高中生物第三章遗传和染色体第8课时基因的自由组合定律的解题思路及应用学案苏教必修2Word下载.docx

高中生物第三章遗传和染色体第8课时基因的自由组合定律的解题思路及应用学案苏教必修2Word下载.docx

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表现型种类及比例

2种，3∶1

2n种，（3∶1）n

F1测交子代

联系

形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，彼此独立，各不干扰

|自查自纠|

（1）杂交育种可将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种（　　）

（2）利用杂合紫花Aa豌豆自交获得白花豌豆aa，属于杂交育种（　　）

（3）人群中，甲遗传病的患病率是m，乙遗传病的患病率是n，若按照基因的自由组合定律遗传，则人群中患病率是m＋n（　　）

（4）孟德尔两对相对性状的杂交实验中，单独分析一对相对性状均遵循基因的分离定律，同时分析两对相对性状，则遵循基因的自由组合定律（　　）

答案　

（1）√　

（2）×

　（3）×

　（4）√

|图解图说|

________________________________________________________________________

杂交育种过程中，往往从哪一代开始进行选育？

为什么？

提示：

F2，因为自F2代开始出现性状分离。

探究点一　用分解组合法解决自由组合定律问题

1．解题思路

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．方法示例（以黄色圆粒豌豆YyRr×

YyRr为例）

（1）子代基因型种类

先分解：

Yy×

Yy→3种：

YY、Yy、yy

Rr×

Rr→3种：

RR、Rr、rr

再组合：

YyRr×

YyRr→3×

3＝9种

（2）子代表现型种类及比例

Yy→3黄∶1绿

Rr→3圆∶1皱

YyRr→（3黄∶1绿）（3圆∶1皱）＝9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱

（3）子代YyRr概率

Yy→子代Yy概率是1/2，Rr×

Rr→子代Rr概率是1/2

YyRr→子代YyRr概率是1/2×

1/2＝1/4

多对基因遵循自由组合定律时才能够直接应用分解组合法，否则，则不能直接将分解后的结果利用乘法原理进行组合。

【典例1】aaBbDd和AaBbdd杂交，若3对基因独立遗传，求：

（1）子代中aabbdd概率是多少？

（2）子代中杂合子概率是多少？

尝试解答________

解析　因为3对基因独立遗传，可利用分解组合法解决。

（1）子代中aabbdd概率是1/2×

1/4×

1/2＝1/16。

（2）子代中纯合子概率是1/2×

1/2×

1/2＝1/8，杂合子概率则为1－1/8＝7/8。

答案　

（1）1/16　

（2）7/8

本典例

（2）小题杂合子种类多样，直接求解时很容易发生遗漏，而纯合子确定且种类少，利用间接思想求解简单。

【跟踪训练】

1．aaBbCCDd和AaBbCcdd杂交，若4对基因控制4对相对性状，且独立遗传，子代中表现型有几种？

其中重组类型的概率是多少？

解析　子代表现型有2×

2×

1×

2＝8种，其中亲本类型aaB_C_D_概率是1/2×

3/4×

1/2＝3/16，另一亲本类型A_B_C_dd概率是1/2×

1/2＝3/16，所以重组类型概率是1－3/16－3/16＝5/8。

答案　5/8

探究点二　基因的自由组合定律的实践应用

1．在育种实践上的应用

现有两个纯种的小麦，一种为高秆（D）抗锈病（T），另一种为矮秆（d）不抗锈病（t）。

这两对性状独立遗传，如何培育能够稳定遗传的矮秆抗锈病的新品种呢？

提示　让高秆抗锈病小麦与矮秆不抗锈病小麦杂交，得F1；

F1自交，得F2；

种植F2种子，得F2小麦植株，选择矮秆抗锈病小麦继续自交；

这样，通过筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离，即可获得能够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。

