18版高中生物第三章遗传和染色体第二节基因的自由组合定律第课时教学案苏教版必修.docx

第2课时基因的自由组合定律的解题规律及应用学习导航1.概述孟德尔自由组合定律的应用。2.结合提供的示例，归纳有关自由组合定律的解题规律。重难点击1.孟德尔自由组合定律的应用。2.有关自由组合定律的解题规律。一位漂亮的女模特对遗传学教授说：“让我们结婚吧，我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。”遗传学教授平静地说：“如果我们的孩子像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那该如何是好？”假设他们俩真的结合了，那么他们的孩子可能出现几种情况？解决学生疑难点_一、基因的自由组合定律的解题规律1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AaBbAabb可分解为如下两个分离定律：AaAa；Bbbb，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”。2基本题型分类及解题规律(1)配子类型及概率计算求每对基因产生的配子种类和概率，然后再相乘。示例1求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。产生的配子种类AaBb Cc 2228种配子中ABC的概率AaBbCc(A)(B)(C)(2)配子间的结合方式分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘。示例2AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc8种配子、AaBbCC4种配子。再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8432种结合方式。(3)子代基因型种类及概率计算求出每对基因杂交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。示例3AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。先分解为三个分离定律AaAa后代有3种基因型(AAAaaa)；BbBB后代有2种基因型(BBBb)；CcCc后代有3种基因型(CCCccc)。后代中基因型有32318种。后代中AaBBcc的概率：(Aa)(BB)(cc)。(4)子代表现型种类及概率计算求出每对基因杂交产生的子代的表现型种类及概率，然后根据需要相乘。示例4AaBbCcAabbCc杂交，求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。先分解为三个分离定律AaAa后代有2种表现型(A_aa31)；Bbbb后代有2种表现型(Bbbb11)；CcCc后代有2种表现型(C_cc31)。后代中表现型有2228种。三个性状均为显性(A_B_C_)的概率(A_)(B_)(C_)。3据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型逆推型将自由组合定律问题转化为分离定律问题后，充分利用分离比法、填充法和隐性纯合突破法等方法逆推亲代的基因型和表现型。示例5豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表现型如图。请写出亲代的基因型和表现型。(1)粒形粒色先分开考虑，分别应用基因分离定律逆推，根据黄色绿色11，可推出亲代为Yyyy；根据圆粒皱粒31，可推出亲代为RrRr。(2)然后进行组合，故亲代基因型为YyRr(黄色圆粒)yyRr(绿色圆粒)。在自由组合定律中，当非等位基因之间存在某些关系时，会造成F2中的分离比偏离9331，而出现其他表现形式。结合下列实例分析：1猪的毛色由两对自由组合的基因控制，两种显性基因A和B是同效的，都可以控制一部分棕色色素的合成。当两种显性基因同时存在时表现为棕红色，只有一种显性基因时表现为淡棕色，无显性基因时表现为白色。现有纯合的棕色猪和白色猪杂交，F1是棕红色，F1自交的F2有几种表现型？比例是怎样的？答案F2中有三种表现型：棕红色(A_B_)、淡棕色(A_bb、aaB_)和白色(aabb)，比例为961。2香豌豆花色由两对自由组合的基因控制，当两种显性基因同时存在时表现为紫花，只有一种显性基因或无显性基因时表现为白花。现有紫花品系(PPCC)和白花品系(ppcc)，杂交的F1都是紫花(PpCc)，自交后F2的表现型及比例是怎样的？答案紫花(P_C_)白花(P_cc、ppC_、ppcc)97。3已知小鼠中，当基因型为B_C_时，才能产生黑色素，当基因型为B_cc时，虽不能产生黑色素，但能产生棕色的中间产物。当基因型为bbC_时，b基因抑制C基因的表达而不能合成色素，所以小鼠为白色。现有黑色小鼠(BBCC)和白色小鼠(bbcc)杂交，F1雌雄个体交配，产生的F2的表现型是怎样的？答案F2的表现型有三种：黑色(B_C_)、棕色(B_cc)、白色(bbC_和bbcc)，比例为934。4荠菜的果形有三角形(AABB)和卵圆形(aabb)两种，让纯合三角形和卵圆形杂交，F1的果形都是三角形，F2只有两种表现型即三角形和卵圆形，比例为151，试分析产生这种现象的原因。答案基因型中有两种显性基因与只有一种显性基因时控制的表现型相同，没有显性基因时表现为隐性性状。因此，F2中除aabb为卵圆形以外，A_B_、A_bb、aaB_都表现为三角形。5若对上述四个实例中的F1进行测交，后代的分离比分别是多少？