2018-2019年高中生物 第四章 生物的變異 小專題 大智慧 自由組合定律的解題方法與特殊分離比分析教學案 浙科版必修2.doc

自由組合定律的解題方法與特殊分離比分析一、自由組合定律的解題方法1棋盤法將親本產生的配子按一定順序在行和列中排列，然后根據雌雄配子隨機組合的原則，寫出合子的基因型；將表格填滿后，依題意統(tǒng)計表中子代各種基因型和表現(xiàn)型的種類、數目及其比例。(1)理論基礎：如AaBb自交或AaBbAaBb，后代的情況可表示為： 從棋盤中可看出配子間有16種組合方式，基因型有9種，其比例為：1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb1AAbb、2Aabb1aaBB、2aaBb1aabb表現(xiàn)型有4種，其比例為：9A_B_(雙顯性)3A_bb(一顯一隱)3aaB_(一顯一隱)1aabb(雙隱性)(2)應用舉例：如F1為(YyRr黃色圓形)，求：F2中YyRr的概率。F2中黃色皺形出現(xiàn)的概率。由上圖可知：結合方式(4種)(4種)16，所求基因型YyRr的概率4/161/4，所求表現(xiàn)型黃色皺形(Y_rr)的概率3/16。2分枝法利用概率計算中的乘法定律，把“化整為零法”更直觀地展現(xiàn)出來。用分枝法可直觀地寫出配子的種類及比例，寫出后代個體的基因型及比例。但解題過程較繁瑣。如兩個親本雜交，包括3對不同的基因：親代AAbbCcaaBbCc子代基因型：AAaa bbBb CcCc 子代表現(xiàn)型：AAaa bbBb CcCc 上述子代表現(xiàn)型中，A代表A/a基因對的顯性表現(xiàn)型(AA或Aa)，a代表隱性表現(xiàn)型(aa)。同樣地，B和C代表不同的顯性表現(xiàn)型，b和c分別代表不同的隱性表現(xiàn)型。3分解法用分離定律來解決多對相對性狀的自由組合遺傳問題。在自由組合定律中，兩對或多對相對性狀在雜交后代中同時出現(xiàn)的概率是它們每一性狀出現(xiàn)的概率的乘積(乘法定理)。(1)將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題：在獨立遺傳的情況下，有幾對基因就可分解為幾個分離定律，如AaBbAabb可分解為如下兩個分離定律：AaAa；Bbbb。(2)用分離定律解決自由組合中不同類型的問題：配子類型的問題：例證1：求AaBbCc產生的配子種類數。 AaBbCc 例證2：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結合方式有多少種？先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子：AaBbCc8種配子，AaBbCC4種配子再求兩親本配子間的結合方式：由于兩性配子間的結合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間有8432種結合方式?；蛐皖愋偷膯栴}：例證：AaBbCc與AaBBCc雜交，求其后代的基因型種類。先分解為三個分離定律：AaAa后代有3種基因型(1AA2Aa1aa)；BbBB后代有2種基因型(1BB1Bb)；CcCc后代有3種基因型(1CC2Cc1cc)。因而AaBbCcAaBBCc后代中有32318種基因型。表現(xiàn)型類型的問題：例證：求AaBbCcAabbCc，雜交后代可能的表現(xiàn)型數。可分解為三個分離定律：AaAa后代有2種表現(xiàn)型；Bbbb后代有2種表現(xiàn)型；CcCc后代有2種表現(xiàn)型。所以AaBbCcAabbCc，后代中有2228種表現(xiàn)型。