自由组合定律的拓展应用讲义 高一下学期生物人教版必修2

微专题2自由组合定律的拓展应用1.两对相对性状杂交实验中F2遗传因子组成和性状表现的种类及比例2.等位基因及非等位基因在染色体上的分布3.用“分解组合法”解决自由组合定律的问题（1）原理：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的（2）思路：①先简化成几对基因分离问题分别分析，计算出配子比例、子代基因型和表型及概率等；②将相关的概率按照一定的方法组合，即利用乘法定理或加法定理计算。（3）图解：（4）“分解组合法”的巧用：①显性性状的概率=1-隐性性状的概率②杂合子的概率=1-纯合子的概率（5）常见问题及分析1）配子类型及概率的问题多对等位基因的个体解答方法举例：基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数每对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为AaBbCc↓↓↓2×2×2＝8产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/82)配子间的结合方式（例如AaBbCc×AaBbCC）①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子AaBbCc产生ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc共8种配子；AaBbCC产生ABC、AbC、aBC、abc共4种配子②再求两亲本配子间的结合方式由于两亲本产生的雌雄配子是随机结合的，因此AaBbCc与AaBbCC的配子结合方式有8×4=32种。3)子代基因型种类及概率计算（例如AaBbCc×AaBBCc）问题举例计算方法子代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)因此，AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3＝18种基因型子代中AaBBcc出现的概率计算1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)＝1/164)子代表型种类及概率计算(例如AaBbCc×AabbCc)问题举例计算方法子代表型种类数可分解为三个分离定律问题：Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有2种表型(3C_：1cc)所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8种表型子代中表型A_bbcc出现的概率计算3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32[例]已知基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交，求：(1)杂交后代的基因型与表型的种类数分别为________、________。(2)杂交后代中AAbbCc与aaBbCC出现的概率分别是________、________。(3)杂交后代中基因型为A_bbC_与aaB_C_的概率分别是________、________。5)多对等位基因的自由组合现象问题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相对性状对数F1配子F2基因型F2表型种类比例种类比例种类比例121∶131∶2∶123∶1222(1∶1)232(1∶2∶1)222(3∶1)2323(1∶1)333(1∶2∶1)323(3∶1)3⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮n2n(1∶1)n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)n逆向思维(1)某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。(2)某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。(3)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。6)已知子代推亲代(逆向组合法)Ⅰ基因填充法根据亲代表型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表型将所缺处补充完整，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。Ⅱ分解组合法根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。④3∶1→(3∶1)×1→(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)[例]一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。若他们再生一个孩子：(1)只患并指的概率是________。(4)只患一种病的概率是________。(2)只患白化病的概率是________。(5)患病的概率是________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。求两种遗传病的患病概率还可以用“十字交叉法”①表示甲、乙两病都患的概率：m×n。②表示患甲病但不患乙病的概率：m×(1－n)。③表示不患甲病但患乙病的概率：(1－m)×n。④表示甲、乙两病都不患的概率：(1－m)×(1－n)。重点题型1分离比“9∶3∶3∶1”的变式及应用1.自由组合中的自交、测交和自由交配问题纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示：项目表型及比例yyR_(绿圆)自交测交自由交配Y_R_(黄圆)自交测交自由交配2.基因互作(F1的基因型为AaBb)类型原因F1自交后代比例F1测交后代比例Ⅰ表型为双显、单显、双隐三种，即A_bb和aaB_个体的表型相同9∶6∶11∶2∶1Ⅱ双显为一种表型，其余为另一种，即A_B_的表型为一种，其余为另一种。9∶71∶3Ⅲ当某一对隐性基因成对存在时表现为一种性状，其余为另一种，即即A_bb与aabb的表型相同或aaB_与aabb的表型相同9∶3∶41∶1∶2Ⅳ只要存在显性基因(A或B)就表现为一种性状，双隐则表现为另一种性状，即只有aabb的表型不同15∶13∶1Ⅴ双显和某种一显一隐表现为一种性状，其余为另一种12∶3∶12∶1∶1Ⅵ双显、双隐和某种一显一隐表现为一种性状，其余为另一种13∶33∶1Ⅶ双显和双隐表现为一种性状，其余表现为另一种性状，即A_B_和aabb一种表型，A_bb和aaB_为另一种表型10∶61∶1[知识拓展：”实验数据“与“9:3:3:1及其变式”间的转化方法涉及两对相对性状的杂交实验时，许多题目给出的是看似毫无规律的数据，如紫花:红花:白花=810:272:358,可通过以下3步完成转化：1)先将相关数据相加得出总和：810+272+358=1440。