2017-2018学年生物必修2讲义第一章孟德尔定律第5课时

第5课时自由组合定律(Ⅱ)知识内容考试属性及要求考情解读必考加试自由组合定律的应用cc1．运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象。2．分析孟德尔遗传实验的过程与结果，讨论孟德尔遗传实验中的科学思想、科学方法和科学思维方式，感悟孟德尔遗传实验的巧妙设计，使用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据，逐步养成科学探究的思维习惯。孟德尔遗传实验的过程、结果与科学方法cc考点一自由组合问题的解题方法(c/c)1．正推型题(亲⇒子)(以AaBb×Aabb为例)(1)分解组合法由于每对等位基因的遗传都遵循分离定律且互为独立事件，所以可将多对等位基因的自由组合问题“分解”为若干个分离定律问题分别分析，“化繁为简”，最后将各对情况运用乘法原理进行“组合”。首先分解为若干分离定律问题：Aa×Aa→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3种基因型\f(1,4)AA∶\f(1,2)Aa∶\f(1,4)aa,2种表现型\f(3,4)A_∶\f(1,4)aa))Bb×bb→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2种基因型\f(1,2)Bb∶\f(1,2)bb,2种表现型\f(1,2)B_∶\f(1,2)bb))然后根据乘法原理进行组合：子代中eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(基因型种类＝3×2＝6,表现型种类＝2×2＝4,性状分离比＝3A_∶1aa1B_∶1bb＝,3A_B_∶3A_bb∶1aaB_∶1aabb,表现型A_B_概率＝\f(3,4)×\f(1,2)＝\f(3,8),基因型AaBb概率＝\f(1,2)×\f(1,2)＝\f(1,4)))(2)棋盘格法首先求出雌雄配子的种类及概率：亲本AaBb产生的配子：eq\f(1,4)AB、eq\f(1,4)Ab、eq\f(1,4)aB、eq\f(1,4)ab亲本Aabb产生的配子：eq\f(1,2)Ab、eq\f(1,2)ab然后绘制棋盘格：配子eq\f(1,4)ABeq\f(1,4)Abeq\f(1,4)aBeq\f(1,4)abeq\f(1,2)Abeq\f(1,8)AABbeq\f(1,8)AAbbeq\f(1,8)AaBbeq\f(1,8)Aabbeq\f(1,2)abeq\f(1,8)AaBbeq\f(1,8)Aabbeq\f(1,8)aaBbeq\f(1,8)aabb最后统计分析子代情况。2．逆推型题(子⇒亲)一般，首先应将自由组合定律问题转化为分离定律问题，利用分离比法、填充法、隐性纯合突破法等逆推亲代每一对相对性状的基因型，然后再组合。如：3∶1∶3∶1⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3∶11∶1⇒Aa×AaBb×bb,⇒AaBb×Aabb,1∶13∶1⇒Aa×aaBb×Bb,⇒AaBb×aaBb))注意：①法无定法。同一个题目解法可能多样，甚至多种方法混用；不同的题目解法可能也有差异；同时方法也不只是以上几种。只有通过多学多练，方可达到运用自如、炉火纯青。②间接思想。如：显性个体＝1－隐性个体，杂合子＝1－纯合子，不同于亲本的＝1－同于亲本的，正常＝1－患者等。1．黄色皱粒(Yyrr)与绿色圆粒(yyRr)豌豆杂交，F1的基因型种类及比例为()A．4种，1∶1∶1∶1 B．3种，1∶2∶1C．2种，1∶1 D．4种，3∶1∶3∶1解析黄色皱粒(Yyrr)豌豆能产生Yr和yr两种配子，比例为1∶1；绿色圆粒(yyRr)豌豆能产生yR和yr两种配子，比例为1∶1；因此，它们杂交后代有YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr，比例为1∶1∶1∶1。答案A2．基因型分别为AaBbCcDD和aaBbccDd的个体杂交(独立遗传)：(1)受精时，配子的组合方式有________种。(2)子代中杂合子比例是________，AaBbCcDD的比例是________。解析(1)AaBbCcDD产生的配子有2×2×2×1＝8种，aaBbccDd产生的配子有1×2×1×2＝4种，故受精时配子的组合方式有8×4＝32种。