复习基因的自由组合定律

复习基因的自由组合定律复 习 基 因 的自 由 组 合 定 律 本 节 复 习 要 点两 对 相 对 性 状 的 遗 传 实 验对 自 由 组 合 现 象 的 解 释 与 验 证基 因 自 由 组 合 定 律 的 实 质 与 适 用 范 围基 因 自 由 组 合 定 律 在 实 践 中 的 应 用孟 德 尔 获 得 成 功 的 原 因基 因 的 分 离 定 律 与 自 由 组 合 定 律 的 比 较概 率 计 算 的 统 计 学 原 理 及 应 用基 因 自 由 组 合 定 律 的 解 题 方 法 与 例 题 分析 两 对 相 对 性 状 的 遗 传 实 验F1的 性 状 说 明 了 什 么 是显 性 性 状 ， 什 么 是 隐 性性 状 ？黄 色 、 绿 色 、 圆 粒 、 皱粒 是 种 皮 的 性 状 吗 ？为 什 么 F2出 现 了 两 种 新的 性 状 ？为 什 么 F2的 表 现 型 的 数量 比 接 近 9： 3： 3： 1？ 对 自 由 组 合 现 象 的 解 释 与 验 证豌 豆 的 粒 形 与 粒 色 的 遗 传 都 遵 循 基 因 的 分 离 定律 ， 它 们 分 别 由 一 对 等 位 基 因 控 制F1自 交 产 生 配 子 时 ， 等 位 基 因 的 分 离 和 不 同 对基 因 之 间 的 组 合 是 彼 此 独 立 ， 互 不 干 扰 的 。 受精 时 雌 雄 配 子 的 结 合 是 随 机 的 ， 结 合 方 式 有 16种 ， 共 9种 基 因 型 、 4种 表 现 型 。 基 因 型 比 为1:2:2:4:1:2:1:2:1,表 现 型 比 为 9:3:3:1用 测 交 来 验 证 。 后 代 出 现 四 种 表 现 型 ， 比 例 是1： 1： 1： 1 9YR双 显 4YyRr 两 杂2YyRR 一 杂 一 纯2YYRr 一 纯 一 杂1YYRR 两 纯3Yrr一 显 一 隐3yyR一 隐 一 显1yyrr 两 纯双 隐 2Yyrr 一 杂 一 纯1YYrr 两 纯2yyRr 一 纯 一 杂1yyRR 两 纯 基 因 自 由 组 合 定 律 的 实 质 与 适 用 范 围基 因 自 由 组 合 定 律 的 实 质 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 进 行 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 。基 因 自 由 组 合 定 律 的 适 用 范 围 基 因 自 由 组 合 定 律 是 基 因 分 离 定 律 的 发 展 和 应 用 ，与 基 因 的 分 离 定 律 一 样 ， 适 用 于 真 核 生 物 有 性 生 殖 时 细胞 核 基 因 的 遗 传 。 所 不 同 的 是 ， 它 揭 示 了 控 制 两 对 （ 或两 对 以 上 ） 相 对 性 状 的 两 对 （ 或 两 对 以 上 ） 等 位 基 因 的遗 传 行 为 ， 且 这 两 对 （ 或 两 对 以 上 ） 的 非 等 位 基 因 必 须是 位 于 两 对 （ 或 两 对 以 上 ） 的 非 同 源 染 色 体 上 ， 即 非 等位 基 因 之 间 是 不 连 锁 的 。 当 非 等 位 基 因 之 间 是 连 锁 时（ 指 两 对 或 两 对 以 上 的 等 位 基 因 位 于 一 对 同 源 染 色 体 上 ） ， 不 属 于 该 定 律 的 研 究 范 围 。 基 因 自 由 组 合 定 律 在 实 践 中 的 应 用动 植 物 育 种 工 作 人 们 用 杂 交 的 方 法 ， 有 目 的 地 使 生 物 不 同 品种 间 的 基 因 重 新 组 合 ， 以 便 使 不 同 亲 本 的 优 良基 因 组 合 到 一 起 ， 从 而 创 造 出 对 人 类 有 益 的 新品 种医 学 实 践 人 们 可 以 据 基 因 的 自 由 组 合 定 律 来 分 析 家 系中 两 种 遗 传 病 同 时 发 病 的 情 况 ， 并 且 推 断 出 后代 的 基 因 型 和 表 现 型 以 及 它 们 出 现 的 概 率 ， 为遗 传 病 的 预 测 和 诊 断 提 供 理 论 依 据 孟 德 尔 获 得 成 功 的 原 因正 确 地 选 用 实 验 材 料 是 孟 德 尔 获 得 成 功的 首 要 条 件在 对 生 物 的 性 状 进 行 分 析 时 ， 孟 德 尔 首先 只 针 对 一 对 相 对 性 状 的 传 递 情 况 进 行研 究孟 德 