(浙江專版)2018高中生物第一章孟德爾定律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學(xué)案浙科版

(浙江專版)2018高中生物第一章孟德爾定律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學(xué)案浙科版LtDPAGE4-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(shù)目及其比例。(1)理論基礎(chǔ)：如AaBb自交或AaBb×AaBb，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、2AabbB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(zhuǎn)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AaBb×Aabb可分解為如下兩個分離定律：Aa×Aa；Bb×bb。(2)用分離定律解決自由組合中不同類型的問題：①配子類型的問題：例證1：求AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)。AaBbCc↓↓↓eq\a\vs4\al(2×2×2＝8種)例證2：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，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：AaBbCc→8種配子，AaBbCC→4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)合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間有8×4＝32種結(jié)合方式。②基因型類型的問題：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：Aa×Aa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；Bb×BB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)；Cc×Cc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。因而AaBbCc×AaBBCc后代中有3×2×3＝18種基因型。③表現(xiàn)型類型的問題：例證：求AaBbCc×AabbCc，雜交后代可能的表現(xiàn)型數(shù)?？煞纸鉃槿齻€分離定律：Aa×Aa→后代有2種表現(xiàn)型；Bb×bb→后代有2種表現(xiàn)型；Cc×Cc→后代有2種表現(xiàn)型。所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2＝8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9∶3∶3∶1正常的完全顯性9∶7當(dāng)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(9A－B－)∶(3A－bb＋3aaB－＋1aabb)979∶3∶4aa成對存在時表現(xiàn)為雙隱性性狀，其余均正常表現(xiàn)(9A－B－)∶(3A－bb)∶(3aaB－＋1aabb)9349∶6∶1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)(9A－B－)∶(3A－bb＋3aaB－)∶(1aabb)96115∶1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(9A－B－＋3A－bb＋3aaB)∶(1aabb)15110∶6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(9A－B－＋1aabb)∶(3A－bb＋3aaB－)1061∶4∶6∶4∶1A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，其效果越強1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶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c3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(guān)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2×2×2＝8種，AaBbCc個體的比例為1/2×1/2×1/2＝1/8。Aabbcc個體的比例為1/4×1/2×1/4＝1/32。aaBbCc個體的比例為1/4×1/2×1/2＝1/16。[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(jié)果如下表所示。根據(jù)實驗結(jié)果，下列推測錯誤的是()取樣地點F2取樣總數(shù)/條F2性狀的分離情況黑鯉紅鯉黑鯉∶紅鯉1號池1699159210714.88∶12號池154614509615.10∶1A．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D．F1與隱性親本雜交，后代中黑鯉與紅鯉的比例為1∶1[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15∶1(9∶3∶3∶1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3∶1，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?qū)Ω叨鹊脑黾有?yīng)相同且具疊加性。將麥穗離地27cm的mmnnuuvv和離地99cm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36～90cm，則甲植株可能的基因型為()A．MmNnUuVv B．mmNNUuVvC．mmnnUuVV D．mmNnUuVv解析：選B因每個基因?qū)Ω叨鹊脑黾?，效?yīng)相同，且具疊加性，所以每個顯性基因可使離地高度增加：eq\f(99－27,8)＝9cm，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36～90cm，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1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr，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()A．YYRR×YYRr B．YYRr×YyRrC．YyRr×YyRr D．