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(xué)案 浙科版必修2.doc

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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(chǎn)生的配子按一定順序在行和列中排列，然后根據(jù)雌雄配子隨機(jī)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(jì)表中子代各種基因型和表現(xiàn)型的種類、數(shù)目及其比例。(1)理論基礎(chǔ)：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(yīng)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(jié)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(jì)算中的乘法定律，把“化整為零法”更直觀地展現(xiàn)出來(lái)。用分枝法可直觀地寫出配子的種類及比例，寫出后代個(gè)體的基因型及比例。但解題過(guò)程較繁瑣。如兩個(gè)親本雜交，包括3對(duì)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?qū)Φ娘@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(lái)解決多對(duì)相對(duì)性狀的自由組合遺傳問(wèn)題。在自由組合定律中，兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀在雜交后代中同時(shí)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(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問(wèn)題：在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對(duì)基因就可分解為幾個(gè)分離定律，如AaBbAabb可分解為如下兩個(gè)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(wèn)題：配子類型的問(wèn)題：例證1：求AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)。 AaBbCc 例證2：AaBbCc與AaBbCC雜交過(guò)程中，配子間的結(jié)合方式有多少種？先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子：AaBbCc8種配子，AaBbCC4種配子再求兩親本配子間的結(jié)合方式：由于兩性配子間的結(jié)合是隨機(jī)的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間有8432種結(jié)合方式?；蛐皖愋偷膯?wèn)題：例證：AaBbCc與AaBBCc雜交，求其后代的基因型種類。先分解為三個(gè)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(wèn)題：例證：求AaBbCcAabbCc，雜交后代可能的表現(xiàn)型數(shù)?？煞纸鉃槿齻€(gè)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(dāng)雙顯性基因同時(shí)出現(xiàn)時(shí)為一種表現(xiàn)型，其余的基因型為另一種表現(xiàn)型934aa成對(duì)存在時(shí)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(shí)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?yàn)橐环N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(qiáng)1(AABB)4(AaBBAABb)6(AaBbAAbbaaBB)4(AabbaaBb)1(aabb) 一、基因型和表現(xiàn)型計(jì)算典例1已知A與a、B與b、C與c 3對(duì)等位基因自由組合，基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個(gè)體進(jìn)行雜交。下列關(guān)于雜交后代的推測(cè)，正確的是()A表現(xiàn)型有8種，AaBbCc個(gè)體的比例為1/16B表現(xiàn)型有4種，aaBbcc個(gè)體的比例為1/16C表現(xiàn)型有8種，Aabbcc個(gè)體的比例為1/8D表現(xiàn)型有8種，aaBbCc個(gè)體的比例為1/16解析后代表現(xiàn)型為2228種，AaBbCc個(gè)體的比例為1/21/21/21/8。Aabbcc個(gè)體的比例為1/41/21/41/32。aaBbCc個(gè)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(yú)體色的遺傳，做了如下實(shí)驗(yàn)：用黑色鯉魚(yú)與紅色鯉魚(yú)雜交，F(xiàn)1全為黑鯉，F(xiàn)1自交結(jié)果如下表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()取樣地點(diǎn)F2取樣總數(shù)/條F2性狀的分離情況黑鯉紅鯉黑鯉紅鯉1號(hào)池1 6991 59210714.8812號(hào)池1 5461 4509615.101A.鯉魚(yú)體色中的黑色是顯性性狀B鯉魚(yú)的體色由細(xì)胞核中的基因控制C鯉魚(yú)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(yú)體色黑色與紅色是一對(duì)相對(duì)性狀，用黑色鯉魚(yú)與紅色鯉魚(yú)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(shuō)明該性狀由2對(duì)等位基因控制，在遺傳過(guò)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(cuò)誤。答案D1小麥麥穗基部離地的高度受四對(duì)基因控制，這四對(duì)基因獨(dú)立遺傳。每個(gè)基因?qū)Ω叨鹊脑黾有?yīng)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(chǎn)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(gè)基因?qū)Ω叨鹊脑黾樱?yīng)相同，且具疊加性，所以每個(gè)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(chǎn)生F2代的離地高度范圍是3690 cm，可知：F2代中至少有一個(gè)顯性基因，最多有7個(gè)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(jié)果是按自由組合定律產(chǎn)生的，那么雙親的基因型是()AYYRRYYRr B.YYRrYyRrCYyRrYyRr DYyRRYyRr解析：選B此題應(yīng)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(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因(A、a與B、b)控制，且能獨(dú)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(gè)體測(cè)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(shuō)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(cè)交后表現(xiàn)型之比應(yīng)為13。