2)将总和除以16，得出每份的数量：1440÷16=90。3)求比例:(810÷90):(272÷90):(358÷90)≈9:3:4。]3.显性基因累加效应(1)表型(2)原因A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。[例]番茄的果实颜色有红色、黄色和白色三种，由两对等位基因A/a和B/b控制，两株纯合的红番茄植株杂交，F1均为黄番茄，F1自交得F2，F2中出现了黄番茄、红番茄和白番茄，且比例为9∶6∶1。下列有关叙述错误的是()A.两亲本红番茄的基因型不同B.F2红番茄中纯合子所占的比例为1/3C.让F2中的黄番茄测交，后代中出现白番茄的概率是1/9D.让F2中的黄番茄自交，后代中出现白番茄的概率是1/6答案D[例]控制某动物体长的三对等位基因A、a，B、b和C、c分别位于不同对的染色体上，其中显性基因A/B/C对体长的作用相等，且显性基因越多会使该种动物体长越长。让基因型为AABBCC(体长14cm)和基因型为aabbcc(体长8cm)的该种动物交配产生F1，F1的雌雄个体随机交配获得F2。如果F2个体数量足够多，则下列叙述错误的是()A.这三对等位基因的遗传符合自由组合定律B.F1的雌雄配子结合方式有64种C.F2中体长为13cm的基因型有6种D.F2个体的体长最大值是14cm答案C[例]家蚕结黄茧和白茧分别由一对等位基因Y、y控制，并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时，基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验，下列分析错误的是()A.基因Y与基因I的遗传遵循自由组合定律B.实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIiC.若实验一的F2中结黄茧个体自由交配，后代中纯合子占5/9D.若实验一的F1与F2中结黄茧杂合子杂交，理论上后代结白茧家蚕中纯合子占2/5答案D性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤重点题型2致死问题致死现象的常见情况有以下几种：（注：比例之和小于16）原因AaBb自交后代性状分离比举例显性纯合致死6:2:3:1（AA或BB致死）4:2:2:1（AA和BB致死）隐形纯合致死3:1（aa或bb致死）9:3:3（aabb致死）某种精子致死/不育3:1:3:1（含A或B的精子致死）5:3:3:1（含AB精子的致死）7:3:1:1（含aB或Ab的精子致死）[例]雕鹗的羽毛绿色与黄色、条纹和无纹分别由两对常染色体上的两对等位基因控制，其中某一对显性基因纯合会出现致死现象。绿色条纹与黄色无纹雕鹗交配，F1绿色无纹和黄色无纹雕鹗的比例为1∶1。F1绿色无纹雕鹗相互交配后，F2中绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹＝6∶3∶2∶1。据此作出的判断错误的是()A.绿色对黄色是显性，无纹对条纹是显性，绿色基因纯合致死B.F1绿色无纹个体相互交配，后代有3种基因型的个体致死C.F2黄色无纹的个体随机交配，后代中黄色条纹个体的比例为1/8D.F2某绿色无纹个体和黄色条纹个体杂交，后代表型比例可能不是1∶1∶1∶1答案C解答致死类问题的方法技巧以AA致死为例（2）以AB(aB)精子致死为例(AB用实线删去、aB用虚线删去)先假设各种配子正常，用棋盘法推导，然后依据实际情况处理。卵子精子ABAbaBabABAABBAABbAaBBAaBbAbAABbAAbbAaBbAabbaBAaBBAabbaaBBaaBbabAaBbAabbaaBbaabb若AB精子致死，去除黑线删除的4个个体，后代比例为5:3:3:1若aB精子致死，去除虚线删除的4个个体，后代比例为7:3:1:1（3）从每对相对性状分离比角度分析，如：6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒致死。4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒致死。[例]某多年生植物的高茎和矮茎分别由等位基因A、a控制，红花和白花分别由等位基因B、b控制，两对基因分别位于两对染色体上。已知AB雄配子不能受精，当AaBb为父本，aaBb为母本时，子代表型和比例为()A.高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝3∶1∶3∶1B.高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝1∶1∶3∶1C.高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝9∶3∶3∶1D.高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝1∶1∶1∶1答案B重点题型3基因位置的确定通过验证是否遵循自由组合定律来确定两对细胞核内基因的位置(以AaBb为例)(1)真核生物有性生殖时，位于不同对染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。图示位置配子种类4种(AB、Ab、aB、ab)自交基因型：9种表型：4种9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb测交基因型：4种表型：4种1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb(2)若A、a、B、b分别位于同一对染色体上，则不遵循自由组合定律，为连锁遗传。图示位置配子种类2种(AB、ab)2种(Ab、aB)自交基因型：3种1AABB∶2AaBb∶1aabb表型：2种3A_B_∶1aabb基因型：3种1AAbb∶2AaBb∶1aaBB表型：3种1A_bb∶2A_B_∶1aaB_测交基因型：2种1AaBb∶1aabb表型：2种1AaBb∶1aabb基因型：2种1Aabb∶1aaBb表型：2种1Aabb∶1aaBb[例]已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状(不考虑基因突变)，则下列说法正确的是()A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生4种配子D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1答案B[复习巩固]1.某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R(红色)对r(黄色)为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