答案如表所示实例F1测交11212133112431知识整合自由组合中常见的异常分离比分析异常分离比的原因F1自交后代比例F1测交后代比例存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现961121A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9713aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现934112只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现151311小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性，这两对基因的遗传遵循自由组合定律。将两种小麦杂交，后代中出现高秆有芒、高秆无芒、矮秆有芒、矮秆无芒四种表现型，且其比例为3131，则亲本的基因型为()ADDBBddBb BDdbbddbbCDdBbddBb DDdBbddbb答案C解析杂交后代中高秆矮秆11，有芒无芒31。根据一对相对性状的遗传规律，题中亲本关于茎秆高度的基因型为Dd和dd，关于有芒和无芒的基因型为Bb和Bb。2原本无色的物质在酶、酶和酶的催化作用下，转变为黑色素，即：无色物质X物质Y物质黑色素。已知编码酶、酶和酶的基因分别为A、B、C，则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为()A. B. C. D.答案C解析由题意可知，基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率其实就是出现A_B_C_的个体的概率，其概率为。二、基因自由组合定律的应用1理论上：基因的自由组合是生物变异的来源之一，可以解释生物的多样性。2实践上(1)育种工作：利用杂交方法，使生物不同品种间的基因重新组合，创造出对人类有益的新品种。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，获得新品种的方法称为杂交育种。(2)医学实践：分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情况，并推断后代的基因型和表现型及其出现的概率，为遗传病的预防和诊断提供理论依据。1现有提供的育种材料基因型为AAbb、aaBB，要培养出具有显性性状的纯合子AABB。首先要进行杂交，再进行自交，请简述杂交和自交的目的分别是什么？答案通过杂交，可以将控制显性性状的基因A和B集中到F1，但F1并不是纯合子，自交的目的就是选择AABB的显性纯合子。2有两种符合自由组合规律的遗传病，发病情况如下图，则标号部分的含义分别是什么？答案表示只患甲病；表示只患乙病；表示两病兼患。3多指症由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是()A.、 B.、C.、 D.、答案A解析设多指相关基因用A、a表示，聋哑相关基因用B、b表示。根据亲子代表现型，可推出亲代基因型：父AaBb，母aaBb，他们再生一个孩子情况如下图：线表示全正常，；线表示只患聋哑，；线表示只患多指，；线表示既患多指又患聋哑，。据此可得出答案。题后归纳若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表：序号类型概率不患甲病概率1m不患乙病概率1n只患甲病的概率mmn只患乙病的概率nmn两病同患的概率mn只患一种病的概率mn2mn或m(1n)n(1m)完全正常的概率1nmmn患病的概率mnmn1孟德尔研究遗传规律，主要是通过()A性状的遗传推知的 B显微镜观察发现的C理论分析总结的 D测交实验总结的答案A解析孟德尔对遗传规律的研究属于个体水平的研究，通过观察个体的性状表现来假设、推知内在的规律。2某一个体的基因型为AaBbCCDdEe，成对的基因均分别独立遗传，遵循自由组合定律，此个体能产生的配子种类数为()A6种 B12种 C16种 D32种答案C解析该题可利用分解法来解答。对于只含一对等位基因的个体，杂合子(Aa)产生两种配子(A、a)，纯合子(CC)产生一种配子(C)。因此，基因型为AaBbCCDdEe的个体能产生的配子种类数为2212216(种)。3父本的基因型为AABb，F1的基因型为AaBb，则母本不可能是()AAabb BAaBBCAAbb DaaBB答案C解析F1的基因型AaBb中，Aa是由父本和母本双方提供，而父本为AA，则母本可能为Aa或aa，同理可推另一基因组成为BB或Bb或bb，结合选项知只有C项不可能。4一个基因型为BbRr(棕眼右癖)的男人与一个基因型为bbRr(蓝眼右癖)的女人结婚(两对相对性状独立遗传)，所生子女中表现型的概率各为的类型是()A棕眼右癖和蓝眼右癖B棕眼左癖和蓝眼左癖C棕眼右癖和蓝眼左癖D棕眼左癖和蓝眼右癖答案B解析应该是与相乘得到的。Bbbb后代中，棕眼与蓝眼的比例各为，RrRr后代中，右癖与左癖的比例分别为和。所以所生子女中表现型概率为的应该是左癖的两种眼色。5二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)独立遗传。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。亲本组合F1株数F2株数紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶121045130紫色叶绿色叶89024281请回答下列问题：(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循_定律。(2)表中组合的两个亲本基因型为_，理论上组合的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为_。