(2)子代中纯合子比例是eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,16)，故杂合子比例＝1－eq\f(1,16)＝eq\f(15,16)。答案(1)32(2)eq\f(15,16)eq\f(1,16)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________棋盘格法____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考点二自由组合定律的实践应用(c/c)(1)自由组合定律与育种在育种实践中，可依据不同性状间的自由组合原理，将具有不同优良性状的亲本进行杂交，从而培育出具有双亲优良性状的品种。Peq\o(→,\s\up7(杂交))F1eq\o(→,\s\up7(自交))F2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①如果优良性状均为隐性，选出即可留种,②若优良性状中有显性\o(→,\s\up7(纯化))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.植物：连续自交到不发生,性状分离为止,b.动物：在一个繁殖季节与多个,隐性纯合异性测交，鉴定其基因,型，选出纯合子))))(2)自由组合定律与遗传病可根据不同表现型的夫妇的基因型，推测所生的孩子的基因型，计算各种性状出现的比例。如：患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，结合右图完成表格。序号类型计算公式①非甲病概率1－m②非乙病概率1－n③只患甲病的概率m－mn④只患乙病的概率n－mn⑤同患两种病的概率mn⑥只患一种病的概率m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)⑦不患病概率(1－m)(1－n)⑧患病概率m＋n－mn或1－不患病概率[典例剖析]人类多指(T)对正常指(t)显性，正常(A)对白化(a)显性，且两对基因独立遗传。某家庭，母亲正常，父亲多指，二人婚后生了一个手指正常的白化病孩子。他们想再生一个孩子，你能分析预测他们的下一个孩子的患病风险吗？◆解法展示利用自由组合定律可以同时分析家族中两种(甚至多种)遗传病的发病情况。本题求解需要三步：(1)判定遗传方式：多指属于显性遗传病，白化病属于隐性遗传病。(2)确定双亲基因型：据题“ttA_(母)×T_A_(父)→ttaa(孩)”推知，母亲基因型是ttAa，父亲基因型是TtAa。(3)求解子代概率：①分解组合法先分解eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(tt×Tt→多指概率是\f(1,2)，非多指概率是\f(1,2)，,Aa×Aa→白化概率是\f(1,4)，非白化概率是\f(3,4)))所以，孩子的患病风险情况为右图：②棋盘格法首先求配子：母亲产生的卵子是eq\f(1,2)tA∶eq\f(1,2)ta；父亲产生的精子是eq\f(1,4)TA∶eq\f(1,4)Ta∶eq\f(1,4)tA∶eq\f(1,4)ta。然后绘制棋盘格：如右表，最后统计分析子代情况。3．假设上述例题中母亲基因型是ttAa，父亲基因型是eq\f(1,3)TTAa、eq\f(2,3)TtAa。那么他们生一个只患多指孩子的概率是多少？解析单独分析多指情况：母亲tt，父亲eq\f(1,3)TT、eq\f(2,3)Tt。tt×eq\f(1,3)TT→孩子多指概率为eq\f(1,3)，tt×eq\f(2,3)Tt→孩子多指概率为eq\f(1,2)×eq\f(2,3)＝eq\f(1,3)，两种情况综合，他们的孩子患多指的概率为eq\f(1,3)＋eq\f(1,3)＝eq\f(2,3)。单独分析白化情况：Aa×Aa→孩子白化概率为eq\f(1,4)。所以，孩子只患多指的概率为eq\f(2,3)×(1－eq\f(1,4))＝eq\f(1,2)。