高中生物必修二同步系列（新教材）講義第1章 微專題(二)　自由組合定律的常規(guī)解題方法

微專題(二)自由組合定律的常規(guī)解題方法一、運用分離定律解決自由組合問題分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)，要學(xué)會運用分離定律的方法解決自由組合的問題。請結(jié)合下面給出的例子歸納自由組合問題的解題規(guī)律：1．思路：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，有幾對雜合基因就可分解為幾個分離定律問題，如AaBb×Aabb可分解為Aa×Aa、Bb×bb。2．常見題型推斷性狀的顯隱性關(guān)系及親子代的基因型和表型，求相應(yīng)基因型、表型的比例或概率。3．根據(jù)親本的基因型推測子代的基因型、表型及比例——正推型(1)配子類型問題求AaBbCc產(chǎn)生的配子種類，以及配子中ABC的概率。產(chǎn)生的配子種類：AaBbCc↓↓↓2×2×2＝8種產(chǎn)生ABC配子的概率為eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)。規(guī)律某一基因型的個體所產(chǎn)生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))。(2)配子間結(jié)合方式問題AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結(jié)合方式有多少種？①先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。②再求兩性配子間的結(jié)合方式。由于雌雄配子間的結(jié)合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4＝32種結(jié)合方式。規(guī)律(3)子代基因型種類及概率問題如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？先分解為三個分離定律，再用乘法原理組合。eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(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))?后代有3×2×3＝18種基因型又如該雙親后代中，AaBBCC出現(xiàn)的概率為eq\f(1,2)(Aa)×eq\f(1,2)(BB)×eq\f(1,4)(CC)＝eq\f(1,16)。(4)子代表型種類及概率問題如AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能有多少種表型？eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa→后代有2種表型,Bb×bb→后代有2種表型,Cc×Cc→后代有2種表型))?后代有2×2×2＝8種表型又如該雙親后代中表型A_bbcc出現(xiàn)的概率為eq\f(3,4)(A_)×eq\f(1,2)(bb)×eq\f(1,4)(cc)＝eq\f(3,32)。4．根據(jù)子代表型分離比推測親本基因型——逆推型(1)子代：9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1)?AaBb×AaBb(2)子代：1∶1∶1∶1＝(1∶1)(1∶1)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AaBb×aabb,Aabb×aaBb))(3)子代：3∶1∶3∶1＝(3∶1)(1∶1)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Aabb×AaBb,AaBb×aaBb))(4)子代：3∶1＝(3∶1)×1?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AaBB×AaBBAABb×AABb,AaBb×AaBBAABb×AaBb,Aabb×AaBBAABb×aaBb,Aabb×AabbaaBb×aaBb))例1已知A與a、B與b、D與d三對等位基因自由組合，分別控制3對相對性狀。若基因型分別為AaBbDd、AabbDd的兩個體進行雜交，則下列關(guān)于雜交后代的推測，正確的是()A．表型有8種，基因型為AaBbDd的個體的比例為eq\f(1,16)B．表型有4種，基因型為aaBbdd的個體的比例為eq\f(1,16)C．