1、微专题微专题3 3自由组合定律解题方法整合自由组合定律解题方法整合第五单元第五单元2023题型一、题型一、“拆分法拆分法”求解自由组合定律计算问题求解自由组合定律计算问题1.“拆分法”求解自由组合定律计算问题(1)思路将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。(2)题型示例配子类型及概率的问题具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等位基因产生配子种类数的乘积配子种类数为AaBbCc 222=8产生某种配子的概率每对等位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)=1/8(ABC)
2、配子间的结合方式问题如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种数。a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有84=32(种)结合方式。基因型类型及概率的问题。 问题举例计算方法AaBbCcAaBBCc,求它们杂交后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有3种基因型(1AA 2Aa 1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB 1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC 2Cc 1cc)因此,AaBbCcAaBB
3、Cc的后代中有323=18(种)基因型AaBbCcAaBBCc后代中基因型AaBBcc出现的概率计算1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16(AaBBcc)表现型类型及概率的问题 问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求它们杂交后代的表现型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有2种表现型(3A_ 1aa)Bbbb后代有2种表现型(1Bb 1bb)CcCc后代有2种表现型(3C_ 1cc)所以,AaBbCcAabbCc的后代中有222=8(种)表现型AaBbCcAabbCc后代中表现型A_bbcc出现的概率计算3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/32(A_bbcc
4、)2.“逆向组合法”推断亲本基因型(1)思路将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例9 3 3 1(3 1)(3 1)(AaAa)(BbBb);1 1 1 1(1 1)(1 1)(Aaaa)(Bbbb);3 3 1 1(3 1)(1 1)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);3 1(3 1)1(AaAa)(BB_)或(AaAa)(bbbb)或(AA_)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。专项训练1.已知A与a、B与b、C与c这3对等位基因分别控制3对相对性状且3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbC
5、c的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是()A.表现型有8种,基因型为AaBbCc的个体的比例为1/16B.表现型有4种,基因型为aaBbcc的个体的比例为1/16C.表现型有8种,基因型为Aabbcc的个体的比例为1/8D.表现型有8种,基因型为aaBbCc的个体的比例为1/16答案 D解析 基因型为AaBbCc的个体与基因型为AabbCc的个体杂交,可分解为:AaAa后代有2种表现型,3种基因型(1AA 2Aa 1aa);Bbbb后代有2种表现型,2种基因型(1Bb 1bb);CcCc后代有2种表现型,3种基因型(1CC 2Cc 1cc)。因此,后代表现型为222=8(种),基
6、因型为AaBbCc的个体的比例为(1/2)(1/2)(1/2)=1/8,基因型为aaBbcc的个体的比例为(1/4)(1/2)(1/4)=1/32,基因型为Aabbcc的个体的比例为(1/2)(1/2)(1/4)=1/16,基因型为aaBbCc的个体的比例为(1/4)(1/2)(1/2)=1/16。故选D项。2.(2020浙江7月选考)某植物的野生型(AABBcc)有成分R,通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见下表:杂交编号杂交组合子代表现型(株数)F
7、1甲有(199),无(602)F1乙有(101),无(699)F1丙无(795)注:“有”表示有成分R,“无”表示无成分R用杂交子代中有成分R植株与杂交子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为()A.21/32 B.9/16C.3/8 D.3/4答案 A解析 杂交子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc,比例为1 1(或基因型为AaBBcc和AaBbcc,比例为1 1,),杂交子代中有成分R植株基因型为AaBbcc,故杂交子代中有成分R植株与杂交子代中有成分R植株相互杂交,后代中有成分R所占比例为:1/213/41+1/23/43/41=21/32,A项正确。3
8、.番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是()A.9/64、1/9B.9/64、1/64C.3/64、1/3D.3/64、1/64答案 A解析 假设控制三对性状的基因分别用A、a,B、b,C、c表示,亲本为AABBcc与aabbCC,F1为AaBbCc,F2中A_ aa=3 1,B_ bb=3 1, C_ cc=3 1,则F2中红果、多室、长蔓所占的比例是3/41/43/4=9/64;红果、多室、长蔓中
9、的纯合子为AAbbCC,占全部后代的比例为1/41/41/4=1/64,因此占A_bbC_的比例为1/649/64=1/9。题型二、巧用题型二、巧用“通项公式法通项公式法”精准推断多对基精准推断多对基因自由组合问题因自由组合问题1.利用数据先判断,再推导基因型这种推导方法中,利用数据不是为了单纯的计算,而是通过数据进行判断,找出突破口,以达到巧推亲代基因型的目的。2.含n对等位基因(独立遗传)的个体自交公式含n对等位基因(各自独立遗传)的亲本自交,则配子的种类和F1表现型的种类均为2n种,基因型种类为3n种,纯合子基因型的种类为2n种,杂合子基因型的种类为(3n-2n)种。附:n对等位基因位于
