高中生物第一章孟德尔定律第二节自由组合定律Ⅱ教学案浙科版必修2Word文档格式.docx

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2　×

　2×

2＝8种

②配子中ABC的概率

Aa　　　Bb　　Cc

↓　　　↓　　↓

（A）×

（B）×

（C）＝

（2）配子间的结合方式

分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘。

示例2　AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？

①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。

AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。

②再求两亲本配子间的结合方式。

由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×

4＝32种结合方式。

（3）子代基因型种类及概率计算

求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。

示例3　AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。

①先分解为三个分离定律

Aa→后代有3种基因型（1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa）；

Bb×

BB→后代有2种基因型（1/2BB∶1/2Bb）；

Cc×

Cc→后代有3种基因型（1/4CC∶2/4Cc∶1/4cc）。

②后代中基因型有3×

2×

3＝18种。

③后代中AaBBcc的概率：

（Aa）×

（BB）×

（cc）＝。

（4）子代表现型种类及概率计算

求出每对基因相交产生的子代的表现型种类及概率，然后根据需要相乘。

示例4　AaBbCc×

AabbCc杂交，求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。

Aa→后代有2种表现型（A_∶aa＝3∶1）；

bb→后代有2种表现型（Bb∶bb＝1∶1）；

Cc→后代有2种表现型（C_∶cc＝3∶1）。

②后代中表现型有2×

2＝8种。

③三个性状均为显性（A_B_C_）的概率

（A_）×

（B_）×

（C_）＝。

3．据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型——逆推型

将自由组合定律问题转化为分离定律问题后，充分利用分离比法、填充法和隐性纯合突破法等方法逆推亲代的基因型和表现型。

示例5　豌豆子叶的黄色（Y）、圆形种子（R）均为显性。

两亲本豌豆杂交的F1表现型如图。

请写出亲代的基因型和表现型。

（1）粒形、粒色先分开考虑，分别应用基因分离定律逆推

根据黄色∶绿色＝1∶1，可推出亲代为Yy×

yy；

根据圆形∶皱形＝3∶1，可推出亲代为Rr×

Rr。

（2）然后进行组合，故亲代基因型为YyRr（黄色圆形）×

yyRr（绿色圆形）。

在自由组合定律中，当非等位基因之间存在某些关系时，会造成F2中的分离比偏离9∶3∶3∶1，而出现其他表现形式。

结合下列实例分析：

1．猪的毛色由两对自由组合的基因控制，两种显性基因A和B是同效的，都可以控制一部分棕色色素的合成。

当两种显性基因同时存在时表现为棕红色，只有一种显性基因时表现为淡棕色，无显性基因时表现为白色。

现有纯合的棕红色猪和白色猪杂交，F1是棕红色，F1自交的F2有几种表现型？

比例是怎样的？

答案　F2中有三种表现型：

棕红色（A_B_）、淡棕色（A_bb、aaB_）和白色（aabb），比例为9∶6∶1。

2．香豌豆花色由两对自由组合的基因控制，当两种显性基因同时存在时表现为紫花，只有一种显性基因或无显性基因时表现为白花。

现有紫花品系（PPCC）和白花品系（ppcc），杂交的F1都是紫花（PpCc），自交后F2的表现型及比例是怎样的？

答案　紫花（P_C_）∶白花（P_cc、ppC_、ppcc）＝9∶7。

3．已知小鼠中，当基因型为B_C_时，才能产生黑色素，当基因型为B_cc时，虽不能产生黑色素，但能产生棕色的中间产物。

当基因型为bbC_时，b基因抑制C基因的表达而不能合成色素，所以小鼠为白色。

现有黑色小鼠（BBCC）和白色小鼠（bbcc）杂交，F1雌雄个体交配，产生的F2的表现型是怎样的？

答案　F2的表现型有三种：

黑色（B_C_）、棕色（B_cc）、白色（bbC_和bbcc），比例为9∶3∶4。

4．荠菜的果形有三角形（AABB）和卵圆形（aabb）两种，让纯合子三角形和卵圆形杂交，F1的果形都是三角形，F2只有两种表现型即三角形和卵圆形，比例为15∶1，试分析产生这种现象的原因。