表型有8種，基因型為Aabbdd的個體的比例為eq\f(1,8)D．表型有8種，基因型為aaBbDd的個體的比例為eq\f(1,16)答案D解析親本的基因型分別為AaBbDd、AabbDd，兩個體進行雜交，后代表型種類為2×2×2＝8(種)，故B錯誤；后代基因型為AaBbDd個體的比例為eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)，故A錯誤；后代基因型為Aabbdd個體的比例為eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,16)，故C錯誤；后代基因型為aaBbDd個體的比例為eq\f(1,4)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,16)，故D正確。例2水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗病(R)對易染病(r)為顯性?，F(xiàn)有兩株水稻作為親本進行雜交實驗，產(chǎn)生的后代表型及其數(shù)量比是高稈抗病∶矮稈抗病∶高稈易染病∶矮稈易染?。?∶3∶1∶1，則該親本的基因型為()A．DdRr和ddRr B．Ddrr和DdRrC．DdRr和DdRr D．DdRr和ddrr答案A解析根據(jù)后代中高稈∶矮稈＝1∶1可知，親本對應(yīng)的基因型組合為Dd×dd；根據(jù)后代中抗病∶易染病＝3∶1可知，親本對應(yīng)的基因型組合為Rr×Rr。故該親本的基因型為DdRr和ddRr。二、兩對基因控制的性狀遺傳中異常分離比現(xiàn)象條件F1(AaBb)自交后代比例F1(AaBb)測交后代比例存在一種顯性基因(A或B)時表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶1即A_bb和aaB_個體的表型相同A、B同時存在時表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶3即A_bb、aaB_、aabb個體的表型相同a(或b)成對存在時表現(xiàn)同一種性狀，其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶2即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶13∶1即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同顯性基因在基因型中的個數(shù)影響性狀表現(xiàn)(累加效應(yīng))AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1致死類型(和小于16)①AA和BB致死②AA(或BB)致死③aabb致死④aa(或bb)致死⑤AB等配子致死方法技巧“三步法”巧解自由組合定律中特殊分離比問題第一步，判斷是否遵循基因自由組合定律：若沒有致死的情況，雙雜合子自交后代的表型比例之和為16，則符合基因的自由組合定律，否則不符合基因的自由組合定律。第二步，寫出遺傳圖解：根據(jù)基因的自由組合定律，寫出F2四種表型對應(yīng)的基因型，并注明自交后代性狀分離比(9∶3∶3∶1)，然后結(jié)合作用機理示意圖推敲雙顯性、單顯性、雙隱性分別對應(yīng)什么表型。第三步，合并同類項：根據(jù)題意，將具有相同表型的個體進行“合并同類項”。例3某植物的花色受獨立遺傳的兩對基因A、a，B、b控制，這兩對基因與花色的關(guān)系如圖所示，此外，a基因?qū)τ贐基因的表達有抑制作用?，F(xiàn)將基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1，則F1的自交后代中花色的表型比例是()A基因B基因↓↓白色色素eq\o(→,\s\up7(酶A))粉色色素eq\o(→,\s\up7(酶B))紅色色素A．白∶粉∶紅＝3∶10∶3 B．白∶粉∶紅＝3∶12∶1C．白∶粉∶紅＝4∶9∶3 D．白∶粉∶紅＝6∶9∶1答案C解析基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1，則F1的基因型為AaBb，F(xiàn)1自交后代中花色的表型及比例為白(aaB_＋aabb)∶粉(A_bb＋AaB_)∶紅(AAB_)＝(eq\f(1,4)×eq\f(3,4)＋eq\f(1,4)×eq\f(1,4))∶(eq\f(3,4)×eq\f(1,4)＋eq\f(1,2)×eq\f(3,4))∶(eq\f(1,4)×eq\f(3,4))＝4∶9∶3。