2．在医学实践上的应用

人类多指（B）对正常指（b）显性，肤色正常（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；

“二孩政策”放开后，他们想再生一个孩子，正常的可能性多大呢？

请帮助他们分析预测。

提示　母亲基因型是A_bb，父亲基因型是A_B_，后代白化病且手指正常的孩子的基因型是aabb，因此，母亲的基因型是Aabb，父亲的基因型是AaBb。

单独分析肤色的遗传，Aa×

Aa，后代患白化病aa的概率是1/4，肤色正常的概率是3/4；

单独分析手指的遗传，bb×

Bb，后代患多指A_的概率是1/2，手指正常的概率是1/2；

所以，他们生一个正常孩子的可能性是3/4×

1/2＝3/8。

【典例2】当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，就各种患病情况填写下表：

序号

类型

计算公式

①

不患甲病的概率

1－m

②

不患乙病的概率

1－n

③

只患甲病的概率

m（1－n）

④

只患乙病的概率

n（1－m）

⑤

同患两种病的概率

mn

⑥

只患一种病的概率

m＋n－2mn或m（1－n）＋n（1－m）

⑦

患病概率

m＋n－mn或1－不患病概率

⑧

不患病概率

（1－m）（1－n）

2．杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。

将两个具有期望优点的纯合亲本进行杂交，F1自交能产生多种非亲本类型，再经过选育就可能获得符合需要的新品种。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合

B．F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合

C．杂交的目的是使不同亲本的优良基因组合到一起

D．杂交育种中，符合需要的性状组合一旦出现就能稳定遗传

解析　杂交育种中，符合需要的性状组合如果是隐性性状，一旦出现即可稳定遗传；

如果是显性性状，不一定是纯合子，就不一定能够稳定遗传。

答案　D

探究点三　两对基因（独立遗传）控制某一性状类题目

　某雌雄同株植物花的颜色由两对独立遗传的基因（A和a，B和b）控制。

其基因型与表现型的对应关系见表：

基因组合

A_B_

A_bb

aa__

花的颜色

紫色

红色

白色

若某AaBb植株自花传粉，请回答：

（1）子代植株的基因型及比例是什么？

提示　1AABB∶2AABb∶2AaBB∶4AaBb∶1AAbb∶2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb。

（2）子代植株的表现型有几种？

其对应的基因型可能是什么？

提示　子代植株表现型有3种；

紫花植株：

AABB、AABb、AaBB、AaBb，红花植株：

AAbb、Aabb，白花植株：

aaBB、aaBb、aabb。

（3）子代植株的性状分离比是多少？

提示　紫花∶红花∶白花＝9∶3∶4。

“和”为16的特殊分离比（9∶3∶3∶1的变式）

某些生物的性状由两对独立遗传的等位基因控制，这两对基因遗传时虽然遵循基因的自由组合定律，但后代则可能不再出现孟德尔的特定性状分离比，主要有下面几种情况：

F1（AaBb）自交后代比例

原因分析

9∶7

双显为一种表现型，其余的为另一种表现型

9∶3∶4

双显为一种表现型，双隐和单显之一为一种表现型，另一种单显为另一种表现型

9∶6∶1

双显、单显、双隐分别为三种表现型

15∶1

双隐为一种表现型，其余的为另一种表现型

1∶4∶6∶4∶1

A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强

1（AABB）∶4（AaBB＋AABb）∶6（AaBb＋AAbb＋aaBB）∶4（Aabb＋aaBb）∶1（aabb）

【典例3】某种小鼠的体色受常染色体上的两对等位基因控制。

现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。

下列叙述正确的是（　　）

A．小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律

B．若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白

C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2

D．F2黑鼠有两种基因型

解析　根据F2性状分离比可判断两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，A正确；

F1（AaBb）与白鼠（aabb）杂交，后代中AaBb（黑）∶Aabb（灰）∶aaBb（灰）∶aabb（白）＝1∶1∶1∶1，B错误；

F2灰鼠（A_bb、aaB_）中纯合子占1/3，C错误；

F2黑鼠（A_B_）有4种基因型，D错误。

答案　A

3．小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因R1和r1、R2和r2控制。

R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r为不完全显性，并有累加效应，也就是说，麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。