答案eq\f(1,2)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________患病情况概率不患病(正常)eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)只患多指eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)只患白化eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)只患一病eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＋eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,2)两病兼患eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)患病1－eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(5,8)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________配子eq\f(1,2)tAeq\f(1,2)taeq\f(1,4)TAeq\f(1,8)TtAA只多指eq\f(1,8)TtAa只多指eq\f(1,4)Taeq\f(1,8)TtAa只多指eq\f(1,8)Ttaa两病eq\f(1,4)tAeq\f(1,8)ttAA正常eq\f(1,8)ttAa正常eq\f(1,4)taeq\f(1,8)ttAa正常eq\f(1,8)ttaa只白化______________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．正常情况下，基因型为aaBBCCDd的个体产生的雌配子种类最多有()A．6种 B．2种C．8种 D．4种解析基因型为aaBBCCDd的个体，只能产生aBCD和aBCd两种雌配子。答案B2．(2017·嘉兴期末)黄色圆形和绿色圆形豌豆杂交，其子代的表现型统计结果如图所示，则杂交后代中新表现型个体占的比例为()A．1/3 B．1/4C．1/8 D．1/9解析单独分析子叶颜色，子代黄∶绿＝1∶1推得亲本为Yy×yy；单独分析种子形状，子代圆∶皱＝3∶1推得亲本为Rr×Rr；所以亲本为黄圆YyRr、绿圆yyRr。则子代新组合类型为黄皱和绿皱，共占子代总数的1/2×1/4＋1/2×1/4＝1/4。答案B3．假定基因A是视网膜正常所必需的，基因B是视神经正常所必需的。基因型均为AaBb的双亲，其子代中，视觉不正常的可能是()A．eq\f(7,16) B．eq\f(3,16)C．eq\f(9,16) D．eq\f(4,16)解析根据基因自由组合定律，基因型均为AaBb的双亲所生后代为：A_B_(正常)∶A_bb(异常)∶aaB_(异常)∶aabb(异常)＝9∶3∶3∶1。由此可见，视觉正常(A_B_)的可能性是eq\f(3,4)×eq\f(3,4)＝eq\f(9,16)，则视觉不正常的可能是1－eq\f(9,16)＝eq\f(7,16)。答案A4．(2017·金华十校联考)小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对易染病(t)为显性，两对基因可自由组合。现用DDTT与ddtt两个品系作亲本，在F2中选育矮秆抗病类型，其中最理想的基因型在F2中所占比例为()A．1/16 B．2/16C．3/16 D．4/16解析这是基因自由组合定律在育种工作中的应用，要选育矮秆抗病类型，即选基因型为ddTt和ddTT的个体，但最理想的必须能够稳定遗传，即纯合子，从而将题目转化为求ddTT个体在F2中所占的比例。答案A5．某雌雄同株异花传粉的二倍体植物，抗除草剂与不抗除草剂受两对独立遗传的基因控制，相关基因为A、a和B、b，且A对a，B对b为完全显性，只要存在一种显性基因就表现出抗除草剂性状。基因A使雄配子的育性降低50%，其他配子育性正常；基因B存在显性纯合致死现象。请回答问题：(1)抗除草剂与不抗除草剂是一对________，抗除草剂植株共有________种基因型。(2)若利用基因型不同的两亲本进行一次杂交，验证基因A使雄配子可育性降低了50%，其他配子育性正常。则亲本基因型的最佳组合是________，预期子代的表现型及比例为________________。(3)♀甲(Aabb)×♂乙(aaBb)进行杂交，子代中含有两种抗除草剂基因的个体所占比例为________，这些含两种抗除草剂基因的植株杂交，子代中抗除草剂植株所占的比例是________(用分数表示)。