答案　基因型中有两种显性基因与只有一种显性基因时控制的表现型相同，没有显性基因时表现为隐性性状。

因此，F2中除aabb为卵圆形以外，A_B_、A_bb、aaB_的基因型都表现为三角形。

5．若对上述四个实例中的F1进行测交，后代的分离比分别是多少？

答案　如表所示

实例

F1测交

1

1∶2∶1

2

1∶3

3

1∶1∶2

4

3∶1

知识整合　自由组合中常见的异常分离比分析：

异常分离比的原因

F1自交后代比例

F1测交后代比例

存在一种显性基因（A或B）时表现为同一种性状，其余正常表现

9∶6∶1

A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状

9∶7

aa（或bb）成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现

9∶3∶4

只要存在显性基因（A或B）就表现为同一种性状，其余正常表现

15∶1

1．小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，这两对基因的遗传遵循自由组合定律。

将两种小麦杂交，后代中出现高秆有芒、高秆无芒、矮秆有芒、矮秆无芒四种表现型，且其比例为3∶1∶3∶1，则亲本的基因型为（　　）

A．DDBB×

ddBbB．Ddbb×

ddbb

C．DdBb×

ddBbD．DdBb×

答案　C

解析　杂交后代中高秆∶矮秆＝1∶1，有芒∶无芒＝3∶1。

根据一对相对性状的遗传规律，题中亲本关于茎秆高度的基因型为Dd和dd，关于有芒和无芒的基因型为Bb和Bb。

2．原本无色的物质在酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的催化作用下，转变为黑色素，即：

无色物质→X物质→Y物质→黑色素。

已知编码酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的基因分别为A、B、C，则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为（　　）

A．1/64B．3/64C．27/64D．9/64

解析　由题意可知，基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率其实就是出现A_B_C_的个体的概率，其概率为3/4×

3/4×

3/4＝27/64。

二、自由组合定律的实践应用

1．指导育种

根据自由组合定律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模，具体分析如下：

（1）培育具有显性性状的纯合子，如AAbb、aaBB等，应进行如下操作：

选择具有不同优良性状的亲本F1F2纯合子（品种）

（2）培育隐性纯合子：

自F2中筛选即可。

2．在医学实践中的应用

利用自由组合定律可以同时分析家族中两种遗传病的发病情况。

1．现有提供的育种材料AAbb、aaBB，要培养出具有显性性状的纯合子AABB。

首先要进行杂交，再进行自交，请简述杂交和自交的目的分别是什么？

答案　通过杂交，可以将控制显性性状的基因A和B集中到F1，但F1并不是纯合子，自交的目的就是在F2中选择AABB的显性纯合子。

2．有两种符合自由组合定律的遗传病，发病情况如下图，则标号①②③部分的含义分别是什么？

答案　①表示只患甲病；

②表示只患乙病；

③表示两病兼患。

3．多指由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。

这对夫妇再生一个孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是（　　）

A.、、B.、、

C.、、D.、、

答案　A

解析　设多指相关基因用A、a表示，聋哑相关基因用B、b表示。

根据亲子代表现型，可推出亲代基因型：

父AaBb，母aaBb，他们再生一个孩子的情况如下图：

①表示全正常，×

＝；

②表示只患聋哑，×

③表示只患多指，×

④表示既患多指又患聋哑，×

＝。

据此可得出答案。

题后归纳　若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表：

序号

类型

概率

①

不患甲病概率

1－m

②

不患乙病概率

1－n

③

只患甲病的概率

m－mn

④

只患乙病的概率

n－mn

⑤

两病同患的概率

mn

⑥

只患一种病的概率

m＋n－2mn

⑦

完全正常的概率

1－n－m＋mn

⑧

患病的概率

m＋n－mn

1．正常情况下，基因型为aaBBCCDd的个体产生的雌配子种类最多有（　　）

A．6种B．2种C．8种D．4种

答案　B

解析　基因型为aaBBCCDd的个体，只能产生aBCD和aBCd两种雌配子。

2．若基因型为AaBbCCDDee的个体与基因型为AABbCcDDEe的个体交配，在子代中，纯合子的比例应是（　　）

A.B.C.D.