(3)表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型为_。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为_。答案(1)基因的自由组合(2)AABB、aabb(3)AAbb(或aaBB)紫色叶绿色叶11解析(1)因为结球甘蓝的叶色性状是由两对等位基因(独立遗传)决定的，且亲本组合中F2的性状分离比约为151(9331的变式)，所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)亲本组合中F2的性状分离比约为151，则F1的基因型为AaBb，两个亲本基因型为AABB、aabb；理论上组合的F2紫色叶植株中，基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，其中纯合子所占的比例为。(3)组合中F2的性状分离比约为31，则亲本基因型为aaBBaabb或AAbbaabb，故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb；F1的基因型为aaBb或Aabb，其测交后代的表现型及比例为紫色叶绿色叶11。课时作业学考达标1下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A在自然界中，能自花传粉的植物一般都是纯种B不同品种间的豌豆杂交，需要对父本去雄和套袋C孟德尔的豌豆杂交实验中，正、反交的实验结果总是相同的D测交实验能直接证明杂合子在产生配子时，等位基因会发生分离答案C解析在自然界中，能自花传粉的植物不一定都是纯种，A错误；不同品种间的豌豆杂交，需要对母本去雄和套袋，B错误；孟德尔的豌豆杂交实验中，控制性状的基因均为细胞核基因，故正、反交的实验结果总是相同的，C正确；测交实验不能直接证明杂合子在产生配子时，等位基因会发生分离，但可通过后代的性状分离比进行演绎推理，D错误。2金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花，这个事实说明()A基因型是表现型的内在因素B表现型一定，基因型可以转化C表现型相同，基因型不一定相同D表现型是基因型与环境相互作用的结果答案D解析F1是杂合子，但在不同的条件下表现型不一致，说明表现型是基因型与环境相互作用的结果。3豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性，两亲本杂交的F1表现型如下图所示，让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为()A2211 B1111C9331 D3131答案A解析由F1圆粒皱粒31，知亲代相应基因型为RrRr；由F1黄色绿色11，知亲代相应基因型为Yyyy，故亲代基因型为YyRryyRr。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YyRR、YyRr，F1中绿色皱粒豌豆基因型为yyrr。按如下计算：YyRRyyrrYyRr、yyRr；YyRryyrrYyRr、Yyrr、yyRr、yyrr。综合考虑两项结果，得YyRryyRrYyrryyrr2211。4小鼠毛色黑色(B)对褐色(b)为显性，无白斑(S)对有白斑(s)为显性，这两对等位基因独立遗传。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中黑色有白斑小鼠的比例是()A. B.C. D.答案B解析BbSsBbSs得到黑色有白斑小鼠(B_ss)的概率为。5对某植株进行测交，得到后代基因型为RrBb和Rrbb，则该植株的基因型是()ARRBb BRrBbCrrbb DRrbb答案A解析测交是待测个体和隐性纯合子杂交的过程。隐性纯合子只产生一种配子(rb)。故该植株测交后代基因型中去掉rb为该植株产生的配子，即RB、Rb。推出该植株基因型为RRBb。6水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表现型的比例是3311，则乙水稻的基因型是()ADdrr或ddRr BDdRRCddRR DDdRr答案A解析从后代表现型的比例为3311中可确定两种性状的比例，一种性状的后代性状分离比为31，另一种性状的后代性状分离比为11，已知甲水稻基因型为DdRr，则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。 高考提能7某种鼠中，黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时都能使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为()A21 B9331C4221 D1111答案A解析由于AA或bb使胚胎致死，故AaBbAaBb只能生出AaBB、AaBb、aaBB、aaBb四种基因型的后代，其比例为2412，故后代表现型的比例为黄色短尾灰色短尾21。8食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因，TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响，TS在男性中为显性，TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为()A. B.C. D.答案A解析根据这对夫妇的表现型可以确定男性的基因型为TLTS或者TSTS，女性的基因型一定为TSTS，又根据其孩子中既有长食指又有短食指，可以确定该男性的基因型一定为TLTS(如果是TSTS，则后代的基因型都为TSTS，所生孩子不论男孩还是女孩，都是短食指，与题干不符)。