高考生物总复习 孟德尔的豌豆杂交实验（二）考点2 基因自由组合定律的解题思路与方法（5多考）新人教版必修2

考点2基因自由组合定律的解题思路与方法(5年多考)(天津卷、福建卷，年出现的4个遗传题及年出现的6个大题有8个出现概率运算……)一、基本方法：分解组合法(乘法原理和加法原理)1．原理分离定律是自由组合定律的基础。2．思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa，Bb×bb；然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简，高效准确”，望深刻领会以下典型范例，熟练掌握这种解题方法。二、基本题型分类讲解(一)种类问题1．配子类型的问题规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。如：AaBbCCDd产生的配子种类数AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2＝8种2．配子间结合方式问题规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子。再求两亲本配子间结合方式。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．已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？先看每对基因的传递情况：Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2种表现型；Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)；1种表现型；Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2种表现型。因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3＝18种基因型；有2×1×2＝4种表现型。(二)概率问题1．已知双亲基因型，求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，再组合并乘积。如基因型为AaBbCC与AabbCc的个体杂交，求：①产生基因型为AabbCc个体的概率；②产生表现型为A_bbC_的概率。分析：先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分别求出Aa、bb、Cc的概率依次为eq\f(1,2)、eq\f(1,2)、eq\f(1,2)，则子代基因型为AabbCc的概率应为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)。按前面①、②、③分别求出A_、bb、C_的概率依次为eq\f(3,4)、eq\f(1,2)、1，则子代表现型为A_bbC_的概率应为eq\f(3,4)×eq\f(1,2)×1＝eq\f(3,8)。2．已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子出现的概率规律：子代纯合子的出现概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积。子代杂合子的概率＝1－子代纯合子概率。如上例中亲本组合AaBbCC×AabbCc，则①子代中纯合子概率：拆分eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa→\f(1,4)AA＋\f(1,4)aa,Bb×bb→\f(1,2)bb,CC×Cc→\f(1,2)CC))↓组合eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)＋\f(1,4)))×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)。②子代中杂合子概率：1－eq\f(1,8)＝eq\f(7,8)。3．已知双亲类型，求子代不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率规律：不同于亲本的类型＝1－亲本类型。如上例中亲本组合为AaBbCC×AabbCc，则①不同于亲本的基因型＝1－亲本基因型＝1－(AaBbCC＋AabbCc)＝1－eq\f(2,4)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＋eq\f(2,4)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(6,8)＝eq\f(3,4)。②不同于亲本的表现型＝1－亲本表现型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_)＝1－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)×\f(1,2)×1＋\f(3,4)×\f(1,2)×1))＝1－eq\f(6,8)＝eq\f(1,4)。(三)比值问题——已知子代表现型分离比推测亲本基因型(逆推型)正常规律举例：(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)×(Bb×Bb)；(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)×(Bb×bb)；(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)×(Bb×bb)或(Bb×Bb)×(Aa×aa)；(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。考查如何运用自由组合定律进行判定与计算1．(·福建卷)甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型AA________Aa________aaB______aa____D__aabbdd请回答：(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1基因型是________，F1测交后代的花色表现型及其比例是________。(2)黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有______种，其中纯合个体占黄花的比例是________。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。