第二章第二节 山东省实验中学 宋菁自由组合规律在实践中的应用 一、自由组合规律在育种中的应用根据基因自由组合原理，可以用具有互补优良性状的亲 本杂交，从后代可能出现的新类型中，选择出兼具亲本优良 性状的、符合育种目标的新品种。优质瘦肉型商品 猪，生长快，饲料转 化率高，瘦肉率高杜洛克猪“嘎富”苹果肉脆汁多，酸 甜适口，有嘎拉和 富士的综合风味杂交兰花花期合适，花 香色美，对环境适 应性强一、自由组合规律在育种中的应用探究活动1 设计水稻和马铃薯优良品种的杂交和选育方案生产实践中，水稻是纯种自花授粉的农作物，用种子繁殖；而马铃 薯是杂合体，通常用块茎繁殖。现要选育活动程序1.确定亲本的表现型和基因型。2.确定杂交方式，选育符合要求的新品种。1.抗倒伏（dd）、抗稻瘟病（RR）的水稻新品种.2.黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请设计这两种作物优良品种的杂交和选育方案。3.良种繁育。注意事项1.确定杂交方式和繁育方案时，要考虑水稻和马铃薯的繁殖方式。2.方案要求用遗传图解表示并加以简要说明。3.分组讨论各自方案的可行性，推选代表宣布结果，并说明分析 推导过程。一、自由组合规律在育种中的应用探究活动1 设计水稻和马铃薯优良品种的杂交和选育方案分析讨论：生产实践中，水稻是纯种自花授粉的农作物，用种子繁殖；而马铃 薯是杂合体，通常用块茎繁殖。现要选育：1.抗倒伏（dd）、抗稻瘟病（RR）的水稻新品种.2.黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请设计这两种作物优良品种的杂交和选育方案。1.怎样确定亲本表现型和基因型？2.水稻和马铃薯要选择的性状组合分别最早出现在第几代？3.这两种育种方案有何异同？一、自由组合规律在育种中的应用1.怎样确定亲本表现型和基因型？水稻是纯合体基因型 可能是 ：DDRR DDrrddRRddrr分析：（1）已有品种中没有所要求选育的基因和性状组合。（排除） （2）已有品种中通过杂交应能组合出所要求选育的基因和性状组合 。马铃薯是杂合体YYRrYyRrYyRR yyRr YyrrddRRDDrr表现型易倒伏 抗病抗倒伏 抗病易倒伏 不抗病抗倒伏 不抗病黄肉 抗病非黄肉 抗病黄肉 不抗病（假设、验证）结论 ：水稻的亲本组合为易倒伏抗病（DDRR）和抗倒伏不抗病（ddrr ）抗倒伏 抗病易倒伏 不抗病YYRrYyRrYyRR黄肉 抗病马铃薯的亲本组合为非黄肉抗病（yyRr）和黄肉不抗病（Yyrr ）2.水稻和马铃薯要选择的性状组合分别最早出现在第几代？一、自由组合规律在育种中的应用ddrrPF1F2DDRR水稻的选育：DdRrD_R_D_rr马铃薯的选育 ：yyRrYyrrYyRryyRrYyrryyrr黄肉 抗病 ddR_ddrr抗倒伏 抗病易倒伏抗病易倒伏 抗病易倒伏 不抗病抗倒伏 不抗病非黄肉 抗病非黄肉 不抗病黄肉 不抗病一、自由组合规律在育种中的应用ddrrPF1F2DDRR水稻的选育：DdRrD_R_ D_rrddR_ddrr 抗倒伏抗病马铃薯的选育 ：yyRrYyrrYyRryyRrYyrryyrr黄肉抗病3.这两种育种方案有何异同？ddT_ ddtt（淘汰）多代自交纯化、选择淘汰种植后用 块茎繁殖淘汰优良性状 中有显性 性状一、自由组合规律在育种中的应用小结： 选育纯种（能稳定遗传）：品种甲品种乙 （纯种）（纯种）F1F2选出优良性状类型连续自交直至不发生 性状分离（或纯化提高优良性 状纯合体的比例）新品种（纯种）各种类型中选出 优良性状类型（杂种）选育杂种（有杂种优势）：品种甲品种乙 （杂种）无性繁殖（如玉米等）品种甲品种乙F1杂交种（纯种）优良性状 为全为隐 性性状新品种新品种自交繁殖自交繁殖年年制种二、自由组合规律在医学实践中的应用并指白化根据基因自由组合原理，可以预测两种或两种以上的遗 传病在一个家庭、家族或某一个群体中的发病率，以便采取 相应的措施，避免有害遗传基因的重新组合，减少人群中有 害基因的频率，优化人群遗传素质，提高人口质量。二、自由组合规律在医学实践中的应用探究活动2 预测同时患两种遗传病的风险一对夫妇来医院做遗传咨询。丈夫表现型正常，妻子并 指（由常染色体显性基因B控制），他们已生了一个白化病 （由常染色体隐性基因a控制）的女儿，请预测他们再生一个 孩子同时患两种病的概率。2.根据基因自由组合规律计算后代的患病率。3.分组讨论结果，比较各自方法的优缺点，寻求活动程序：1.确定这对夫妇的基因型最简单准确的方法。