因此，后代的基因型为TLTS或TSTS，各占，TSTS不论男孩还是女孩都是短食指，TLTS只有是女孩时才是长食指，因此，该夫妇生一个孩子为长食指的概率为。9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的遗传符合基因的自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是()A. B.C. D.答案C解析假设软骨发育不全是由B基因控制的，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，可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb(假设白化病相关基因用A、a表示)，他们再生一个孩子同时患两种病的概率是。10报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)由两对等位基因(A和a，B和b)共同控制，两对等位基因独立遗传，显性基因A控制以白色素为前体物质合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达。现选择AABB和aabb两个品种进行杂交，得到F1，F1自交得F2，则下列说法不正确的是()基因B 抑制 基因A 白色素 前体物质黄色锦葵色素A黄色植株的基因型是AAbb或AabbBF1的表现型是白色CF2中黄色白色的比例是35DF2中的白色个体的基因型有7种答案C解析根据图示，基因A表达才能合成黄色锦葵色素，而基因B表达时基因A表达受抑制，花色为白色，因此白色报春花的基因型为A_B_或aa_，而黄色报春花的基因型是AAbb或Aabb；AABB和aabb两个品种杂交，F1为AaBb，花色应为白色；F1自交，F2的基因型为：A_B_、aaB_、A_bb、aabb，其比例为9331，其中黄色为，白色为，因此F2中白色黄色为133；由于F2共有9种基因型，其中黄色植株的基因型只有AAbb和Aabb两种，因此白色个体的基因型种类是7种。11小鼠体色由位于常染色体上的两对基因决定，A基因决定黄色，R基因决定黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配，F1表现型及其比例为：黄色小鼠、灰色小鼠、黑色小鼠、白色小鼠。试问：(1)亲代中，灰色雄鼠的基因型为_，黄色雌鼠的基因型为_。(2)让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为_。(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)控制，且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出现四种表现型，比例为6321。请对比例6321的产生原因做出合理解释：_。答案(1)AaRrAarr(2)(3)B或F纯合致死解析(1)由题意知，亲本分别为灰色和黄色，子代出现四种体色，推断亲本基因型分别为AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型为aaRr，所以让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体的基因型及其比例为aaRraaRR21，其中纯合子的比例为。(3)基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常情况子代出现的四种表现型及其比例为B_F_B_ffbbF_bbff9331，题中子代出现表现型比例为6321，则BB_ _或_ _FF不存在，即B或F纯合致死。12人的眼色是由两对等位基因(A和a、B和b)(两者独立遗传)共同决定的，在一个个体中两对基因处于不同状态时，人的眼色如下表：个体的基因型性状表现(眼色)四显(AABB)黑色三显一隐(AABb、AaBB)褐色二显二隐(AaBb、AAbb、aaBB)黄色一显三隐(Aabb、aaBb)深蓝色四隐(aabb)浅蓝色若有一对黄色眼夫妇，其基因型均为AaBb，从理论上计算：(1)他们所生子女中，基因型有_种，表现型有_种。(2)他们所生子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为_。(3)他们所生子女中，能稳定遗传的个体的表现型及其比例为_。(4)若子女中的黄色眼的女性与另一家庭的浅蓝色眼的男性婚配，该夫妇生下浅蓝色眼小孩的概率为_。答案(1)95(2)(3)黑色黄色浅蓝色121(4)解析这对黄色眼夫妇的基因型均为AaBb，后代应出现9种基因型，但表现型不是4种而是5种，其中黑色褐色黄色深蓝色浅蓝色14641。他们所生子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为1；能够稳定遗传的个体应是纯合子，比例为黑色黄色浅蓝色121；子女中黄色眼的女性基因型为AaBb、AAbb或aaBB，其比例为411。男性的基因型为aabb，只有AaBb与aabb婚配能生下浅蓝色眼小孩，概率为()。13某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因独立遗传，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：AATTdd，AAttDD，AAttdd，aattdd。请完成下列问题。(1)若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，可选择亲本与_或_杂交。(2)若