确的是()•A．三对性状的遗传遵循基因的自由组合定律•B．F1可产生8种不同基因组合的雌雄配子•C．F2代中的表现型共有9种•D．F2代中的基因型共有27种C■六：应用分离定律解决自由组合定律若干问题1．原理：由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因，其遗传时总遵循分离定律，因此，可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析，最后将各组情况进行组合。2．应用有关基因自由组合的计算问题程序：将问题分解为多个1对基因(相对性状)的遗传问题并按分离定律分析。运用乘法原理组合出后代的基因型(或表现型)及概率。例题：利用分枝法的思想快速判断下面杂交组合有关问题AaBBCc×AaBbCc杂交：①AaBBCc的配子种类数AaBbCc的配子种类数②杂交后代表现型数杂交后代基因型数③杂交后代与亲本的表现型相同的概率杂交后代与亲本的基因型相同的概④杂交后代与亲本的表现型不同的概率杂交后代与亲本的基因型不同的概率=2×1×2=4种=2×2×2=8种=2×1×2=4种=3×2×3=18种=3/4×1×3/4+3/4×1×3/4=3/8=1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4=1-（3/4×1×3/4+3/4×1×3/4）=5/8=1-（1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2）=3/4■七：双病率计算：1nmmn患甲病概率：m,患乙病概率为n.只患甲病概率：m-mn,只患乙病概率：n-mn,同患率：mn只患一种病概率：m+n-2mn患病率：m+n-mn不患病概率（1-m）×（1-n）解题步骤：1：根据题意判断遗传类型。2：看清题中要求的代表字母。3：重点画出解题需要的个体4：据隐性纯合子突破法以及固定比例写出对应的基因型及比例。5：据乘法原理，加法原理规范解题。特别注意1/3、2/3；1/2、1/2等固定比例的用法。6：检查字母符号是否用对。【例1】(改编题)下图是具有两种遗传病的家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅱ7为纯合子，请分析此图，以下结论不正确的是甲：常染色体显性遗传病AaAaaaaa1/3AA2/3AaaaaaaaaaAa乙：常染色体隐性遗传病bbBbbbBbBbBb1/3BB2/3Bb1/3BB2/3BbBB2/3BB1/3BbA．甲病是位于常染色体上的显性遗传病B．乙病是位于常染色体上的隐性遗传病C．Ⅱ5的基因型可能是aaBB或aaBb，Ⅲ10是纯合子的概率是1/3D．Ⅲ10与Ⅲ9结婚，生下正常男孩的概率是5/12甲：常染色体显性遗传病AaAaaaaa1/3AA2/3AaaaaaaaaaAa乙：常染色体隐性遗传病bbBbbbBbBbBb1/3BB2/3Bb1/3BB2/3BbBB2/3BB1/3Bb•Ⅲ10为aaBB(2/3)或aaBb(1/3)，而Ⅲ9为aabb，因此他们所生子女正常的概率是2/3×1＋1/3×1/2＝5/6，生下正常男孩的概率为5/12。（2007广东高考）某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（A）A、1/88B、1/22C、7/2200D、3/800A_XBYAaXBXb求丈夫为Aa的概率aa的概率为1℅，a的基因频率为1/10，A的基因频率为9/10，推出丈夫为Aa的概率为18/99=2/11所生孩子为常染色体病概率为2/11×1/4=1/22；所生孩子为色盲的概率为1/4，同患率=1/22×1/4=1/88■八：可通过什么方法验证基因的分离定律和自由组合定律？①自交（基因型相同的个体杂交），看后代表现型种类比例是否是3∶1或9∶3∶3∶1②测交：看后代表现型种类比例是否是1∶1或1∶1∶1∶1③植物还可以采用花粉鉴定法验证分离定律实际上是通过验证杂合子（F1）产生两种配子且比例为1:1从而验证分离定律的实质——杂合子减数分裂时等位基因相互分离独立的随配子遗传给后代。验证自由组合定律实际上是通过验证n杂合子（F1）产生2n配子且比例为(1:1)n从而验证自由组合定律的实质——n杂合子减数分裂时等位基因相互分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。■九：基因型的常用确定方法依据固定比例1∶1→Aa×aa（Bb×bb）3∶1→Aa×Aa（Bb×Bb）1∶1∶1∶1→（1∶1）（1∶1）→AaBb×aabb（Aabb×aaBb）3∶1∶3∶1→（3∶1）（1∶1）→AaB