尔 在 进 行 豌 豆 的 杂 交 实 验 时 ， 对 不同 世 代 出 现 的 不 同 性 状 的 个 体 数 目 都 进行 了 记 载 和 分 析 ， 并 且 应 用 统 计 学 方 法对 实 验 结 果 进 行 了 分 析孟 德 尔 科 学 地 设 计 了 实 验 的 程 序 多 对 等 位 基 因 的 遗 传 （ 位 于 非 同 源 染 色 体 上 的 非 等 位 基 因 的 遗 传 仍 遵 循 基 因 的 自 由 组 合 规 律 ） 相 对 形 状 的 对 数（ 等 位 基因 的 对 数 ） F1杂 合 子形 成 的 配 子 类 型 F1配 子 的基 因 组 合 方 式 F2出 现的 基 因 型 完 全 显 性 时 F2的 表 现 型 性 状分 离 比1对 （ Dd）2对 （ YyRr）3对 （ AaBbCc）4对 N对 2种 4种 8种16种2N种 4种16种64种256种4N种 3种9种27种81种3N种 2种4种 8种16种2N种 (3:1)1(3:1)2(3:1)3(3:1)4(3:1)N 基 因 的 分 离 定 律 与 自 由 组 合 定 律 的 比 较基 因 的 分 离 定 律 基 因 的 自 由 组 合 定 律相 对 性 状 1对 2对 （ 或 更 多 对 ）等 位 基 因 等 位 基 因 在 1 对同 源 染 色 体 上 2对 （ 或 更 多 对 ） 等 位 基 因 位于 不 同 的 同 源 染 色 体 F1减 数 分 裂 时 基 因 的 行 为 等 位 基 因 随 同 源 染 色 体 的 分 离 而 分 开 等 位 基 因 随 同 源 染 色 体 的 分离 而 分 开 的 同 时 时 ， 非 同 源染 色 体 上 的 非 等 位 基 因 自 由组 合F1配 子 的 种 类 与 数 目 比 2种 1： 1 4种 1： 1： 1： 1F2 基 因 型 及 比 例 3种 1： 2： 1 9种 1:2:2:4:1:2:1:2:1 表 现 型 及 比 例 2种 3： 1 4种 9： 3： 3： 1F1测 交 后 代 的 表 现 型 及 其 比 例 2种 1： 1 4种 1： 1： 1： 1 概 率 计 算 的 统 计 学 原 理 及 应 用1、 定 理 与 公 式 ： （ 1） 概 率 的 加 法 定 理 ： 两 个 互 斥 事 件 （ 不 可 能 同 时 发 生 的 两 个 随 机 事 件 ） 至 少有 一 个 发 生 的 概 率 的 和 。 如 ： 在 一 次 生 育 中 ， 生 男 、 生 女 的 概 率 都 是 1/2， 那 么 ，生 一 个 男 孩 或 女 孩 的 概 率 为 1/2+1/2=1。 又 如 ： 一 杂 合 子 Dd自 交 ， 据 分 离 定 律 ， 后 代 出 现 DD、Dd、 dd的 概 率 分 别 为 1/4、 1/2、 1/4， 把 它 们 看 作 三 个 互 不相 容 的 随 机 事 件 ， 则 后 代 出 现 纯 合 子 的 概 率 为 1/4+1/4=1/2。 （ 2） 概 率 的 乘 法 定 理 ： 两 个 互 为 独 立 的 随 机 事 件 （ 一 个 事 件 的 发 生 不 影 响 另 一个 事 件 的 发 生 ） 同 时 或 相 继 发 生 的 概 率 是 它 们 各 自 发 生 的 概率 的 乘 积 。 如 ： 每 次 生 育 相 互 独 立 ， 生 男 生 女 的 概 率 均 为 1/2， 则 两胎 都 生 女 孩 的 概 率 为 1/2*1/2=1/4。 又 如 ： 杂 合 子 黄 色 圆 粒 豌 豆 （ YyRr） 自 交 ， 根 据 基 因 的分 离 定 律 ， 后 代 种 子 出 现 黄 色 的 概 率 为 3/4， 出 现 皱 粒 的 概 率为 1/4， 两 对 相 对 性 状 间 自 由 组 合 ， 把 它 们 看 作 两 个 相 互 独 立的 随 机 事 件 ， 则 后 代 出 现 黄 色 皱 粒 的 种 子 的 概 率 为 3/4*1/4=3/16。 （ 3） 基 因 频 率 的 公 式 ： 当 等 位 基 因 只 有 两 个 （ A、 a） 时 ， 设 p代 表 A基 因 的 频 率 ，q代 表 a基 因 的 频 率 ， 则 有 （ p+q） 2=p2 + 2pq + q2 = 1， 其 中p2 是 AA基 因 型 的 频 率 ， 2pq是 Aa（ 杂 合 子 ） 基 因 型 的 频 率 ， q2是 aa基 因 型 的 频 率 。 