YyRR×YyRr解析：選B此題應(yīng)采用分枝分析法，子代中YY∶Yy＝1∶1，則可推知其親代的基因型為YY×Yy；子代中RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，則可推知其親代的基因型為Rr×Rr。3.兩株豌豆雜交，按每對相對性狀獨立遺傳，對其子代的表現(xiàn)型進行統(tǒng)計，結(jié)果如右圖所示，則雜交后代中，新出現(xiàn)的類型占的比例為()A．1/16 B．1/9C．1/4 D．1/3解析：選C從題圖可知，雜交后代中黃色∶綠色＝1∶1，圓形∶皺形＝3∶1。由此結(jié)果按遺傳的基本規(guī)律反推，可知雙親中有一個基因型為雙雜合子(黃色圓形)而另一個為單顯性雜合子(綠色圓形)，上述結(jié)果中雙隱性個體(綠色皺形)和單顯性的黃色皺粒個體就是新類型，所占比例為1/8＋1/8＝1/4。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()A．12種表現(xiàn)型B．高莖子粒飽滿∶矮莖子粒皺縮為15∶1C．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1∶1∶1∶1D．紅花高莖子粒飽滿∶白花矮莖子粒皺縮為27∶1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9∶1，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9∶7、9∶6∶1和15∶1，那么F1與雙隱性個體測交，得到的分離比分別是()A．1∶3、1∶2∶1和3∶1 B．3∶1、4∶1和1∶3C．1∶2∶1、4∶1和3∶1 D．3∶1、3∶1和1∶4解析：選A由F2的分離比可推知：①F1的基因型為雙雜合(AaBb)；②9∶7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1∶3；9∶6∶1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1∶2∶1；15∶1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3∶1。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?？茖W(xué)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。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()A．9∶4∶3 B．9∶3∶4C．9∶1∶6 D．9∶6∶1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(shù)的1/4。7．一種觀賞植物，純合的藍色品種與純合的鮮紅色品種雜交，F(xiàn)1為藍色。若讓F1藍色與純合鮮紅色品種雜交，產(chǎn)生的子代的表現(xiàn)型及比例為藍色∶鮮紅色＝3∶1。若將F1藍色植株自花授粉，則F2表現(xiàn)型及其比例最可能是()A．藍色∶鮮紅色＝1∶1B．藍色∶鮮紅色＝3∶1C．藍色∶鮮紅色＝9∶1D．藍色∶鮮紅色＝15∶1解析：選D純合藍色與純合鮮紅色品種雜交，F(xiàn)1均為藍色，可知藍色為顯性性狀、鮮紅色為隱性性狀。F1與鮮紅色雜交，即測交，子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，說明花色由兩對獨立遺傳的等位基因控制，且只要含有顯性基因即表現(xiàn)為藍色，無顯性基因則為鮮紅色。假設(shè)花色由(A、a，B、b)控制，則F1的基因型為AaBb，F(xiàn)1自交，所得F2基因型(表現(xiàn)型)比例為A_B_(藍色)∶A_bb(藍色)∶aaB_(藍色)∶aabb(鮮紅色)＝9∶3∶3∶1，故藍色∶鮮紅色＝15∶1。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9∶6∶1，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()A．2∶0∶1 B．0∶2∶1C．5∶0∶1 D．0∶5∶1解析：選B由子二代扁盤狀、圓形和長形南瓜的比例為9∶6∶1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2∶1。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(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)目序號合類型抗病紅種皮抗病白種皮感病紅種皮感病白種皮①抗病紅種皮×感病紅種皮416138410135②抗病紅種皮×感病白種皮180184178182③感病紅種皮×感病白種皮140136420414(1)對于是否抗病，根據(jù)第________組雜交結(jié)果，可判斷________對________為顯性；對于種皮顏色，根據(jù)第________組雜交結(jié)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：①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________。(3)第________組符合測交實驗結(jié)果。解析：(1)單獨分析每一對相對性狀，在第①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3∶1，由此確定紅種皮對白種皮為顯性；在第③組中，雙親均為感病，子代個體有感病和抗病，且比例也接近3∶1，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①組中，抗病紅種皮×感病紅種皮，先把確定的基因?qū)懴聛?，不確定的用_表示待定：aaB_×A_B_，然后根據(jù)子代的表現(xiàn)型來確定“_”處的基因。應(yīng)特別關(guān)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(jié)合而成的，由此確定雙親基因型為aaBb×AaBb。(3)單獨分析②組中每一對相對性狀，均符合測交實驗結(jié)果，即子代中顯性∶隱性＝1∶1。答案：(1)③感病抗?、偌t種皮白種皮(2)aaBb×AaBbaaBb×AabbAaBb×Aabb(3)②10．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)途徑是：A基因B基因↓↓前體物質(zhì)(白色)eq\o(→,\s\up7(酶A))中間產(chǎn)物(白色)eq\o(→,\s\up7(酶B))紫色物質(zhì)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＝1∶1。若將F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花∶白花＝9∶7。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(jù)F1紫花植株自交的結(jié)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