二、自由組合定律特殊性狀分離比F1(AaBb)自交后代比例原因分析9331正常的完全顯性97當雙顯性基因同時出現(xiàn)時為一種表現(xiàn)型，其余的基因型為另一種表現(xiàn)型934aa成對存在時表現(xiàn)為雙隱性性狀，其余均正常表現(xiàn)961存在一種顯性基因(A或B)時表現(xiàn)為同一種性狀，其余均正常表現(xiàn)151只要具有顯性基因其表現(xiàn)型就一致，其余基因型為另一種表現(xiàn)型106具有單顯基因為一種表現(xiàn)型，其余基因型為另一種表現(xiàn)型14641A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，其效果越強1(AABB)4(AaBBAABb)6(AaBbAAbbaaBB)4(AabbaaBb)1(aabb) 一、基因型和表現(xiàn)型計算典例1已知A與a、B與b、C與c 3對等位基因自由組合，基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個體進行雜交。下列關于雜交后代的推測，正確的是()A表現(xiàn)型有8種，AaBbCc個體的比例為1/16B表現(xiàn)型有4種，aaBbcc個體的比例為1/16C表現(xiàn)型有8種，Aabbcc個體的比例為1/8D表現(xiàn)型有8種，aaBbCc個體的比例為1/16解析后代表現(xiàn)型為2228種，AaBbCc個體的比例為1/21/21/21/8。Aabbcc個體的比例為1/41/21/41/32。aaBbCc個體的比例為1/41/21/21/16。答案D二、自由組合與性狀分離比的偏離典例2科研人員為探究某種鯉魚體色的遺傳，做了如下實驗：用黑色鯉魚與紅色鯉魚雜交，F(xiàn)1全為黑鯉，F(xiàn)1自交結果如下表所示。根據實驗結果，下列推測錯誤的是()取樣地點F2取樣總數/條F2性狀的分離情況黑鯉紅鯉黑鯉紅鯉1號池1 6991 59210714.8812號池1 5461 4509615.101A.鯉魚體色中的黑色是顯性性狀B鯉魚的體色由細胞核中的基因控制C鯉魚體色的遺傳遵循自由組合定律DF1與隱性親本雜交，后代中黑鯉與紅鯉的比例為11解析由題干可知，鯉魚體色黑色與紅色是一對相對性狀，用黑色鯉魚與紅色鯉魚雜交，F(xiàn)1全為黑鯉，可知黑色是顯性性狀，并由核基因控制，故A、B均正確；分析表格，兩組雜交后代性狀分離比約為151(9331的變形)，說明該性狀由2對等位基因控制，在遺傳過程中遵循自由組合定律，C正確；F1與隱性親本雜交，后代中黑鯉與紅鯉的比例為31，D錯誤。答案D1小麥麥穗基部離地的高度受四對基因控制，這四對基因獨立遺傳。每個基因對高度的增加效應相同且具疊加性。將麥穗離地27 cm的 mmnnuuvv和離地99 cm的MMNNUUVV雜交得到F1，再用F1代與甲植株雜交，產生F2代的麥穗離地高度范圍是3690 cm，則甲植株可能的基因型為()AMmNnUuVv B.mmNNUuVvCmmnnUuVV DmmNnUuVv解析：選B因每個基因對高度的增加，效應相同，且具疊加性，所以每個顯性基因可使離地高度增加：9 cm，F(xiàn)1的基因型為：MmNnUuVv，由F1與甲雜交，產生F2代的離地高度范圍是3690 cm，可知：F2代中至少有一個顯性基因，最多有7個顯性基因，采用代入法可確定B正確。2如果已知子代基因型及比例為1YYRR1YYrr1YyRR1Yyrr2YYRr2YyRr，并且也知道上述結果是按自由組合定律產生的，那么雙親的基因型是()AYYRRYYRr B.YYRrYyRrCYyRrYyRr DYyRRYyRr解析：選B此題應采用分枝分析法，子代中YYYy11，則可推知其親代的基因型為YYYy；子代中RRRrrr121，則可推知其親代的基因型為RrRr。