如 ： 设 在 一 人 群 中 ， 隐 性 性 状 者 （ 基 因 型 为 aa） 为 16%，据 以 上 公 式 ， q2=16%， 则 基 因 a的 频 率 为 40%， 那 么 ， 基 因 A的 频 率 为 1-40%=60%。 故 AA的 频 率 为 p 2=60%*60%=36%， Aa的 频 率 为 2pq=2*40%*60%=48%，即 人 群 中 AA和 Aa基 因 型 的 频 率 分 别 为 36%、 48%。 这 一 公 式 为 种 群 的 遗 传 平 衡 定 律 ， 使 用 的 前 提 条 件 略 。 基 因 自 由 组 合 定 律 的 解 题 方 法 1、 等 位 基 因 的 对 数 较 多 时 ， 可 采 用 分 枝 法 求 某 生 物 AaBbCc（ 自 由 组 合 ） 的 配 子 的 基 因 型 1/2A基 因 自 由 组 合 定 律 的 解 题 方 法与 例 题 分 析 1/2B1/2b 1/2C1/2c1/2C1/2c1/2a 1/2B1/2b 1/2C1/2c1/2C1/2c 1/8ABC1/8ABc1/8AbC1/8Abc1/8aBC1/8aBc1/8abC1/8abc 2、 杂 合 的 黄 圆 豌 豆 （ YyRr） 自 交 ， 产 生 F2的 表现 型 与 基 因 型 。 用 “ 分 别 分 析 法 ” （ 只 要 确 定 两 对 相对 性 状 是 独 立 分 配 的 ， 就 可 以 先 对 每 一 对 相 对 性 状 进 行 分 析 ， 再 对 两 对相 对 性 状 综 合 分 析 ） 黄 色 黄 色 黄绿 圆皱圆皱 9/16黄 圆3/16黄 皱3/16绿 圆1/16绿 皱（ 3黄 ： 1绿 ） （ 3圆 ： 1皱 ） =9黄 圆 ： 3黄 皱 ： 3绿 圆 ： 1绿 皱(1YY:2Yy:1yy)(1RR:2Rr:1rr)=1YYRR:2YYRr:1YYrr:2YyRR:4YyRr: 2Yyrr:1yyRR:2yyRr:1yyrrYyRr自 交 产 生 F 2， 共 4种 表 现 型 ， 其 中 亲 本 类 型 占 9/16+1/16=5/8， 重 组 类 型 占 3/16+3/16=3/8； 共 有 9种 基 因 型 ， 其 中 纯合 子 占 4/16， 杂 合 子 占 12/16。 3、 YyRr YyRR 子 代 基 因 型 与 表 现 型 的种 类 。 推 一 代 用 “ 简 捷 法 ” （ 按 分 离 定 律 一 对 一 对 分 别 求 解 ， 最 后 加 以 组 合 ） Yy Yy 子 代 3种 基 因 型 ， 2种 表 现 型 Rr RR 子 代 2种 基 因 型 ， 1种 表 现 型 所 求 基 因 型 总 数 =3 2=6种 所 求 表 现 型 总 数 =2 1=2种 基 因 自 由 组 合 定 律 的 例 题 分 析1、 白 色 盘 状 与 黄 色 球 状 南 瓜 杂 交 ， F1全 是 白 色 盘 状 南 瓜 。F1自 交 ， F2中 杂 合 的 白 色 球 状 南 瓜 有 3966株 ， 问 纯 合的 黄 色 盘 状 南 瓜 有 多 少 ？ 先 判 断 显 隐 性 ： 白 盘 黄 球 , F1全 是 白 盘 ， 说 明 白 盘 对 黄 球 是 显 性 。 F2中 的 杂 合 的 白 球 为 一 显 一 隐 ， 可 设 为 Aabb， 应 占 总 数 的 2/16， 而 纯 合 的 黄 盘 为 一 隐 一 显 ， 为 aaBB， 应 占 总 数 的 1/16， 所 以 纯 合 的 黄 盘 为 3966/2=1983。 2、 人 类 中 男 人 的 秃 头 （ S） 对 非 秃 头 （ s） 是 显 性 ， 女 人 在 S基 因 纯合 时 才 秃 头 。 褐 眼 （ B） 对 蓝 眼 （ b） 为 显 性 。现 有 秃 头 褐 眼 的 男 人 和 蓝 眼 非 秃 头 的 女 人 婚 配 ， 生 下 一 蓝 眼 秃 头 的女 儿 和 一 个 非 秃 头 褐 眼 的 儿 子 ， 请 回 答 ： （ 1） 这 对 夫 妇 的 基 因 型 分 别 是 （ 2） 他 们 若 生 下 一 个 非 秃 头 褐 眼 的 女 儿 ， 基 因 型 可 能 是 （ 3） 他 们 所 生 的 儿 子 与 其 父 亲 、 女 儿 与 其 母 亲 具 有 相 同 基 因 型 的几 率 分 别 是P： SB sbbF1 女 SSbb 子 ssB P： SsBb、 Ssbb非 秃 头 褐 眼 女 儿 ： SsBb 或 ssBb儿 子 与 父 亲 基 因 型 相 同 的 几 率 ： 1/2 1/2=1/4女 儿 与 母 亲 基 因 型 相 同 的 几 率 ： 1/2 1/2=1/4