解析由于两对基因独立遗传，正常情况下由于两对基因可以自由组合，后代会出现AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb共9种基因型。分析题意可知，“只要存在一种显性基因就表现出抗除草剂性状”，并且“基因B存在显性纯合致死现象”，因此抗除草剂植株的基因型有AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBb，不抗除草剂植株的基因型只有aabb。(1)抗除草剂与不抗除草剂是一对相对性状。由分析可知，抗除草剂植株共有AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBb5种基因型。(2)若利用基因型不同的两亲本进行一次杂交，验证基因A使雄配子可育性降低了50%，其他配子育性正常，一般用测交的实验方法，可选择的亲本基因型的最佳组合是母本为aabb，父本为Aabb，由于母本只能产生ab一种卵细胞，而父本产生的精子为Ab、ab，比例为1∶2，因此预期子代的表现型及比例为抗除草剂植株∶不抗除草剂植株＝1∶2。(3)♀甲(Aabb)×♂乙(aaBb)进行杂交，正常情况下，产生的后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，子代中含有两种抗除草剂基因的个体(AaBb)所占比例为eq\f(1,4)，这些含两种抗除草剂基因的植株杂交，由于雄配子的种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶2∶2，并且子代中BB基因纯合致死，因此利用棋盘格法可以获得子代中抗除草剂植株所占的比例是eq\f(8,9)。答案(1)相对性状5(2)母本为aabb，父本为Aabb抗除草剂植株∶不抗除草剂植株＝1∶2(3)eq\f(1,4)eq\f(8,9)(时间：40分钟)1．下列杂交组合中，子代只有一种表现型的是()A．AABb×AABb B．AaBb×aaBbC．AABb×AaBB D．AaBB×aabb解析A项：1×2＝2种；B项：2×2＝4种；C项：1×1＝1种；D项：2×1＝2种。答案C2．基因型为AabbDD的个体自交，其后代表现型的比例接近于()A．9∶3∶3∶1 B．3∶3∶1∶1C．1∶2∶1 D．3∶1解析运用分离法：Aa×Aa后代表现型比例为3∶1，bb×bb后代表现型只有1种，DD×DD后代表现型只有1种，亲本自交后代表现型比例为(3∶1)×1×1＝3∶1。答案D3．AaBb和aaBb两个亲本杂交，在两对性状独立遗传、完全显性时，子一代表现型中新类型所占比例为()A．eq\f(1,2) B．eq\f(1,4)C．eq\f(3,8) D．eq\f(1,8)答案B4．基因型为AAbb与aaBB的小麦进行杂交，这两对等位基因独立遗传，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是()A．0和16 B．2和4C．8和27 D．4和9解析由题意知，亲本的基因型为AAbb和aaBB，F1的基因型是AaBb，减数分裂过程中Aa产生2种类型的配子，Bb产生2种类型的配子，因此杂合子F1产生的配子的种类是2×2＝4种；Aa×Aa→AA、Aa、aa三种基因型，Bb×Bb→BB、Bb、bb三种基因型，因此F2的基因型种类是3×3＝9种。答案D5．豌豆种子黄对绿为显性，圆对皱为显性。甲为黄圆(YyRr)，与乙豌豆杂交，后代中四种表现型比是3∶1∶3∶1，则乙豌豆的基因型是()A．yyrr B．YyrrC．yyRR D．Rrbb解析根据题意分析已知，3∶1∶3∶1＝(3∶1)×(1∶1)，说明一对是杂合子自交，一对是杂合子测交。逐对分析：(1)Yy×Yy→3∶1，Yy×yy→1∶1(2)Rr×Rr→3∶1，Rr×rr→1∶1，所以亲本的杂交方式为YyRr×yyRr或YyRr×Yyrr，即乙是yyRr或Yyrr。答案B6．在完全显性及每对基因独立遗传的条件下，AaBbCC与aaBbcc进行杂交，其子一代中表现型与双亲相同的个体占全部子代的()A．eq\f(1,4) B．eq\f(3,8)C．eq\f(5,8) D．eq\f(3,4)解析在完全显性及每对基因独立遗传的条件下，AaBbCC与aaBbcc的个体杂交，后代与亲代相同的概率为eq\f(1,2)×eq\f(3,4)×1＝eq\f(3,8)。答案B7．将基因型为AaBbCcDD和AABbCcDd的向日葵杂交，按基因自由组合规律，后代中基因型为AABBCCDd的个体比例应为()A．