高考生物总复习 微讲座5 数学方法在遗传规律解题中的应用课件.ppt

微讲座5数学方法在遗传规律解题中的应用一 分解法分解是数学中应用较为普遍的方法 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的 也就是说一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰 各自独立的 因此 解决较为复杂的关于自由组合定律的习题时 可借鉴分解法 一 概率的分解 专题精讲 将题干中所给的概率拆分成两个或多个概率 再运用分离定律单独分析 逆向思维 快速解决此类问题 典题示例 典例1 在香豌豆中 当c r两个显性基因都存在时 花才呈红色 一株红花香豌豆与基因型为ccrr的植株杂交 子代中有3 8开红花 则该红花香豌豆的基因型为 解析 子代中红花占3 8 由于另一亲本基因型为ccrr 3 8可分解成1 2 3 4 依据1 2 3 4中的1 2可知亲本为cc cc 依据1 2 3 4中的3 4可知亲本为rr rr 综合考虑 亲本红花香豌豆的基因型是ccrr 答案 ccrr 二 比例的分解 专题精讲 将题干中所给的比例拆分成两个或多个特殊比例 再运用分离定律单独分析 逆向思维 快速解决此类问题 有时 一些拆分后的比例运用自由组合定律分析更简单 因此不要拘泥于分离定律 典题示例 典例2 一种哺乳动物的直毛 b 对卷毛 b 为显性 黑色 c 对白色 c 为显性 这两对基因分别位于不同对的同源染色体上 基因型为bbcc的个体与 个体x 交配 子代表现型有直毛黑色 卷毛黑色 直毛白色和卷毛白色 并且它们的比例为3 3 1 1 个体x 的基因型为 a bbccb bbccc bbccd bbcc 解析 子代表现型有直毛黑色 卷毛黑色 直毛白色和卷毛白色 并且它们的比例为3 3 1 1 先单独统计毛型可知直毛 卷毛 1 1 推理出亲代基因型为bb bb 再单独统计体色可知黑色 白色 3 1 推理出亲代基因型为cc cc 综合考虑可知 个体x 的基因型是bbcc 答案 c 典例3 某种植物的表现型有高茎和矮茎 紫花和白花 其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制 这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花 用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交 f1表现为高茎紫花 f1自交产生f2 f2有4种表现型 高茎紫花162株 高茎白花126株 矮茎紫花54株 矮茎白花42株 请回答 根据此杂交实验结果可推测 株高受 对等位基因控制 依据是 在f2中矮茎紫花植株的基因型有 种 矮茎白花植株的基因型有 种 解析 根据题干信息 可假设控制高茎和矮茎的相关基因为a与a 控制紫花和白花的相关基因为b与b d与d 由于亲本为纯合高茎白花个体与纯合矮茎白花个体 f1表现为高茎紫花 因此f1的基因型为aabbdd f1自交 对f2按株高和花色分别统计 f2中高茎 162 126 矮茎 54 42 3 1 紫花 162 54 白花 126 42 9 7 f2中株高的比例要运用分离定律分析 而花色的比例则要运用自由组合定律分析 答案 1f2的高茎 矮茎 3 145 二 合并同类项法 专题精讲 合并同类项实际上就是乘法分配律的逆向运用 例如两对等位基因间的基因互作 依据题意进行合并同类项 在9 3 3 1的基础上 基因型为aabb的个体自交 子代表现型比例可以变化为15 1 9 7 9 6 1等等 合并同类项法在巧推自由组合定律特殊比例中是一种好方法 典题示例 典例4 在西葫芦的皮色遗传中 已知黄皮基因 y 对绿皮基因 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 现有基因型为wwyy的个体自交 其后代表现型种类及比例是 a 2种 13 3b 3种 12 3 1c 3种 10 3 3d 4种 9 3 3 1 解析 基因型为wwyy的个体自交 子代有9w y 3w yy 3wwy 1wwyy 再根据黄皮基因 y 对绿皮基因 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 合并同类项9w y 和3w yy为12 