二、自由组合规律在医学实践中的应用1.确定这对夫妇的基因型丈夫正常A_bb妻子并指A_B_ 女儿白化 aabbaaA_ A_ aabbB_ abba b两对基因b独立遗传二、自由组合规律在医学实践中的应用2.计算后代患两种病的概率ABAbaBabAbabAABbAAbbAaBb AabbAaBbAabb aaBb aabbAaBbAabb后代表现型 ：AABb AaBb1/41/41/41/21/21/81/81/81/81/81/81/81/81/8 2/8并指AAbb AabbaaBbaabb1/8 2/81/81/83/8正常白化 并指白化3/81/81/8AaAaAAAaaaBbbb1/41/41/21/4bbBb 1/21/2AABbAaBb aaBbAAbbAabbaabb1/81/41/4方法一:方法二:1/81/81/8后代表现型 ：AaAaBbbb并指正常白化正常 1/43/41/21/2并指并白正常白化3/83/81/81/8基因型基因型配子配子二、自由组合规律在医学实践中的应用2.计算后代患两种病的概率先天性耳聋是常染色体隐性遗传病（由基因a控制），多指是常染色 体显性遗传病（由基因B控制），两对性状独立遗传。有一对夫妇的基因 型分别是aaBb，Aabb，则他们的后代（1）可能有几种基因型和表现型？（2）基因型是aaBb的个体出现的概率是多少？（3）只患一种病的概率是多少？（4）完全正常的概率是多少？ aaBbAabbaaAaaaAaBbbbBbbb 正常两对性状独立遗传正常耳聋 多指 1/21/21/21/2（1）基因型：224种，表现型：224种（2）aaBb的概率：1/21/21/4（3）只患耳聋：1/21/2=1/4只患多指：1/21/2=1/4只患一种病：1/4+1/4=1/2 （4）完全正常：1/21/2=1/4二、自由组合规律在医学实践中的应用小结：一、预测两种或两种以上遗传病再发风险的步骤是：1.明确每种病的遗传方式2.确定亲代可能的基因型3.根据基因自由组合规律，计算后代患病的概率。二、计算后代患病概率的方法：凡是独立遗传的遗传病，即符合基因的自由组合规律，可将每对性 状的遗传分开独立分析，然后在组合在一起，利用乘法定理和加法定理 计算相应基因型或表现型出现的概率。三、巩固练习1.番茄是自花受粉植物，已知红果（R）对黄果为显性，正常果形（ F）对多棱果为显性，以上两对等位基因独立遗传。现有红色多棱果品 种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种（以上品种均为纯合子），育 种专家期望获得红色正常果形的新品种，为此进行杂交。试回答下列问 题：（1）应选用以上哪两种品种作为杂交亲本？（2）上述两亲本杂交产生的F1代具有何种基因型和表现型？（3）在F2代中表现红色正常果形植株出现的比例有多大？F2代中能 稳定遗传的红色正常果形植株出现的比例有多大？如何提高稳定遗传的 红色正常果形植株的比例？红色多棱果、黄色正常果形RrFf、红果正常果形9/16、1/16 、取红色正常果形番茄连续多代自交，每代都淘 汰掉其他性状的个体。三、巩固练习2.一个外观和色觉正常的夫妇，生了一个白化病的女儿和一个外观正 常但患红绿色盲的儿子（白化病由a基因控制，色盲由b基因控制）。试 判断：（1）这对夫妇的基因型是怎样的？预计他们再生一个只患白化病的女 儿或只患红绿色盲的儿子的概率分别各是多少？（2）在这对夫妇的后代中，可能出现既患白化病又患色盲的孩子吗？ 如果可能，概率是多少？夫：AaXBY 妻；AaXBXb生只患白化病女儿：1/41/21/8生只患红绿色盲的儿子：3/41/43/16可能概率是：1/41/41/16一、自由组合规律在育种中的应用1.怎样确定亲本表现型和基因型？分析：（1）已有品种中没有所要求选育的性状组合。（排除）（2）已有品种能通过杂交组合出所要求选育的性状组合列出两对性状可能的组合类型： 水稻：易倒伏不抗病、抗倒伏不抗病、易倒伏抗病，抗倒伏抗病。 马铃薯：非黄肉不抗病、黄肉不抗病、非黄肉抗病，黄肉抗病。结论：应选亲本的表现型为：水稻抗倒伏不抗病，不抗倒伏抗病马铃薯黄肉不抗病，非黄肉抗病根据表现型推测可能的基因型，结合已有品种是纯合体还是杂合体 确定基因型： 水稻：抗倒伏不抗病：ddtt 易倒伏抗病： D_T_ 水稻是纯合体 ddtt、 DDTT 马铃薯：黄肉不抗病：Y_rr 非黄肉抗病：yyR_ 马铃薯是杂合体 Yyrr、 yyRr 抗倒伏抗病 黄肉抗病 易倒伏不抗病 非黄肉不抗病 （假设、验证）