解析(1)由双亲基因型可直接写出F1的基因型，F1测交是与aabbdd相交，写出测交后代的基因型，对照表格得出比例；(2)aaBBDD与aabbdd相交，F1的基因型为aaBbDd，可用分枝法列出基因型及其比例，再根据要求回答即可；(3)只有AaBbDd的个体自交得到的后代才会有四种表现型，子一代比例最高的花色表现型，应该是不确定基因对数最多的，即白花和乳白花，但乳白花中的Aa比白花中的AA所占的比例高，乳白花比例最高。答案(1)AaBBDD乳白花∶黄花＝1∶1(2)8eq\f(1,5)(3)AaBbDd乳白花方法技巧根据“三对等位基因分别位于三对同源染色体上”可判断出这三对基因遵循基因的自由组合定律；根据表现型与基因型之间的对应关系可计算出相关的比例。利用自由组合定律对人类遗传病进行判定与概率运算2．一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。求再生一个孩子：(1)只患并指的概率是________。(2)只患白化病的概率是________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。(4)只患一种病的概率是________。(5)患病的概率是________。解析由题意知，第1个孩子的基因型应为aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：Aabb；夫：AaBb。依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为eq\f(1,2)(非并指概率为eq\f(1,2))，白化病的概率应为eq\f(1,4)(非白化病概率应为eq\f(3,4))，则：(1)再生一个只患并指孩子的概率为：并指概率－并指又白化概率＝eq\f(1,2)－eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(3,8)。(2)只患白化病的概率为：白化病概率－白化病又并指的概率＝eq\f(1,4)－eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)。(3)生一既白化又并指的男孩的概率为：男孩出生率×白化病概率×并指概率＝eq\f(1,2)×eq\f(1,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,16)。(4)后代只患一种病的概率为：并指概率×非白化概率＋白化病概率×非并指概率＝eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＋eq\f(1,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,2)。(5)后代中患病的概率为：1－全正常(非并指、非白化)＝1－eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(5,8)。答案(1)eq\f(3,8)(2)eq\f(1,8)(3)eq\f(1,16)(4)eq\f(1,2)(5)eq\f(5,8)规律方法当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：序号类型计算公式1患甲病的概率m则不患甲病概率为1－m2患乙病的概率n则不患乙病概率为1－n3只患甲病的概率m(1－n)＝m－mn4只患乙病的概率n(1－m)＝n－mn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率1－mn－(1－m)(1－n)或m(1－n)＋n(1－m)7患病概率m(1－n)＋n(1－m)＋mn或1－(1－m)(1－n)8不患病概率(1－m)(1－n)上表各种情况可概括如下图：[对点强化](经典重组题)以下两题的非等位基因位于非同源染色体上，且独立遗传。(1)AaBbCc自交，求：①亲代产生配子的种类数为________。②子代表现型种类数及重组类型数分别为________。③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为________。(2)AaBbCc×aaBbCC，则后代中①杂合子的概率为________。②与亲代具有相同基因型的个体概率为________。③与亲代具有相同表现型的个体概率为________。④基因型为AAbbCC的个体概率为________。⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为________。解析(1)本题集中解决种类问题(注意掌握解题细节及方法)①因为亲代eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Aa\o(→,\s\up7(减数分裂))A和a两种,Bb\o(→,\s\up7(减数分裂))B和b两种,Cc\o(→,\s\up7(减数分裂))C和c两种))所以：AaBbCc产生的配子为2×2×2＝8种。②因为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa→A－∶aa两种表现型,Bb×Bb→B－∶bb两种表现型,Cc×Cc→C－∶cc两种表现型))所以：eq\o(\s\up7(AaBbCc×AaBbCc),\s\do5(2×2×2＝8种))即子代有8种表现型。子代的8种表现型中，只有A－B－C－为亲代表现型，所以新表现型有7种。③同理：子代基因型种类：eq\o(\s\up7(AaBbCc×AaBbCc),\s\do5(3×3×3＝27种))子代新基因型种类：27－1(AaBbCc)＝26。(2)本题集中解决概率运算问题，先对三对基因分别分析(注意掌握解题细节及方法)Aa×aa→1Aa∶1aa→eq\f(1,2)Aa∶eq\f(1,2)aa→eq\f(1,2)A－∶eq\f(1,2)aaBb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb→eq\f(1,4)BB∶eq\f(1,2)Bb∶eq\f(1,4)bb→eq\f(3,4)B－∶eq\f(1,4)bb；Cc×CC→1CC∶1Cc→eq\f(1,2)CC∶eq\f(1,2)Cc→1C－①后代中纯合子概率eq\f(1,2)aa×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)BB＋\f(1,4)bb))×eq\f(1,2)CC＝eq\f(1,8)；杂合子概率为1－eq\f(1,8)＝eq\f(7,8)。②③后代中AaBbCc概率：eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)；A－B－C－概率：eq\f(1,2)×eq\f(3,4)×1＝eq\f(3,8)；后代中aaBbCC概率：eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)；aaB－C－的概率：eq\f(1,2)×eq\f(3,4)×1＝eq\f(3,8)；因此后代与亲代具有相同基因型的个