故子代表现型种类为3种 比例为12 3 1 答案 b 三 通项公式法先根据题设条件和遗传学原理进行简单的推导 从中归纳出通项公式 然后依据通项公式来解决问题 一 含n对等位基因 独立遗传 的个体自交公式 专题精讲 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 纯合子种类为2n种 杂合子种类为 3n 2n 种 a b c 占 3 4 n aabbcc 占 1 4 n 典题示例 典例5 水稻杂交育种特点是将两个纯合亲本的优良性状通过杂交集中在一起 再经过选择和培育获得新品种 假设杂交涉及4对相对性状 每对相对性状各受一对等位基因控制 彼此间各自独立遗传 在完全显性的情况下 从理论上讲 f2表现型共有 种 其中纯合子共有 种 杂合子共有 种 解析 首先依据题意分析可知 f1每对基因都为杂合 此题f1相当于模型中的亲代 由通项公式法中的含n对等位基因的个体自交公式计算可得出结果 答案 161665 二 雌雄配子组合公式 专题精讲 如果亲代雄性个体含n对等位基因 雌性个体含m对等位基因 各对基因独立遗传 则亲代雄性个体产生2n种配子 雌性个体产生2m种配子 受精时雌雄配子组合数为2n与2m的乘积 典题示例 典例6 西葫芦果皮的颜色由两对等位基因 w与w y与y 控制 两对基因独立遗传 果皮的颜色有3种 白色为w y w yy 黄色为wwy 绿色为wwyy 进行如下杂交实验 p白果皮 黄果皮 f1白果皮 黄果皮 绿果皮 4 3 1求亲本的基因型 解析 首先根据亲代表现型可初步确定亲本的基因型为w wwy 子代白果皮 黄果皮 绿果皮 4 3 1 可知子代组合数为 4 3 1 8 种 这要求一个亲本产生4种配子 另一个亲本产生2种配子 所以亲本的基因型为wwyy和wwyy 答案 wwyy和wwyy a 1对等位基因杂合 6对等位基因纯合的个体出现的概率为5 64b 3对等位基因杂合 4对等位基因纯合的个体出现的概率为35 128c 5对等位基因杂合 2对等位基因纯合的个体出现的概率为67 256d 7对等位基因纯合的个体出现的概率与7对等位基因杂合的个体出现的概率不同 五 利用 3 4 n 1 4 n推导 专题精讲 依据n对等位基因自由组合且为完全显性时 f2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是 3 4 n 隐性纯合子所占比例是 1 4 n 类比 快速推理基因型 典题示例 典例8 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 d d 各对等位基因独立遗传 当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 才开红花 否则开白花 进行如下杂交实验 p红花 白花 f1红花 f2红花 白花 81 175求亲本的基因型和子一代的基因型 解析 杂交组合中 f2中红花个体 a b 占全部个体的比例为81 81 175 81 256 3 4 4 由此可知 红花由4对等位基因控制 f1红花的基因型为aabbccdd 进而推知亲本的基因型为aabbccdd和aabbccdd 答案 亲本的基因型为aabbccdd和aabbccdd 子一代的基因型为aabbccdd 六 利用数据先判断 再推导基因型 专题精讲 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 典题示例 典例9 玉米是雌雄同株的二倍体植物 其籽粒的颜色与细胞中的色素有关 现有一种玉米 控制其色素合成的三对等位基因分别位于三对同源染色体上 a c d 表现为紫色 a c dd和a ccd 表现为古铜色 其他基因型的个体表现为白色 现有两株古铜色玉米杂交 f1全部为紫色 f2中紫色占63 128 这两株古铜色玉米的基因型为 解析 根据亲本的表现型和f1全部为紫色 a c d 可推知亲代两株古铜色玉米的基因型为a ccdd和a ccdd 假设f1全部为aaccdd 则f2中紫色占27 64 假设f1全部为aaccdd 则f2中紫色占9 16 两种假设与f2中紫色占63 128都不符 因此可推知f1紫色的基因型不是一种 而有两种 进一步可推知亲代关于a a基因的基因组成中有一对纯合 一对杂合 综上所述 这两株古铜色玉米的基因型为aaccdd和aaccdd或aaccdd和aaccdd 