高中生物第三章第二节基因的自由组合定律第2课时自由组合定律的解题思路与常见题型学案苏教版必修2.docx
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高中生物第三章第二节基因的自由组合定律第2课时自由组合定律的解题思路与常见题型学案苏教版必修2
第2课时 自由组合定律的解题思路与常见题型
归纳自由组合定律的解题思路与常见题型的解题方法。
(重、难点)
自由组合定律的解题思路
用分离定律的方法解决自由组合定律的问题。
(1)基本思路:
在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几个分离定律,如AaBb×Aabb可分解为以下两个分离定律:
Aa×Aa和Bb×bb。
(2)用乘法原理解决自由组合问题
乘法原理是指两个(或两个以上)独立事件同时出现的概率,等于它们各自概率的乘积。
P(AB)=P(A)·P(B),如黄色圆粒豌豆出现的概率是该豌豆为“黄色”的概率与该豌豆为“圆粒”的概率的乘积。
①配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类数为:
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8种;
又如AaBbCc产生ABC配子的概率为:
(A)×
(B)×
(C)=
。
②配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式种类数:
a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子。
b.再求两亲本配子间的结合方式。
由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
③基因型类型及概率的问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型种类数,可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。
因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18种基因型。
又如该双亲产生的后代中AaBBcc出现的概率为:
1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16。
④表现型类型及概率的问题
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表现型种类数,可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa);
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb);
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc);
所以AaBbCc×AabbCc,后代中有2×2×2=8种表现型。
又如该双亲后代中表现型A_bbcc出现的概率为:
(A_)×
(bb)×
(cc)=
。
1.基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代的叙述,正确的是( )
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
解析:
选B。
1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率=C
×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=7/128,A错误;3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率=C
×2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=35/128,B正确;5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率=C
×2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=21/128,C错误;7对等位基因纯合的个体出现的概率与7对等位基因杂合的个体出现的概率都是(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=1/128,D错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
解析:
选D。
孟德尔定律的假设是遗传因子独立存在,互不融合,A项错误;孟德尔定律发生在真核生物有性生殖形成配子的过程中,B项错误;基因型为AaBbCcDd个体自交,子代基因型有3×3×3×3=81种,C项错误;对基因型为AaBbCc的个体测交,子代基因型有2×2×2=8种,D项正确。
3.基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交,这三对等位基因的遗传符合自由组合定律,则F1形成的配子种类数和F1自交时雌雄配子的结合方式分别为( )
A.4和9 B.4和27
C.8和64D.32和81
解析:
选C。
基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交,产生的F1的基因型为AaBbCc,其产生的配子种类数为2×2×2=8,其自交时产生的雌雄配子均为8种,因此,雌雄配子结合方式为8×8=64种。
n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律总结
相对性
状对数
等位基
因对数
F1配子
种类
比例
F1配子
结合方式
F2基因
型种类
比例
F2表现
型种类
比例
1
1
2
1∶1
4
3
1∶2∶1
2
3∶1
2
2
22
(1∶1)2
42
32
(1∶2∶1)2
22
(3∶1)2
3
3
23
(1∶1)3
43
33
(1∶2∶1)3
23
(3∶1)3
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
n
n
2n
(1∶1)n
4n
3n
(1∶2∶1)n
2n
(3∶1)n