3某生物的一對相對性狀由兩對等位基因(A、a與B、b)控制，且能獨立遺傳，F(xiàn)1的基因型是AaBb，F(xiàn)1自交得F2的表現(xiàn)型之比是97，則F1與雙隱性個體測交后表現(xiàn)型之比是()A13 B121C1111 D9331解析：選AF2的性狀分離比為97，說明A_B_表現(xiàn)一種性狀，A_bb、aaB_、aabb表現(xiàn)另一種性狀，所以F1測交后表現(xiàn)型之比應為13。4已知豌豆紅花對白花、高莖對矮莖、子粒飽滿對子粒皺縮為顯性，控制它們的三對基因自由組合。以純合的紅花高莖子粒皺縮與純合的白花矮莖子粒飽滿植株雜交，F(xiàn)2代理論上為()A12種表現(xiàn)型B高莖子粒飽滿矮莖子粒皺縮為151C紅花子粒飽滿紅花子粒皺縮白花子粒飽滿白花子粒皺縮為1111D紅花高莖子粒飽滿白花矮莖子粒皺縮為271解析：選D根據自由組合定律可知，F(xiàn)2代理論上為8種表現(xiàn)型；高莖子粒飽滿矮莖子粒皺縮為91，進一步分析可知C項錯誤，D項正確。5兩對相對性狀的基因自由組合，如果F2的分離比分別為97、961和151，那么F1與雙隱性個體測交，得到的分離比分別是()A13、121和31 B31、41和13C121、41和31 D.31、31和14解析：選A由F2的分離比可推知：F1的基因型為雙雜合(AaBb)；97的比例說明有雙顯性基因的表現(xiàn)為一種性狀，其他的表現(xiàn)為另一種性狀，測交分離比為13；961的比例說明有雙顯性基因的表現(xiàn)為一種性狀，有單顯性基因的表現(xiàn)為一種性狀，無顯性基因的表現(xiàn)為一種性狀，測交分離比為121；151的比例說明只要有顯性基因的就表現(xiàn)為同一種性狀，無顯性基因的表現(xiàn)為另一種性狀，測交分離比為31。6天竺鼠身體較圓，唇形似兔，是鼠類寵物中最溫馴的一種，受到人們的喜愛。科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，該鼠的毛色由兩對基因控制，這兩對基因分別位于兩對常染色體上?，F(xiàn)有一批基因型為BbCc的天竺鼠，已知B決定黑色毛，b決定褐色毛，C決定毛色存在，c決定毛色不存在(即白色)。則這批天竺鼠繁殖后，子代中黑色褐色白色的理論比值為()A943 B934C916 D961解析：選BBbCc的雌雄個體自由交配的后代中，基因型B_C_的為黑色，占9/16；基因型bbC_的為褐色，占3/16；所有cc基因型的(包括B_cc、bbcc)都為白色，占總數的1/4。7某植物花瓣的大小受一對等位基因A、a控制，基因型為AA的植株表現(xiàn)為大花瓣，Aa的為小花瓣，aa的為無花瓣。花瓣顏色受另一對等位基因R、r控制，基因型為RR和Rr的花瓣是紅色，rr的為黃色，兩對基因獨立遺傳。若基因型為AaRr的親本自交，則下列有關判斷錯誤的是()A子代共有9種基因型B子代共有4種表現(xiàn)型C子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例為1/3D子代的所有植株中，純合子占1/4解析：選B本題運用拆分法求解，AaAa后代有3種基因型，3種表現(xiàn)型；RrRr后代有3種基因型，2種表現(xiàn)型。故AaRr自交后代有339種基因型，有236種表現(xiàn)型，但基因型為aa的個體無花瓣，因此，表現(xiàn)型只有5種，A正確，B錯誤。子代有花瓣植株占12/163/4，其中，AaRr(4/16)所占的比例為1/3，C正確。子代的所有植株中，純合子占 4/161/4，D正確。8用兩個圓形南瓜做雜交實驗，子一代均為扁盤狀南瓜。子一代自交，子二代出現(xiàn)扁盤狀、圓形和長形南瓜，三者比例為961，現(xiàn)對子二代中的圓形南瓜做測交，則后代中扁盤狀、圓形和長形三種南瓜的比例為()A201 B021C501 D051解析：選B由子二代扁盤狀、圓形和長形南瓜的比例為961可知，扁盤狀、圓形、長形南瓜分別為雙顯性、單顯性、雙隱性個體。