解析　首先分析每对基因产生纯合子的概率。

AA→1AA∶1Aa，纯合子的概率为；

Bb→1BB∶2Bb∶1bb，纯合子的概率为；

CC×

Cc→1CC∶1Cc，纯合子的概率为；

DD×

DD→DD，纯合子的概率为1（100%）；

ee×

Ee→1Ee∶1ee，纯合子的概率是。

再将这些概率相乘，即得出子代中纯合子的概率为：

×

1×

3．父本的基因型为AABb，F1的基因型为AaBb，则母本不可能是（　　）

A．AabbB．AaBB

C．AAbbD．aaBB

解析　F1的基因型AaBb中Aa是由父本和母本双方提供的，而父本为AA，则母本可能为Aa或aa，同理可推另一基因组成为BB或Bb或bb，结合选项知只有C项不可能。

4．一个基因型为BbRr（棕眼右癖）的男人与一个基因型为bbRr（蓝眼右癖）的女人结婚（两对相对性状独立遗传），所生子女中表现型的概率各为1/8的类型是（　　）

A．棕眼右癖和蓝眼右癖B．棕眼左癖和蓝眼左癖

C．棕眼右癖和蓝眼左癖D．棕眼左癖和蓝眼右癖

解析　1/8应该是1/2与1/4相乘得到的。

bb后代中，棕眼与蓝眼的比例各为1/2，Rr×

Rr后代中，右癖与左癖的比例分别为3/4和1/4。

所以所生子女中表现型概率为1/8的应该是左癖的两种眼色。

5．二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因（A、a和B、b）独立遗传。

下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。

亲本组合

F1株数

F2株数

紫色叶

绿色叶

①紫色叶×

121

451

30

②紫色叶×

89

242

81

请回答下列问题：

（1）结球甘蓝叶色性状的遗传遵循______________定律。

（2）表中组合①的两个亲本基因型为________________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为________。

（3）表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为______。

若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为________________________。

答案　

（1）基因的自由组合　

（2）AABB、aabb　（3）AAbb（或aaBB）　紫色叶∶绿色叶＝1∶1

解析　

（1）因为结球甘蓝的叶色性状是由两对等位基因（独立遗传）决定的，且亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1（9∶3∶3∶1的变式），所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。

（2）亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1，则F1的基因型为AaBb，两个亲本基因型为AABB、aabb；

理论上组合①的F2紫色叶植株中，基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，其中纯合子所占的比例为∶＝。

（3）组合②中F2的性状分离比约为3∶1，则亲本基因型为aaBB×

aabb或AAbb×

aabb，故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb；

F1的基因型为aaBb或Aabb，其测交后代的表现型及比例为紫色叶∶绿色叶＝1∶1。

课时作业

[学考达标]

1．某一个体的基因型为AaBbCCDdEe，成对的基因均分别独立遗传，遵循自由组合定律，此个体能产生的配子种类数为（　　）

A．6种B．12种

C．16种D．32种

解析　该题可利用分解法来解答。

对于只含一对等位基因的个体，杂合子（Aa）产生两种配子（A、a），纯合子（CC）产生一种配子（C）。

因此，基因型为AaBbCCDdEe的个体能产生的配子种类数为2×

2＝16（种）。

2．黄色圆形和绿色圆形豌豆杂交，其子代的表现型统计结果如图所示，则杂交后代中新表现型个体占的比例为（　　）

解析　黄色×

绿色，杂交后代黄色∶绿色＝1∶1，则亲代为Yy×

圆形×

圆形，杂交后代圆形∶皱形＝3∶1，则亲代为Rr×

Rr，故亲本基因型分别为YyRr×

yyRr。

杂交后代黄色皱形和绿色皱形为新表现型，所占比例为×

＋×

3．豌豆子叶的黄色（Y）、圆形种子（R）均为显性，两亲本杂交的F1表现型如下图所示，让F1中黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆杂交，F2的性状分离比为（　　）