例4某動物毛色受兩對等位基因控制，棕色個體相互交配，子代總表現(xiàn)出棕色∶黑色∶灰色∶白色＝4∶2∶2∶1。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．控制毛色的基因符合自由組合定律B．白色個體相互交配，后代都是白色C．控制毛色的顯性基因純合可能會使受精卵無法存活D．棕色個體有4種基因型答案D解析由棕色個體相互交配子代總表現(xiàn)出棕色∶黑色∶灰色∶白色＝4∶2∶2∶1可知，此比例為9∶3∶3∶1的變式，親本為雙雜合個體，且兩對等位基因均表現(xiàn)出顯性純合致死。控制毛色的基因符合自由組合定律，A項正確；白色個體為雙隱性個體，故白色個體相互交配，后代都是白色，B項正確；出現(xiàn)4∶2∶2∶1的比例是因為控制毛色的顯性基因純合致死，即可能是受精卵致死，C項正確；棕色個體為雙顯性個體，且為雙雜合個體，由于顯性純合致死，故只有1種基因型，D項錯誤。三、兩種遺傳病同時遺傳時的概率計算當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病情況的概率分析如下：根據(jù)序號所示進行相乘得出相應(yīng)概率，再進一步拓展如下表序號類型計算公式已知患甲病概率為m則不患甲病概率為1－m患乙病概率為n則不患乙病概率為1－n①同時患兩病概率m·n②只患甲病概率m·(1－n)③只患乙病概率n·(1－m)④不患病概率(1－m)(1－n)拓展求解患病概率①＋②＋③或1－④只患一種病概率②＋③或1－(①＋④)以上規(guī)律可用下圖幫助理解：例5多指癥由顯性基因控制，先天性聾啞由隱性基因控制，決定這兩種遺傳病的基因自由組合，一對男性患多指、女性正常的夫婦，婚后生了一個手指正常的聾啞孩子。這對夫婦再生下的孩子為手指正常、先天性聾啞、既多指又先天性聾啞這三種情況的可能性依次是()A.eq\f(1,2)、eq\f(1,4)、eq\f(1,8) B.eq\f(1,4)、eq\f(1,8)、eq\f(1,2)C.eq\f(1,8)、eq\f(1,2)、eq\f(1,4) D.eq\f(1,4)、eq\f(1,2)、eq\f(1,8)答案A解析設(shè)多指相關(guān)基因用A、a表示，聾啞相關(guān)基因用B、b表示。根據(jù)親代和子代表型，可推出親代基因型：父AaBb，母aaBb，他們再生一個孩子情況如下圖：①線表示全正常，eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)；②線表示只患聾啞，eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)；③線表示只患多指，eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)；④線表示既患多指又患聾啞，eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)。據(jù)此可得出答案。例6軟骨發(fā)育不全是一種顯性遺傳病，白化病是一種隱性遺傳病(兩種病都與性別無關(guān))。一對夫妻都患有軟骨發(fā)育不全，他們所生的第一個孩子患有白化病和軟骨發(fā)育不全，第二個孩子表現(xiàn)正常。假設(shè)控制這兩種病的基因在遺傳上符合自由組合定律，請預(yù)測他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是()A．1/6B．3/16C．1/8D．3/8答案B解析假設(shè)軟骨發(fā)育不全由B、b基因控制，白化病由A、a基因控制，兩個患有軟骨發(fā)育不全遺傳病的人結(jié)婚，第一個孩子患有白化病和軟骨發(fā)育不全，第二個孩子表現(xiàn)正常，則這對夫婦的基因型為AaBb、AaBb，他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是1/4×3/4＝3/16。1．(2020·山東青島高二上月考)南瓜的果實中白色(W)對黃色(w)為顯性，盤狀(D)對球狀(d)為顯性，兩對基因獨立遺傳。下列不同親本組合所產(chǎn)生的后代中結(jié)白色球狀果實比例最大的一組是()A．WwDd×wwDD B．WwDd×wwddC．WWdd×WWdd D．WwDd×WWDD答案C解析WwDd×wwDD，后代結(jié)白色球狀果實(W_dd)的概率＝1/2×0＝0；WwDd×wwdd，后代結(jié)白色球狀果實(W_dd)的概率＝1/2×1/2＝1/4；WWdd×WWdd，后代結(jié)白色球狀果實(W_dd)的概率＝1；WwDd×WWDD，后代結(jié)白色球狀果實(W_dd)的概率＝1×0＝0。