1.一个基因型为AaBbcc的小麦与一个基因型为AABbCc的小麦杂交,三对性状遗传符合基因自由组合定律,则子代中与亲本基因型不同的个体占( )
A.1/4 B.3/8
C.3/4D.5/8
解析:
选C。
AaBbcc×AABbCc分解成三对:
Aa×AA→Aa∶AA,Bb×Bb→BB∶2Bb∶bb,cc×Cc→cc∶Cc。
子代中基因型为AaBbcc的占1/2×1/2×1/2=1/8,基因型为AABbCc的占1/2×1/2×1/2=1/8,与亲本基因型相同的个体共占1/8+1/8=1/4,则与亲本基因型不同的个体占3/4,C正确。
2.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。
现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下:
甲×乙 乙×丙 乙×丁
↓ ↓ ↓
F1白色 F1红色 F1 红色
↓○× ↓○× ↓○×
F2白色 F2红色81∶白色175F2红色27∶白色37
甲×丙 甲×丁 丙×丁
↓ ↓ ↓
F1白色 F1红色 F1 白色
↓○× ↓○× ↓○×
F2白色 F2红色81∶白色175 F2白色
根据哪些组别可以判断该植物的花色受四对等位基因的控制( )
A.甲×乙 乙×丙
B.乙×丙 甲×丁
C.乙×丁 甲×丁
D.乙×丙 丙×丁
解析:
选B。
题干中已经有“红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制”的信息,所以甲×乙、甲×丙、丙×丁三个组合中不能体现出受几对等位基因的控制。
同理,乙×丁中F2的比例接近1∶1,也无法体现是由几对等位基因控制,只有乙×丙、甲×丁两组中红花在F2中所占的比例=81/(81+175)=81/256=(3/4)4,由此可以判断花色受4对等位基因的控制。
自由组合定律9∶3∶3∶1的变式剖析
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
测交后代比例
9∶7
当双显性基因同时出现时为一种表现型,其余的基因型为另一种表现型9(A_B_)∶7(3A_bb+3aaB_+1aabb)
1∶3
9∶6∶1
双显、单显、双隐三种表现型9(A_B_)∶6(3A_bb+3aaB_)∶1aabb
1∶2∶1
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现9A_B_∶3A_bb∶4(3aaB_+1aabb)或9A_B_∶3aaB_∶4(3A_bb+1aabb)
1∶1∶2
15∶1
只要具有显性基因其表现型就一致,其余基因型为另一种表现型15(9A_B_+3A_bb+3aaB_)∶1aabb
3∶1
13∶3
双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状,另一种单显性表现为另一种性状13(9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb或13(9A_B_+3A_bb+1aabb)∶3aaB_
3∶1
1∶4∶6∶4∶1
A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)∶4(Aabb+aaBb)∶1(aabb)
1∶2∶1
1.两对相对性状的基因自由组合,如果F2的性状分离比分别为12∶3∶1、9∶7和15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的性状分离比分别是( )
A.2∶1∶1,1∶3和3∶1
B.3∶1,4∶1和1∶3
C.1∶2∶1,4∶1和3∶1
D.3∶1,3∶1和1∶4
解析:
选A。
9∶7比例的出现,说明当具有双显基因时表现一种性状,单显和双隐表现的是同一种性状,则测交后代性状分离比为1∶3;12∶3∶1比例的出现说明双显和一种单显表现的是一种性状,另一种单显表现的是一种性状,双隐表现的是一种性状,则测交后代性状分离比为2∶1∶1;同理,15∶1比例的出现,说明双显、单显表现的是一种性状,双隐表现的是另一种性状,则测交后代的性状分离比为3∶1。
2.某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。
当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。
现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。
下列说法正确的是( )
A.该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律
B.亲本的基因型一定为AABB和aabb
C.F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代有4种表现型
解析:
选C。
由题意可知,F2有16个组合,说明该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律,A错误;亲本的基因型也可能是aaBB和AAbb,B错误;F1的基因型为AaBb,含有两个显性基因,故F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同,C正确;用F1作为材料进行测交实验,测交后代有3种表现型,D错误。
3.某植物花蕊的性别分化受两对独立遗传的基因控制,显性基因B和E共同存在时,植株开两性花,表现型为野生型;仅有显性基因E存在时,植株的雄蕊会转化成雌蕊,成为表现型为双雌蕊可育;只要不存在显性基因E,植物表现型为败育。
请根据上述信息回答问题:
(1)纯合子BBEE的表现型是____________和bbEE的表现型是____________,若二者杂交,应选择____________(基因型)做母本,F1自交得到的F2中表现型及其比例为____________。
(2)BbEe个体自花传粉,后代败育个体所占比例为____________,可育个体中纯合子的基因型是____________。
(3)请设计实验探究某一双雌蕊个体是否为纯合子(提示:
有已知性状的纯合子植株可供选用)。
实验步骤:
①让该双雌蕊植株与____________纯合子杂交,得到F1;②F1____________,得到F2。
结果预测:
如果F2中____________,则该植株为纯合子;
如果F2中____________,则该植株为杂合子。
答案:
(1)野生型 双雌蕊可育 bbEE 野生型∶双雌蕊=3∶1