4已知豌豆紅花對(duì)白花、高莖對(duì)矮莖、子粒飽滿對(duì)子粒皺縮為顯性，控制它們的三對(duì)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(jù)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(jìn)一步分析可知C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。5兩對(duì)相對(duì)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(gè)體測(cè)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(shuō)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(cè)交分離比為13；961的比例說(shuō)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(wú)顯性基因的表現(xiàn)為一種性狀，測(cè)交分離比為121；151的比例說(shuō)明只要有顯性基因的就表現(xiàn)為同一種性狀，無(wú)顯性基因的表現(xiàn)為另一種性狀，測(cè)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(ài)?？茖W(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該鼠的毛色由兩對(duì)基因控制，這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)常染色體上。現(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(gè)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(shù)的1/4。7某植物花瓣的大小受一對(duì)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(wú)花瓣?；ò觐伾芰硪粚?duì)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(duì)基因獨(dú)立遺傳。若基因型為AaRr的親本自交，則下列有關(guān)判斷錯(cuò)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(yùn)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(gè)體無(wú)花瓣，因此，表現(xiàn)型只有5種，A正確，B錯(cuò)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(gè)圓形南瓜做雜交實(shí)驗(yàn)，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(zhǎng)形南瓜，三者比例為961，現(xiàn)對(duì)子二代中的圓形南瓜做測(cè)交，則后代中扁盤狀、圓形和長(zhǎng)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(zhǎng)形南瓜的比例為961可知，扁盤狀、圓形、長(zhǎng)形南瓜分別為雙顯性、單顯性、雙隱性個(gè)體。對(duì)單顯性個(gè)體進(jìn)行測(cè)交，后代無(wú)雙顯性個(gè)體，圓形與長(zhǎng)形南瓜的比例為21。9下表為3個(gè)不同小麥雜交組合及其子代的表現(xiàn)型和植株數(shù)目(設(shè)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(shù)目序號(hào)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(duì)于是否抗病，根據(jù)第_組雜交結(jié)果，可判斷_對(duì)_為顯性；對(duì)于種皮顏色，根據(jù)第_組雜交結(jié)果，可判斷_對(duì)_為顯性。(2)三個(gè)雜交組合中親本的基因型分別是：_，_，_。(3)第_組符合測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。解析：(1)單獨(dú)分析每一對(duì)相對(duì)性狀，在第組中，雙親均為紅種皮，子代個(gè)體有紅種皮和白種皮，且比例接近31，由此確定紅種皮對(duì)白種皮為顯性；在第組中，雙親均為感病，子代個(gè)體有感病和抗病，且比例也接近31，由此確定感病對(duì)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?qū)懴聛?lái)，不確定的用_表示待定：aaB_A_B_，然后根據(jù)子代的表現(xiàn)型來(lái)確定“_”處的基因。應(yīng)特別關(guān)注隱性個(gè)體，子代中有抗病白種皮(aabb)，則這是由雙親各提供一個(gè)ab配子結(jié)合而成的，由此確定雙親基因型為aaBbAaBb。(3)單獨(dú)分析組中每一對(duì)相對(duì)性狀，均符合測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)途徑如圖所示。A和a、B和b獨(dú)立遺傳，A對(duì)a、B對(duì)b為顯性。基因型不同的兩白花植株雜交，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(zhì)(白色)中間產(chǎn)物(白色)紫色物質(zhì)請(qǐng)回答：(1)從紫花形成的途徑可知，紫花性狀是由_對(duì)基因控制的。(2)根據(jù)F1紫花植株自交的結(jié)果，可以推測(cè)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(cè)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(guò)程(只要求寫一組)。(4)紫花形成的生物化學(xué)途徑中，若中間產(chǎn)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_(kāi)。解析：(1)由題干中的“前體物質(zhì)(白色) 中間產(chǎn)物(白色) 紫色物質(zhì)”知，紫花性狀由A、a和B、b兩對(duì)基因控制，且A、B同時(shí)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(jìn)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(yīng)該為A_B_，推知親本白色植株的基因型為A_bbaaB_，馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn)答案有兩種：AabbaaBB或AAbbaaBb。(4)若中間產(chǎn)物為紅色，則只有A基因存在時(shí)為紅色，A、B同時(shí)存在時(shí)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(jié)與測(cè)評(píng) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建