A．2∶2∶1∶1B．1∶1∶1∶1

C．9∶3∶3∶1D．3∶1∶3∶1

解析　由F1圆形∶皱形＝3∶1，知亲代相应基因型为Rr×

Rr；

由F1黄色∶绿色＝1∶1，知亲代相应基因型为Yy×

yy，故亲代基因型为YyRr×

F1中黄色圆形豌豆的基因型为1/3YyRR、2/3YyRr，F1中绿色皱形豌豆基因型为yyrr。

按如下计算：

1/3YyRR×

yyrr→1/6YyRr、1/6yyRr；

2/3YyRr×

yyrr→1/6YyRr、1/6Yyrr、1/6yyRr、1/6yyrr。

综合考虑两项结果，得YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr＝2∶2∶1∶1。

4．小鼠毛色黑色（B）对褐色（b）为显性，无白斑（S）对有白斑（s）为显性，这两对等位基因独立遗传。

基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中黑色有白斑小鼠的比例是（　　）

解析　BbSs×

BbSs得到黑色有白斑小鼠（B_ss）的概率为×

5．对某植株进行测交，得到后代基因型为RrBb和Rrbb，则该植株的基因型是（　　）

A．RRBbB．RrBb

C．rrbbD．Rrbb

解析　测交是待测个体和隐性纯合子杂交的过程。

隐性纯合子只产生一种配子（rb）。

故该植株测交后代基因型中去掉rb为该植株产生的配子，即RB、Rb。

推出该植株基因型为RRBb。

6．水稻的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）为显性，这两对基因自由组合。

甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表现型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是（　　）

A．Ddrr或ddRrB．DdRR

C．ddRRD．DdRr

解析　从后代表现型的比例为3∶3∶1∶1中可确定两种性状的比例，一种性状的后代性状分离比为3∶1，另一种性状的后代性状分离比为1∶1，已知甲水稻基因型为DdRr，则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。

[高考提能]

7．某种鼠中，黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时都能使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。

现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为（　　）

A．2∶1B．9∶3∶3∶1

C．4∶2∶2∶1D．1∶1∶1∶1

解析　由于AA或bb使胚胎致死，故AaBb×

AaBb只能生出AaBB、AaBb、aaBB、aaBb四种基因型的后代，其比例为2∶4∶1∶2，故后代表现型的比例为黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1。

8．食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示长食指基因）。

此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。

若一对夫妇均为短食指，所生孩子既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为（　　）

A．1/4B．1/3C．1/2D．3/4

解析　根据这对夫妇的表现型可以确定男性的基因型为TLTS或者TSTS，女性的基因型一定为TSTS，又根据其孩子中既有长食指又有短食指，可以确定该男性的基因型一定为TLTS（如果是TSTS，则后代的基因型都为TSTS，所生孩子不论男孩还是女孩，都是短食指，与题干不符）。

因此，后代的基因型为TLTS或TSTS，各占1/2，TSTS不论男孩还是女孩都是短食指，TLTS只有是女孩时才是长食指，因此，该夫妇生一个孩子为长食指的概率为1/2×

1/2＝1/4。

9．有一种软骨发育不全的遗传病，两个有这种病的人（其他性状正常）结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常。

假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是（　　）

解析　假设软骨发育不全是由B基因控制的，两个有这种病的人（其他性状正常）结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常，可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb（假设白化病相关基因用A、a表示），他们再生一个孩子同时患两种病的概率是×