将红粒（R1R1R2R2）与白粒（r1r1r2r2）杂交得F1，F1自交得F2，则F2的基因型种类数和不同表现型比例为（　　）

A．3种、3∶1　　　　　B．3种、1∶2∶1

C．9种、9∶3∶3∶1D．9种、1∶4∶6∶4∶1

解析　将红粒（R1R1R2R2）与白粒（r1r1r2r2）杂交得F1，F1的基因型为R1r1R2r2，所以F1自交后代F2的基因型有9种；

后代中r1r1r2r2占1/16，R1r1r2r2和r1r1R2r2共占4/16，R1R1r2r2、r1r1R2R2和R1r1R2r2共占6/16，R1R1R2r2和R1r1R2R2共占4/16，R1R1R2R2占1/16，所以不同表现型的比例为1∶4∶6∶4∶1。

知识脉络

要点晨背

1.杂交育种是指将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

2.解决自由组合定律问题常用“分解组合法”，即利用分离定律解决自由组合定律问题，这是解决自由组合定律问题常用的技巧。

3.符合基因的自由组合定律时，双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的分离比，但这些比例中数字之和仍然为16。

1．将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交，按基因自由组合定律，后代中基因型为AABBCC的个体比例应为（　　）

A．1/8　B．1/16　

C．1/32　D．1/64

解析　三对基因遵循自由组合定律，所以可以独立考虑每一对的遗传情况。

将上述亲本组合拆分成三个杂交组合：

Aa×

AA→AA　Bb×

Bb→BB　Cc×

Cc→CC；

算出每个组合中的比例，然后利用乘法原理将三对基因独立遗传的概率相乘，即（1/2）×

（1/4）×

（1/4）＝1/32。

答案　C

2．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．

　　　　B．

C．

D．

解析　黄色×

绿色，杂交后代黄色∶绿色＝1∶1，则亲代为Yy×

yy；

圆形×

圆形，杂交后代圆形∶皱形＝3∶1，则亲代为Rr×

Rr，故亲本基因型分别为YyRr×

yyRr。

杂交后代黄色皱形和绿色皱形为新表现型，所占比例为

×

＋

＝

。

答案　B

3．在西葫芦的皮色遗传中，已知黄色基因（Y）对绿色基因（y）为显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，基因Y和y都不能表达。

现有基因型WwYy的个体自交，其后代表现型的种类及比例是（　　）

A．4种，9∶3∶3∶1　　B．2种，13∶3

C．3种，12∶3∶1D．3种，10∶3∶3

解析　WwYy个体自交后代9W_Y_（白色）∶3W_yy（白色）∶3wwY_（黄色）∶1wwyy（绿色）。

即表现型白色∶黄色∶绿色＝12∶3∶1。

4．豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒种子（R）对皱粒种子（r）为显性。

某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代出现4种类型，对性状的统计结果如图所示，根据下图回答问题：

（1）亲本的基因组成是________（黄色圆粒）、________（绿色圆粒）。

（2）在F1中，表现型不同于亲本的是______________，它们之间的数量之比为_______。

（3）F1中纯合子占的比例是__________。

（4）F1中黄色圆粒豌豆的基因型是__________。

解析　

（1）豌豆杂交后代黄色和绿色之比是1∶1，属于测交类型，亲本的基因型为Yy和yy；

圆粒和皱粒之比是3∶1，所以亲本均为杂合子Rr。

综合以上分析可知亲本的基因型是YyRr和yyRr。

（2）F1中表现型不同于亲本的是黄色皱粒（Yyrr）和绿色皱粒（yyrr），比例分别是1/8和1/8，所以这两种表现型数量之比是1∶1。

（3）F1中纯合子是yyRR、yyrr，比例分别是1/8和1/8，总的比例是1/8＋1/8＝1/4。

（4）F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YyRR或YyRr。

答案　

（1）YyRr　yyRr　

（2）黄色皱粒、绿色皱粒　1∶1

（3）1/4　（4）YyRR或YyRr

课后跟踪分层训练

（时间：

35分钟）

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。

2．某同学用豌豆进行测交实验，得到4种表现型的后代，数量分别是85、92、89、83，则这株豌豆的基因型不可能是（　　）

A．DdYYRRB．ddYyRr

C．DdYyrrD．DDYyRr

解析　豌豆测交后代四种表现型的比例为1∶1∶1∶1，说明该豌豆减数分裂能产生四种比例相同的配子，B、C、D项都可产生四种比例相同的配子，A项只可产生两种配子，A项符合题意。