答案 aaccdd和aaccdd或aaccdd和aaccdd 1 杂合子 aa 连续自交两代或自由交配两代后 后代中杂合子所占比例分别是 a 1 4 1 2b 1 3 1 2c 3 5 1 2d 1 4 1 3 解析 杂合子 aa 连续自交两代 后代中aa和aa个体各占3 8 aa占1 4 而自由交配后代中 a和a基因频率不变 都是1 2 则aa的基因型频率为2 1 2 1 2 1 2 a正确 答案 a 2 高茎 t 腋生花 a 的豌豆与高茎 t 顶生花 aa 的豌豆杂交 两对等位基因分别位于两对同源染色体上 f1的表现型及比例为高茎腋生花 高茎顶生花 矮茎腋生花 矮茎顶生花 3 3 1 1 下列说法正确的是 亲代基因型为ttaa ttaa 高茎与腋生花互为相对性状 f1中两对基因均纯合的概率为1 4 f1中两对性状均为隐性的概率为1 8 f1中高茎腋生花的基因型可能为ttaaa b c d 解析 亲代杂交 对两对性状分别分析 子代中高茎 矮茎 3 1 则双亲基因型为tt tt 腋生花 顶生花 1 1 则双亲基因型为aa aa 故双亲的基因型为ttaa ttaa 茎的高矮与花的位置是两对相对性状 f1中两对基因均纯合的概率 1 2 1 2 1 4 两对性状均为隐性的概率 1 4 1 2 1 8 f1中高茎腋生花的基因型可能为ttaa或ttaa 答案 c 3 果蝇的 号染色体是性染色体 号染色体上有粉红眼基因r 号染色体上有黑体基因b 短腿基因t位置不明 现有一雌性黑体粉红眼短腿 bbrrtt 果蝇与雄性纯合野生型 显性 果蝇杂交 再让f1的雄性个体进行测交 子代表现型如下表所示 未列出的性状表现与野生型的性状表现相同 请回答 1 体色与眼色的遗传符合 定律 2 短腿基因最可能位于 号染色体上 若让f1的雌性个体进行测交 与表中比较 子代性状及分离比 填 会 或 不会 发生改变 3 任取两只雌 雄果蝇杂交 如果子代中灰体 b 粉红眼短腿个体的比例是3 16 则这两只果蝇共有 种杂交组合 不考虑正 反交 其中两亲本基因型不同的组合分别是 解析 1 体色基因和眼色基因分别位于 号染色体和 号染色体上 其遗传符合孟德尔的基因自由组合定律 2 根据表格的数据可知 测交后代的表现型与性别无关 因此短腿基因最可能位于常染色体上 测交后代的表现型有8种 因此这三对基因的遗传符合基因的自由组合定律 由于果蝇只有4对染色体 且 号染色体是性染色体 因此短腿基因最可能位于 号染色体上 由于研究的性状均由三对常染色体上的三对等位基因控制 若让f1雌性个体进行测交 子代性状及分离比与表中相比较 不会发生改变 3 任取两只雌 雄果蝇杂交 如果子代中灰体粉红眼短腿 b rrtt 个体的比例是3 16 3 4 1 4 1或3 4 1 2 1 2 则亲代果蝇的杂交组合为bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt 其中两亲本基因型不同的组合分别是bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt 答案 1 基因的自由组合 2 不会 3 4bbrrtt bbrrtt bbrrtt bbrrtt 4 某植物为雌雄异花同株 随机受粉 茎有红茎和绿茎两种 由一对等位基因a a控制 某研究小组进行了如下实验 实验一 随机选取一株红茎植株 让其自交 f1中红茎植株 绿茎植株约为3 1 实验二 随机选取一株绿茎植株 让其自交 f1全为绿茎植株 实验三 随机选取30株红茎植株 让其随机传粉 f1中红茎植株 绿茎植株约为15 1 请回答以下问题 1 根据实验 可判断出 红茎和绿茎这一对相对性状中 为显性性状 理由是 2 实验三中f1性状分离比不为3 1 其原因是 实验三亲本红茎植株的基因型及其比例为 3 将实验三f1中的绿茎个体拔掉 让f1中红茎植株进行随机受粉 得到f2 理论上 f2的红茎植株中纯合子所占比例为 解析 1 由分析可知 实验一和实验三都说明红茎对绿茎为显性 原因是实验一和实验三中 后代发生性状分离 若红茎为隐性性状 则隐性纯合子自交及随机传粉的后代不可能出现绿茎 2 红茎是显性性状 红茎植株的基因型可能是aa 也可能是aa 实验三中 f1性状分离比不为3 1 而是15 1 可能是由于30株红茎植株的基因型既有aa 也有aa 由于f1中绿茎aa的比例是1 16 因此雌配子和雄