10．报春花的花色白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）由两对等位基因（A和a，B和b）共同控制，两对等位基因独立遗传，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达。

现选择AABB和aabb两个品种进行杂交，得到F1，F1自交得F2，则下列说法不正确的是（　　）

A．黄色植株的基因型是AAbb或Aabb

B．F1的表现型是白色

C．F2中黄色∶白色的比例是3∶5

D．F2中的白色个体的基因型有7种

解析　根据图示，基因A表达才能合成黄色锦葵色素，而基因B表达时基因A表达受抑制，花色为白色，因此白色报春花的基因型为A_B_或aa__，而黄色报春花的基因型是AAbb或Aabb；

AABB和aabb两个品种杂交，F1为AaBb花色应为白色；

F1自交，F2的基因型为：

A_B_、aaB_、A_bb、aabb，其比例为9∶3∶3∶1，其中黄色为3/16，白色为（9＋3＋1）/16，因此F2中白色∶黄色为13∶3；

由于F2共有9种基因型，其中黄色植株的基因型只有AAbb和Aabb两种，因此白色个体的基因型种类是7种。

11．小鼠体色由位于常染色体上的两对基因决定，A基因决定黄色，R基因决定黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。

一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配，F1表现型及其比例为：

3/8黄色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。

试问：

（1）亲代中，灰色雄鼠的基因型为____________，黄色雌鼠的基因型为____________。

（2）让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为________。

（3）若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因（B和b、F和f）决定，且遵循自由组合定律。

让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出现四种表现型，比例为6∶3∶2∶1。

请对比例6∶3∶2∶1的产生原因做出合理解释：

_________________________________________。

答案　

（1）AaRr　Aarr　

（2）1/3　（3）B或F纯合致死

解析　

（1）由题意知，亲本分别为灰色和黄色，子代出现四种体色，推断亲本基因型分别为AaRr和Aarr。

（2）F1的黑色鼠基因型为aaRr，所以让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体的基因型及其比例为aaRr∶aaRR＝2∶1，其中纯合子的比例为1/3。

（3）基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常情况子代出现的四种表现型及其比例为B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff＝9∶3∶3∶1，题中子代出现表现型比例为6∶3∶2∶1，则BB__或__FF不存在，即B或F纯合致死。

12．人的眼色是由两对等位基因（A和a、B和b）（两者独立遗传）共同决定的，在一个个体中两对基因处于不同状态时，人的眼色如下表：

个体的基因型

性状表现（眼色）

四显（AABB）

黑色

三显一隐（AABb、AaBB）

褐色

二显二隐（AaBb、AAbb、aaBB）

黄色

一显三隐（Aabb、aaBb）

深蓝色

四隐（aabb）

浅蓝色

若有一对黄色眼夫妇，其基因型均为AaBb，从理论上计算：

（1）他们所生子女中，基因型有________种，表现型有________种。

（2）他们所生子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为________。

（3）他们所生子女中，能稳定遗传的个体的表现型及其比例为________。

（4）若子女中的黄色眼的女性与另一家庭的浅蓝色眼的男性婚配，该夫妇生下浅蓝色眼小孩的概率为______。

答案　

（1）9　5　

（2）（3）黑色∶黄色∶浅蓝色＝1∶2∶1　（4）

解析　这对黄色眼夫妇的基因型均为AaBb，后代应出现9种基因型，但表现型不是4种而是5种，其中黑色∶褐色∶黄色∶深蓝色∶浅蓝色＝1∶4∶6∶4∶1。

他们所生子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为1－＝；

能够稳定遗传的个体应是纯合子，比例为黑色∶黄色∶浅蓝色＝1∶2∶1；

子女中黄色眼的女性基因型为AaBb、AAbb或aaBB，其比例为4∶1∶1。

男性的基因型为aabb，只有AaBb与aabb婚配才能生出浅蓝色眼小孩，概率为×

（×

）＝。

13．某单子叶植物的非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因独立遗