3．基因型为YyRr（两对基因独立遗传）的个体自交，后代中至少有一对基因组成为显性纯合的概率是（　　）

A．4/16B．5/16

C．7/16D．9/16

解析　YyRr自交后代中Y_R_的表现型中至少有1对显性基因纯合的是1YYRR、2YYRr、2YyRR，Y_rr的表现型中至少有1对显性基因纯合的是1YYrr，yyR_的表现型中至少有1对显性基因纯合的是1yyRR。

故其概率为（1＋2＋2＋1＋1）/16＝7/16。

4．下图所示杂合子的测交后代会出现性状分离比1∶1∶1∶1的是（　　）

解析　若测交后代出现1∶1∶1∶1的性状分离比，则杂合子产生的配子应为4种，比例是1∶1∶1∶1。

5．DDTt×

ddtt（两对基因独立遗传），其后代中能稳定遗传的占（　　）

A．100%B．50%

C．25%D．0

解析　因为DD×

dd，后代中全是杂合子Dd，所以DDTt×

ddtt后代全是杂合子。

6．在两对相对性状遗传实验时，对某植物进行测交，得到后代的基因型为Rrbb、RrBb，则该植株的基因型是（　　）

A．RRBbB．RrBb

C．rrbbD．Rrbb

解析　由题意可知对某植物进行测交，就是与隐性纯合子rrbb杂交。

得到后代的一对相对性状的基因型都是Rr，可知某植物基因型一定为RR；

另一对相对性状中，后代基因型为bb和Bb，可知某植物基因型为Bb。

把这两对相对性状综合起来，得出该植株的基因型是RRBb。

7．杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是（　　）

A．优良性状B．隐性性状

C．显性性状D．相对性状

解析　纯合子的性状是稳定遗传的，而具有显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。

8．人类多指（T）对正常（t）是显性，正常肤色（A）对白化病（a）是显性，控制这两对相对性状的基因分别位于两对常染色体上，是独立遗传的。

一个家庭中，父亲多指，母亲不多指，肤色均正常，他们生的第一个孩子患白化病但不多指，则他们所生的下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是（　　）

A．1/2和1/8B．3/4和1/4

C．1/4和1/4D．1/4和1/8

解析　根据题意，父亲多指，肤色正常，T_A_；

母亲不多指，肤色正常，ttA_；

孩子不多指，白化病，ttaa。

不难推导出双亲的基因型分别为：

父TtAa，母ttAa。

他们所生孩子表现情况如下：

同时患两种病的概率：

（1/2）×

（1/4）＝1/8；

只患一种病的概率：

（3/4）＋（1/2）×

（1/4）＝1/2；

正常的概率：

（3/4）＝3/8；

患病概率＝1－正常的概率＝1－（3/8）＝5/8。

9．某生物个体经减数分裂产生的配子种类及比例为Yr∶yR∶YR∶yr＝3∶3∶2∶2，若该生物自交，则其后代出现纯合子的概率是（　　）

A．6.25%B．13%

C．25%D．26%

解析　本题考查遗传概率的计算，意在考查考生在理解和计算方面的能力。

该生物自交，产生的纯合子类型及所占的比例分别为YYrr：

3/10×

3/10＝9/100、yyRR：

3/10＝9/100、YYRR：

2/10×

2/10＝4/100、yyrr：

2/10＝4/100，四种纯合子所占比例共为26/100。

10．玉米的高秆（D）对矮秆（d）为显性，茎秆紫色（Y）对茎秆绿色（y）为显性，两对性状独立遗传。

以基因型为ddYY和DDyy的玉米为亲本杂交得到的F1自交产生F2。

选取F2中的高秆绿茎植株种植，并让它们相互授粉，则后代中高秆绿茎与矮秆绿茎的比例为（　　）

A．5∶1B．8∶1

C．3∶1D．9∶7

解析　F1自交产生的F2中高秆绿茎植株基因型有两种，分别是Ddyy（占

）、DDyy（占

），其中只有Ddyy自交后代中会出现矮秆绿茎（ddyy），出现的概率是

，因此后代中高秆绿茎与矮秆绿茎的比例为8∶1。

11．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体（aa的个体在胚胎期致死），两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是（　　）