對單顯性個體進行測交，后代無雙顯性個體，圓形與長形南瓜的比例為21。9下表為3個不同小麥雜交組合及其子代的表現(xiàn)型和植株數目(設A、a控制是否抗病，B、b控制種皮顏色)。組合雜交組子代的表現(xiàn)型和植株數目序號合類型抗病紅種皮抗病白種皮感病紅種皮感病白種皮抗病紅種皮感病紅種皮416138410135抗病紅種皮感病白種皮180184178182感病紅種皮感病白種皮140136420414(1)對于是否抗病，根據第_組雜交結果，可判斷_對_為顯性；對于種皮顏色，根據第_組雜交結果，可判斷_對_為顯性。(2)三個雜交組合中親本的基因型分別是：_，_，_。(3)第_組符合測交實驗結果。解析：(1)單獨分析每一對相對性狀，在第組中，雙親均為紅種皮，子代個體有紅種皮和白種皮，且比例接近31，由此確定紅種皮對白種皮為顯性；在第組中，雙親均為感病，子代個體有感病和抗病，且比例也接近31，由此確定感病對抗病為顯性。(2)用基因填充法可確定親本的基因型，如組中，抗病紅種皮感病紅種皮，先把確定的基因寫下來，不確定的用_表示待定：aaB_A_B_，然后根據子代的表現(xiàn)型來確定“_”處的基因。應特別關注隱性個體，子代中有抗病白種皮(aabb)，則這是由雙親各提供一個ab配子結合而成的，由此確定雙親基因型為aaBbAaBb。(3)單獨分析組中每一對相對性狀，均符合測交實驗結果，即子代中顯性隱性11。答案：(1)感病抗病紅種皮白種皮(2)aaBbAaBbaaBbAabbAaBbAabb(3)10某種野生植物有紫花和白花兩種表現(xiàn)型，已知紫花形成的生物化學途徑如圖所示。A和a、B和b獨立遺傳，A對a、B對b為顯性?；蛐筒煌膬砂谆ㄖ仓觌s交，F(xiàn)1紫花白花11。若將F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花白花97。A基因B基因前體物質(白色)中間產物(白色)紫色物質請回答：(1)從紫花形成的途徑可知，紫花性狀是由_對基因控制的。(2)根據F1紫花植株自交的結果，可以推測F1紫花植株的基因型是_，其自交所得F2中，白花植株純合子的基因型是_。(3)推測兩親本白花植株的雜交組合(基因型)是_或_，用遺傳圖解表示兩親本白花植株雜交的過程(只要求寫一組)。(4)紫花形成的生物化學途徑中，若中間產物是紅色(形成紅花)，那么基因型為AaBb的植株自交，子代植株的表現(xiàn)型及比例為_。解析：(1)由題干中的“前體物質(白色) 中間產物(白色) 紫色物質”知，紫花性狀由A、a和B、b兩對基因控制，且A、B同時存在才顯紫色，其他情況下則為白色。(2)本題仍然符合自由組合定律。F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花白花97(97為9331的變式)，由此可知F1紫花植株的基因型為AaBb，進而推知F2中白花植株純合子為AAbb、aaBB、aabb。(3)兩親本全是白花，雜交后代中紫花白花11，既然后代有紫花植株，那么基因型應該為A_B_，推知親本白色植株的基因型為A_bbaaB_，馬上就會發(fā)現(xiàn)答案有兩種：AabbaaBB或AAbbaaBb。(4)若中間產物為紅色，則只有A基因存在時為紅色，A、B同時存在時為紫色，其他情況下為白色。AaBb自交后代為A_B_A_bbaaB_aabb9331，其中A_B_為紫色，A_bb為紅色，aaB_和aabb為白色，所以AaBb自交子一代植株的表現(xiàn)型及比例為紫花紅花白花934。答案：(1)兩(2)AaBbaaBB、AAbb、aabb(3)AabbaaBBAAbbaaBb遺傳圖解如下：(只要求寫一組)(4)紫花紅花白花934章末小結與測評 知識網絡構建