10、n对同源染色体上的遗传规律“通项、公式” 相对性状对数等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类 比例种类 比例1121 1431 2 123 12222(1 1)24232(1 2 1)222(3 1)23323(1 1)34333(1 2 1)323(3 1)3nn2n(11)n4n3n(121)n2n(31)n注:(1)若F2中显性性状的比例为(3/4)n,则该性状由n对等位基因控制。(2)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。专项训练4.(2011全国)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c)。当
11、个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下: 根据杂交结果回答问题:(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么? 答案 (1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)。(2)4对,本实验的乙丙和甲丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断这两个杂交组合中
12、都涉及4对等位基因。综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙丙和甲丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。解析 (1)同源染色体上的等位基因的遗传符合分离定律,非同源染色体上的非等位基因的遗传符合自由组合定律。(2)在几组杂交组合中,乙丙、甲丁的F1自交,后代发生性状分离,红花(显性性状)所占比例为81/(81+175)=(3/4)4。只有4对等位基因分别位于4对非同源染色体上完全自由组合时,才符合这种情况。5.(2021湖北黄冈联考)某研究小组研究小麦籽粒颜色的遗传时,发现下图所示情况(设相关基因为A、a,B、b,C、c),结合图示结果判断,下列说法错误的是()A.因为F2发生性状分离,所以
13、F1一定是杂合子,亲本最可能是纯合子B.小麦籽粒颜色的遗传可能由分别位于3对同源染色体上的3对基因控制C.据图分析,第组的F2红粒个体中,纯合个体的基因型有7种D.第组F1的基因型可能为AaBbCc,其测交后代中纯合子占1/8答案 C解析 F2发生性状分离,说明F1一定是杂合子,而F1只出现一种性状,说明亲本最可能是纯合子,A项正确。根据第组F2中红粒 白粒=63 1,可推知该性状可能由3对能独立遗传的基因控制,B项正确。设三对独立遗传的基因分别为A、a,B、b,C、c,第组杂交组合F1可能的基因型有AaBbcc、AabbCc、aaBbCc三种,自交后代都为15(9+3+3) 1,说明只有隐性
14、纯合子才表现为白粒,其他都表现为红粒,推测出红粒个体中纯合子的基因型只有3种,C项错误。第组杂交组合F1可能的基因型为AaBbCc,由于只有纯隐性个体才表现为白粒,所以F1测交,后代中红粒和白粒的比例为7 1,则纯合子占1/8,D项正确。6.某植物种子的颜色有黄色和绿色之分,受多对独立遗传的等位基因控制。现有两个绿色种子的纯合品系、。让、分别与一纯合的黄色种子的植物杂交,在每个杂交组合中,F1都是黄色,再自花受粉产生F2,每个组合的F2分离如下。:产生的F2中27黄 37绿:产生的F2中27黄 21绿回答下列问题。(1)根据上述哪个品系的实验结果,可初步推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控
15、制,请说明判断的理由。(2)请从上述实验中选择合适的材料,设计一代杂交实验证明推断的正确性。(要求:写出实验方案,并预测实验结果)答案 (1)。F1都是黄色,表明黄色对绿色为显性。品系产生的F2中,黄色占27/64=(3/4)3,表明F1中有三对基因是杂合的,与亲本黄色之间有三对等位基因存在差异。(2)取与杂交形成的F1,与杂交,后代中将出现黄色与绿色两种表现型,且比例为1 7。解析 (1)分析、两个品系的实验,品系实验中F2中黄色个体比例为27(27+37)=(3/4)3,这表明F1(黄色)有三对等位基因杂合,且三种显性基因同时存在就表现为黄色,其他情况均为绿色。(2)品系的实验为:P(绿色
16、品系纯合黄色)F1(黄色) F2(27黄 37绿),该实验中亲本纯合黄色个体基因型为AABBCC(相关等位基因用A、a,B、b表示),F1的基因型为AaBbCc,则亲本绿色X品系基因型为aabbcc。测交可以测得待测个体产生配子的种类与比例,故只要取F1(AaBbCc)与品系(aabbcc)测交,测交后代将出现黄色与绿色两种表现型,且比例为1 7即可验证推断的正确性。题型三、确认两对题型三、确认两对(或多对或多对)基因是否独立遗传基因是否独立遗传1.判断基因是否位于不同对同源染色体上以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特
17、定的性状分离比,如1 1 1 1或9 3 3 1或9 7等变式,也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4 2 2 1、6 3 2 1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。2.两对等位基因的3种位置状况下产生配子及自交、测交结果归纳基因有连锁现象时,不符合基因的自由组合定律,其子代将呈现独特的性状分离比。3.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置 专项训练7.(2018全国)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复
18、状花序(复)。实验数据如下表。组别杂交组合F1表现型F2表现型及个体数甲红二黄多红二450红二、160红多、150黄二、50黄多红多黄二红二460红二、150红多、160黄二、50黄多乙圆单长复圆单660圆单、90圆复、90长单、160长复圆复长单圆单510圆单、240圆复、240长单、10长复回答下列问题。(1)根据表中数据可得出的结论是:控制甲组两对相对性状的基因位于上,依据是;控制乙组两对相对性状的基因位于(填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是。 (2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结果不符合的比例。 答案 (1)非同源染色体F2中两