(2)1/4 BBEE和bbEE
(3)①野生型 ②自交 没有败育植株出现 有败育植株出现
利用“合并同类项”妙解特殊分离比
(1)看后代可能的配子组合种类,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
(2)写出正常的分离比9∶3∶3∶1。
(3)对照题中所给信息进行归类,若分离比为9∶7,则为9∶(3∶3∶1),即7是后三种合并的结果;若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1;若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。
[课时作业]
一、选择题
1.孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,具有1∶1∶1∶1比例的是( )
①F1产生配子类型的比例 ②F2表现型的比例 ③F1测交后代类型的比例 ④F1表现型的比例 ⑤F2基因型的比例
A.②④ B.①③
C.④⑤D.②⑤
解析:
选B。
孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1基因型为YyRr,表现型只有一种,F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr,比例为1∶1∶1∶1;F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4种,表现型也为4种,比例为1∶1∶1∶1;F1自交得F2,其表现型为4种,比例为9∶3∶3∶1,基因型为9种,比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1。
2.基因组成为AabbDD的个体自交后,其后代表现型的比例接近于( )
A.9∶3∶3∶1B.3∶3∶1∶1
C.1∶2∶1D.3∶1
解析:
选D。
运用分离法:
Aa×Aa后代2种表现型(3∶1),bb×bb后代1种表现型,DD×DD后代1种表现型,亲本自交后代表现型比例为(3∶1)×1×1=3∶1。
3.来航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制,其中B、b分别控制黑色和白色,A能抑制B的表达,A存在时表现为白色。
某人做了如下杂交实验:
代别
亲本(P)组合
子一代(F1)
子二代(F2)
表现型
白色(♀)×白色(♂)
白色
白色∶黑色=13∶3
若F2中黑色羽毛来航鸡的雌雄个体数相同,F2黑色羽毛来航鸡自由交配得F3。
F3中( )
A.杂合子占
B.黑色占
C.白色个体均为杂合子D.黑色个体均为纯合子
解析:
选B。
根据杂交实验结果可知,F2黑色羽毛来航鸡的基因型及其出现概率为1/3aaBB和2/3aaBb,其产生的雌雄配子的种类及概率均为2/3aB和1/3ab,故自由交配其后代基因型及其概率为4/9aaBB、1/9aabb、4/9aaBb,其中杂合子占4/9,黑色占8/9,白色个体均为纯合子,黑色个体既有杂合子也有纯合子。
4.等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。
让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为3∶1。
如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2最可能出现的是( )
A.9∶3∶3∶1B.13∶3
C.12∶3∶1D.9∶3∶4
解析:
选B。
根据题意分析:
显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,表现型比例为1∶3,有三种可能:
(AaBb、Aabb、aaBb)∶aabb,(AaBb、Aabb、aabb)∶aaBb或(AaBb、aaBb、aabb)∶Aabb,AaBb∶(Aabb、aaBb、aabb)。
因此,让F1自交,F2代可能出现的是15∶1即(9A_B_+3A_bb+3aaB_)∶1aabb;9∶7即9A_B_∶(3A_bb+3aaB_+1aabb)∶13∶3即(9A_B_+3A_bb+1aabb)∶3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb共三种情况。
5.某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。
用两个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1。
则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
解析:
选B。
F1测交,即F1×aabbcc,其中aabbcc个体只能产生abc一种配子,而测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1,说明F1产生的配子为abc、ABC、aBc、AbC,其中a和c、A和C总在一起,说明A和a、C和c两对等位基因位于同一对同源染色体上,且A和C在同一条染色体上,a和c在同一条染色体上。
6.某生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例为Ab∶aB∶AB∶ab=1∶2∶3∶4,若该生物进行自交,则其后代出现纯合子的概率为( )
A.30%B.26%
C.36%D.35%
解析:
选A。
该生物产生的配子Ab、aB、AB、ab分别占1/10、2/10、3/10、4/10,故该生物自交后代出现纯合子的概率为:
(1/10)2+(2/10)2+(3/10)2+(4/10)2=30%,A项正确。
7.果蝇的基因A、a控制体色,B、b控制翅型,两对基因分别位于两对常染色体上,且基因A具有纯合致死效应。
已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配,F1为黑身长翅和灰身长翅,比例为1∶1。
当F1的黑身长翅果蝇彼此交配时,其后代表现型及比例为黑身长翅∶黑身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅=6∶2∶3∶1。
下列分析错误的是( )
A.果蝇这两对相对性状中,显性性状分别为黑身和长翅