2．某植物產(chǎn)量的高低有高產(chǎn)、中高產(chǎn)、中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)5種類型，受兩對獨立遺傳的基因A和a、B和b的控制，產(chǎn)量的高低與顯性基因的個數(shù)呈正相關(guān)。下列說法不正確的是()A．兩對基因的遺傳遵循基因自由組合定律B．中產(chǎn)植株的基因型可能有AABb、AaBB兩種C．基因型為AaBb的個體自交，后代高產(chǎn)∶中高產(chǎn)∶中產(chǎn)∶中低產(chǎn)∶低產(chǎn)＝1∶4∶6∶4∶1D．對中高產(chǎn)植株進行測交，后代的表型及比例為中產(chǎn)∶中低產(chǎn)＝1∶1答案B解析由于兩對基因能夠獨立遺傳，所以，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，A項正確；中產(chǎn)植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三種，B項錯誤；基因型為AaBb的個體自交，后代中基因型為AABB(1/16)的個體表現(xiàn)為高產(chǎn)，基因型為AABb(2/16)和AaBB(2/16)的個體表現(xiàn)為中高產(chǎn)，基因型為AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的個體表現(xiàn)為中產(chǎn)，基因型為Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的個體表現(xiàn)為中低產(chǎn)，基因型為aabb(1/16)的個體表現(xiàn)為低產(chǎn)，因此，后代高產(chǎn)∶中高產(chǎn)∶中產(chǎn)∶中低產(chǎn)∶低產(chǎn)＝1∶4∶6∶4∶1，C項正確；中高產(chǎn)植株的基因型為AABb或AaBB，其中對AABb進行測交，后代表型及比例為中產(chǎn)∶中低產(chǎn)＝1∶1，對AaBB進行測交，后代表型及比例為中產(chǎn)∶中低產(chǎn)＝1∶1，因此，對中高產(chǎn)植株進行測交，后代的表型及比例為中產(chǎn)∶中低產(chǎn)＝1∶1，D項正確。3．雞的羽毛顏色由兩對獨立遺傳的等位基因A和a、B和b控制，B是有色羽基因，b是白色羽基因。已知A_B_、aabb、A_bb均表現(xiàn)為白色羽，aaB_表現(xiàn)為有色羽。下列說法不合理的是()A．A基因?qū)基因的表達可能有抑制作用B．若一白色羽個體測交后代全表現(xiàn)為白色羽，則該白色羽個體的基因型一定為aabbC．若一有色羽個體測交后代中有色羽∶白色羽＝1∶1，說明該有色羽個體的基因型為aaBbD．兩個基因型為AaBb的個體雜交，后代中表現(xiàn)為有色羽的個體占3/16答案B解析分析題意可知，只有在B基因存在、A基因不存在時才表現(xiàn)為有色羽，而當(dāng)B基因和A基因同時存在時表現(xiàn)為白色羽，由此可推測A基因?qū)基因的表達可能有抑制作用，A項正確；基因型為AAB_、aabb、A_bb的個體與基因型為aabb的個體雜交，后代都全表現(xiàn)為白色羽，B項錯誤；有色羽個體的基因型為aaBB或aaBb，其中只有基因型為aaBb的個體測交，后代才會出現(xiàn)有色羽∶白色羽＝1∶1，C項正確；兩個基因型為AaBb的個體雜交，后代中表現(xiàn)為有色羽(aaB_)的個體占1/4×3/4＝3/16，D項正確。4．已知某作物晚熟(W)對早熟(w)為顯性，感病(R)對抗病(r)為顯性，兩對基因獨立遺傳。含早熟基因的花粉有50%死亡，且純合感病個體不能存活，現(xiàn)有一株純合晚熟抗病個體與一株早熟感病個體，雜交得F1，取其中所有晚熟感病個體自交，所得F2表型比例為()A．6∶3∶2∶1B．15∶5∶3∶1C．16∶8∶2∶1D．10∶5∶2∶1答案D解析含有w基因的花粉有50%死亡，因此基因型為Ww的父本產(chǎn)生的可育配子的類型及比例為W∶w＝2∶1，母本產(chǎn)生的可育配子的類型及比例為W∶w＝1∶1，雌雄配子隨機結(jié)合，子代的基因型及比例為WW∶Ww∶ww＝2∶3∶1，即后代的晚熟∶早熟＝5∶1。親本純合抗病個體基因型為rr，感病個體基因型為Rr，F(xiàn)1的基因型及比例為rr∶Rr＝1∶1；取F1中所有感病個體Rr自交，后代中能存活的感病個體(Rr)∶抗病個體(rr)＝2∶1。故F2表型比例為(5∶1)×(2∶1)＝10∶5∶2∶1