19、对相对性状表现型的分离比符合9 3 3 1一对F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3 1,而两对相对性状表现型的分离比不符合9 3 3 1(2)1 1 1 1解析 (1)由甲组F2中两对相对性状表现型分离比均为9 3 3 1可判定,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,符合自由组合规律。乙组F2中两对相对性状表现型分离比不符合9 3 3 1,每对相对性状表现型的分离比符合3 1,故两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)因乙组两对基因位于同一对同源染色体上,所以无法产生比例相等的4种配子,所以测交后代不会出现1 1 1 1的比例。8.某雌雄同株异花植物花的颜色由两对等位基因(A和
20、a,B和b)控制,其基因型与表现型的对应关系见下表。为确定这两对基因的位置,拟对AaBb个体做实验(不考虑交叉互换)。下列叙述正确的是()基因型A_Bb A_bb A_BB或aa_花的颜色粉色红色白色A.若测交后代中粉花 红花 白花=1 1 1,则基因位置如图甲所示B.若自交后代中粉花 红花 白花=6 3 7,则基因位置如图甲所示C.若自交后代中粉花 红花 白花=2 1 1,则基因位置如图乙所示D.若测交后代中粉花 红花 白花=1 1 2,则基因位置如图丙所示答案 B解析 若基因位置如图甲所示,则测交后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb及aabb,表现型为粉花 红花 白花=1 1 2,A项
21、错误;若基因位置如图乙所示,则自交后代基因型为AABB AaBb aabb=1 2 1,表现型为粉花 白花=1 1,C项错误;若基因位置如图丙所示,则测交后代基因型为Aabb aaBb=1 1,表现型为红花 白花=1 1,D项错误。9.(2021西南名校联考)某自花传粉植物的果实颜色由两对等位基因(A、a和B、b)控制,其中基因型为A_bb表现为红色,A_Bb表现为浅红色,A_BB和aa_表现为黄色。据此回答下列问题。(1)若A、a和B、b基因位于两对同源染色体上,现有若干浅红色果(AaBb)植株自交,则F1中黄色果植株所占的比例是,F1的黄色果植株中纯合个体所占的比例是。 (2)用纯合黄色果
22、植株与纯合红色果植株作亲本进行杂交,若子代全部为浅红色果植株,则该杂交亲本的基因型组合是。 (3)该品种的果实中红色果市场价值较高,研究人员想要得到所结果实都是红色果的品种,但不确定A、a和B、b基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上(若位于一对同源染色体上,要说明基因的位置关系)。请选用植株进行实验探究(实验过程不考虑突变和交叉互换)。实验思路:选用基因型为的植株自交,观察并统计子代果色和相应比例。 预测实验结果: 。 。 。 答案 (1)7/163/7(2)AAbbaaBB或AAbbAABB(3)AaBb若子代果色和比例为红色 浅红色 黄色=3 6 7,则A、a和B、b基因分别
23、位于两对同源染色体上若子代果色和比例为浅红色 黄色=1 1,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和B位于同一条染色体上,a和b位于另一条染色体上若子代果色和比例为红色 浅红色 黄色=1 2 1,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和b位于同一条染色体上,a和B位于另一条染色体上10.某种植物花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制,A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,能淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表,请回答下列问题。基因型A_BbA_bbA_BB或aa_花的颜色粉色红色白色(1)让纯合白花植株和纯合红花植株
24、杂交,产生的子一代植株的花色全为粉色。请写出可能的杂交组合:。 (2)为了探究两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。实验假设:这两对基因在染色体上的位置有三种类型,已给出两种类型,请将未给出的类型画在方框内。如图所示,竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位置。实验步骤。第一步:粉花植株自交。第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例。实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论。a.若,则两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。 b.若子代植株花色及比例为粉色 白色=1 1,则两对基因在一对同源染色体
25、上(符合第二种类型)。c.若,则两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。 答案 (1)AABBAAbb或aaBBAAbb(2)如图子代植株花色及比例为粉色 红色 白色=6 3 7子代植株花色及比例为粉色 红色 白色=2 1 1解析 (1)由题意知,纯合白花植株有AABB、aabb和aaBB 3种基因型,纯合红花植株的基因型为AAbb,若两者杂交产生的子一代全为粉色花(A_Bb),则亲本杂交组合为AABBAAbb或aaBBAAbb。(2)基因型为AaBb的植株自交,若符合第一种类型,则子代的基因型为1/16AABB(白色花)、2/16AABb(粉色花)、4/16AaBb(粉色花)、2/16AaBB(白色花)、1/16AAbb(红色花)、2/16Aabb(红色花)、1/16aaBB(白色花)、2/16aaBb(白色花)、1/16aabb(白色花),即子代植株花色及比例为粉色 红色 白色=6 3 7;若符合第二种类型,则子代的基因型为1/4AABB(白色花)、2/4AaBb(粉色花)、1/4aabb(白色花),即子代植株花色及比例为粉色 白色=1 1;若符合第三种类型,则子代的基因型为2/4AaBb(粉色花)、1/4AAbb(红色花)、1/4aaBB(白色花),即子代植株花色及比例为粉色 红色 白色=2 1 1。本本 课课 结结 束束