B.F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死个体占的比例为1/4
C.F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有四种
D.F2中的黑身残翅果蝇个体测交后代表现型比例为1∶1
解析:
选C。
由以上分析可知果蝇这两对相对性状中,显性性状分别为黑身和长翅,A正确;F1的黑身长翅果蝇彼此交配时,后代表现型比例为6∶2∶3∶1,属于9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,其相互交配后代中致死个体(AA)占1/4,B正确;F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有3种,即AABB、AABb、AAbb,C错误;由于AA致死,所以F2中的黑身残翅果蝇的基因型为Aabb,其测交后代表现型比例为1∶1,D正确。
8.香豌豆的花色有紫花和白花两种,显性基因C和P同时存在时开紫花。
两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。
下列分析错误的是( )
A.两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP
B.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
C.F2紫花中纯合子的比例为1/9
D.F2中白花的基因型有5种
解析:
选B。
9∶7实质为9∶3∶3∶1的变式,即双杂合子自交子代性状分离比为9/16C_P_∶(3/16C_pp+3/16ccP_+1/16ccpp)=9∶7,所以F1测交结果紫花与白花的比例为1∶(1+1+1)=1∶3。
9.某种鼠的体色有三种:
黄色、青色、灰色,受两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制。
A_B_表现为青色,A_bb表现为灰色,aa__表现为黄色(约50%黄色个体会因黄色素在体内积累过多死亡)。
让灰色鼠与黄色鼠杂交,F1全为青色,理论上F2存活个体中青色鼠所占的比例是( )
A.9/16B.3/4
C.6/7D.9/14
解析:
选D。
根据题意,让灰色鼠与黄色鼠杂交,F1全为青色,则灰色鼠基因型为AAbb,黄色鼠基因型为aaBB,F1基因型为AaBb,则F2表现型及比例为青色(A_B_)∶灰色(A_bb)∶黄色(aa__)=9∶3∶4,由于约50%黄色个体会因黄色素在体内积累过多死亡,所以理论上F2存活个体中青色鼠所占的比例是9/14,D正确。
10.人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。
皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)控制;显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。
若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色;如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为( )
A.9种,1∶4∶6∶4∶1B.3种,1∶2∶1
C.9种,9∶3∶3∶1D.3种,3∶1
解析:
选A。
据题意,AABB(纯种黑人)×aabb(纯种白人)→AaBb×AaBb→
AABB∶
(AABb+AaBB)∶
(AAbb+AaBb+aaBB)∶
(Aabb+aaBb)∶
(aabb),即子代可能出现9种基因型,5种表现型,依肤色由深→浅为1∶4∶6∶4∶1。
二、非选择题
11.某种鸟类体色(基因用A、a表示)、条纹的有无(基因用B、b表示)是两对独立遗传的相对性状,下表是三组相关杂交实验情况。
请分析回答问题:
第1组
第2组
第3组
黄色无纹×黄色无纹
↓
黄色无纹 黄色有纹
3∶1
黄色无纹×绿色有纹
↓
绿色无纹 黄色无纹
绿色有纹 黄色有纹
1∶1∶1∶1
绿色有纹×绿色有纹
绿色有纹
黄色有纹
2∶1
(1)根据____________组杂交实验结果,可判断这两对性状中的显性性状分别是__________。
(2)第3组杂交实验后代比例为2∶1,请推测其原因最可能是____________________。
根据这种判断,若第2组后代中绿色无纹个体自由交配,F2的表现型及其比例应为
________________________________________________________________________。
解析:
(1)根据第1组:
双亲无纹,后代无纹∶有纹=3∶1,出现性状分离,判断无纹为显性性状;再根据第3组:
双亲绿色,后代绿色∶黄色=2∶1,出现性状分离,判断绿色为显性性状。
(2)第3组:
绿色(Aa)×绿色(Aa)→AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即绿色∶黄色=3∶1,而实际杂交后代比例为2∶1,则最可能原因是A基因纯合致死。
第2组:
黄色无纹(aaBb)×绿色有纹(Aabb)→AaBb、aaBb、Aabb、aabb,其中绿色无纹(AaBb)个体自由交配,F2的表现型及其比例应为绿色无纹∶黄色无纹∶绿色有纹∶黄色有纹=6∶3∶2∶1。
答案:
(1)第1组和第3 无纹、绿色
(2)A基因纯合致死 绿色无纹∶黄色无纹∶绿色有纹∶黄色有纹=6∶3∶2∶1
12.果皮色泽是柑橘果实外观的主要性状之一。
为探明柑橘果皮色泽的遗传特点,科研人员利用果皮颜色为黄色、红色和橙色的三个品种进行杂交实验,并对子代果皮颜色进行了调查测定和统计分析,实验结果如下:
实验甲:
黄色×黄色→黄色;
实验乙:
橙色×橙色→橙色∶黄色=3∶1;
实验丙:
红色×黄色→红色∶橙色∶黄色=1∶2∶1;
实验丁:
橙色×红色→红色∶橙色∶黄色=3∶4∶1。
请分析并回答:
(1)上述柑橘的果皮色泽遗传受________对等位基因控制,且遵循____________定律。
(2)根据杂交组合________可以判断出________色是隐性状性。
(3)若柑橘的果皮色泽由一对等位基因控制,用A、a表示;若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推,则实验丙中亲代红色柑橘的基因型是________,其自交后代的表现型及其比例为____________________