A．5/8B．3/5

C．1/4D．3/4

解析　由于两种基因型比例相等，并且雌雄个体相等，因此该群体产生的雌配子和雄配子的比例均为

Ab、

ab；

又由于该群体为自由交配的群体，因此交配后代产生的AAbb占

、Aabb占

，aabb占

，而“aa的个体胚胎期致死”，因此自由交配产生的子代中纯合子占

12．控制玉米株高的4对等位基因对株高的作用相等，且分别位于4对同源染色体上。

已知基因型为aabbccdd的玉米高10cm，基因型为AABBCCDD的玉米高26cm。

如果已知亲代玉米高10cm和26cm，则F1的株高及F2的表现型种类数分别是（　　）

A．12cm、6种B．18cm、6种

C．12cm、9种D．18cm、9种

解析　根据题意可知，基因型为8个显性基因的植株与基因型为8个隐性基因的植株之间相差16cm，即每个显性基因使植株的高度增加2cm。

F1的基因型中有4个显性基因，F1株高为18cm，F2的基因型中含有0～8个显性基因，表现为9种不同的株高，所以表现型是9种。

13．某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因位于非同源染色体上。

现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代中杂合子所占的比例为（　　）

A．1/4B．3/4

C．1/9D．8/9

解析　这两对基因位于非同源染色体上，符合孟德尔自由组合定律，这两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb，交配时会产生9种基因型的个体，即：

A_B_、A_bb、aaB_、aabb，但是由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以只有2/16AaBB、4/16AaBb、1/16aaBB、2/16aaBb4种基因型个体能够生存下来，所生的子代中杂合子所占的比例为8/9。

14．燕麦的纯合黑颖植株和纯合黄颖植株杂交，F1全是黑颖，F2的表现型及数量如图所示。

请回答：

（1）黑颖、黄颖、白颖由______对等位基因决定，其遗传符合孟德尔的______定律。

（2）F1黑颖产生的雌、雄配子均有________种类型。

若用白颖与F1黑颖杂交，杂交后代的表现型及比值为________。

（3）在F2中，黑颖有______种基因型，黑颖中纯合子所占比例为______。

解析　

（1）F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1，是“9∶3∶3∶1”的变式，说明控制燕麦颖色的两对基因（A和a，B和b）遵循基因的自由组合定律。

（2）F1的基因型为AaBb，F2的情况为黑颖（9A_B_、3A_bb）∶黄颖（aaB_）∶白颖（aabb）＝12∶3∶1，所以F1黑颖产生的雌、雄配子均有4种类型。

若用白颖与F1黑颖杂交，杂交后代的表现型及比值为2黑颖∶1黄颖∶1白颖。

（3）在F2中，黑颖有4＋2＝6种基因型，黑颖中纯合子所占比例为1/6。

答案　

（1）2　　基因的自由组合

（2）4　2黑颖∶1黄颖∶1白颖

（3）6　1/6

15．瑞典遗传学家尼尔逊·

埃尔（Nilsson　EhleH．）对小麦和燕麦的子粒颜色的遗传进行了研究。

他发现在若干个红色子粒与白色子粒的纯合亲本杂交组合中共有如下几种情况：

　　Ⅰ　　　　　　Ⅱ　　　　　　Ⅲ

P：

　　红粒×

白粒　　红粒×

白粒

　　↓　　　　　　↓　　　　　　↓

F1：

　　红粒　　　　　红粒　　　　　红粒

　　↓⊗　　　　　↓⊗　　　　　↓⊗

F2：

　红粒∶白粒　　红粒∶白粒　　红粒∶白粒

　　　3∶1　　　　15∶