eq\f(1,8) B．eq\f(1,16)C．eq\f(1,32) D．eq\f(1,64)解析已知亲本的基因型为AaBbCcDD和AABbCcDd，要求后代中基因型为AABBCCDd的个体比例，按基因自由组合规律，一对一对分析即可。子代AA的概率是eq\f(1,2)，子代BB的概率是eq\f(1,4)，子代CC的概率是eq\f(1,4)，子代Dd的概率是eq\f(1,2)，因此产生AABBCCDd的子代的概率是eq\f(1,2)×eq\f(1,4)×eq\f(1,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,64)。答案D8．已知玉米的某两对基因按照自由组合定律遗传，子代的基因型及比值如图所示，则双亲的基因型是()A．DDSS×DDSs B．DdSs×DdSsC．DdSs×DDSs D．DdSS×DDSs解析单独分析D(d)基因，后代只有两种基因型，即DD和Dd，则亲本基因型为DD和Dd；单独分析S(s)基因，后代有三种基因型，则亲本都是杂合子。答案C9．有一种软骨发育不全的遗传病，两个有这种病的人(其他性状正常)结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常。假设控制这两种病的基因符合自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是()A．eq\f(1,16) B．eq\f(1,8)C．eq\f(3,16) D．eq\f(3,8)解析由题意可以推断夫妇的基因型均为双杂合，所以再生一个孩子同时患两病的概率是eq\f(1,4)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,16)。答案C10．南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性，盘状(B)对球状(b)为显性，两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代表现型及其比例如图所示，则“某南瓜”的基因型为()A．AaBb B．AabbC．aaBb D．aabb解析根据题意和图示利用逐对分析法分析：(1)白色和黄色这一对相对性状：子代中白色比黄色为3∶1，说明亲本都是杂合子，基因型均为Aa；(2)盘状和球状这一对相对性状：子代中盘状比球状为1∶1，属于测交类型，亲本的基因型为Bb×bb。综合以上分析可知，“某南瓜”的基因型为Aabb。答案B11．两个亲本杂交，遗传遵循自由组合定律，若其子代为：1YYRR、2YYRr、1YYrr、1YyRR、2YyRr、1Yyrr，则这两个亲本的基因型是()A．YYRR和YYRr B．YYrr和YyRrC．YYRr和YyRr D．YyRr和Yyrr解析两个亲本杂交，遗传遵循自由组合定律，若其子代为：1YYRR、2YYRr、1YYrr、1YyRR、2YyRr、1Yyrr，则这两个亲本的基因型是YY×Yy和Rr×Rr，综合考虑亲本基因型为YYRr和YyRr，C正确，A、B、D错误。答案C12．紫种皮、厚壳与红种皮、薄壳的花生杂交，F1全是紫种皮、厚壳花生。F1自交，F2中杂合的紫种皮、薄壳花生有3966株。由此可知，F2中纯合的红种皮、厚壳花生约为()A．1322株 B．1983株C．3966株 D．7932株解析亲代中紫种皮、厚壳与红种皮、薄壳的花生的基因型分别是AABB、aabb，F1代中紫种皮、厚壳花生的基因型是AaBb，则F2中杂合的紫种皮、薄壳花生的基因型为Aabb，其系数为eq\f(2,16)；F2中纯合的红种皮、厚壳花生的基因型为aaBB，其系数为eq\f(1,16)。由两者的比例关系可计算得F2中纯合的红种皮、厚壳花生约为1983株。答案B13．某水果的果皮绿色和紫色由基因D、d控制，果肉酸味和甜味由基因E、e控制，两对等位基因独立遗传。现用紫色酸果植株分别与绿色甜果植株A、绿色甜果植株B进行杂交，结果如表所示：杂交实验亲本表现型F1表现型和植株数紫色酸果绿色酸果①紫色酸果×绿色甜果A210208②紫色酸果×绿色甜果B0415据表回答下列问题：(1)上述两对性状中，显性性状是________。(2)亲本中紫色酸果植株、绿色甜果植株A、绿色甜果植株B的基因型分别是________、________、________。(3)实验①F1中紫色酸果植株基因型是________，实验②F1中的绿色酸果植株基因型是__