活学9：3：3：1 巧解遗传比例问题—Alan.doc

活学9：3：3：1 巧解遗传比例问题1 9331比例的来源及特点及理解1.1 来源 在人教版必修2遗传与进化中第1章第2节孟德尔的豌豆杂交试验(二)中,孟德尔他用纯种的黄色圆粒豌豆(基因型用YYRR来表示)与纯种的绿色皱粒豌豆（基因型用yyrr来表示）杂交，得到杂种F1的种子都是黄色圆粒（YyRr）, F1（YyRr）的植株可形成YR、Yr、yR、yr4种配子。让F1自交得到F2，F2的表现型有4种，且黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒9331。把F2中的所有基因型统计出来：表现型黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒用基因表示表现型9Y_R_3Y_rr3yyR_1yyrr其对应的基因型1YYRR2YYRr2YyRR4YyRr1YYrr2Yyrr1yyRR2yyRr1 yyrr 要求学生能记住此表格。1.2 特点 在两对基因控制两对相对性状实验中，对F2经观察总结得:F2中有4种表现型。F2代的表现型中两显性基因(简称双显)控制的表现型为9份（即9Y_R_），一显性一隐性基因（简称一显一隐）控制的表现型各为3份，共6份（即3Y_rr和3yyR_），两隐性基因（简称双隐）控制的表现型为1份（即1yyrr）。F2中基因型共有9种（YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr）。 F2的基因型中，纯合体均只有一份（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr），其余均为杂合体；一对基因杂合、一对基因纯合（简称单杂合）的表现型均为2份（即2YYRr、2YyRR、2Yyrr、2yyRr）；两对基因均杂合（简称双杂合）的表现型为4份（即4YyRr）。F2中重组类型占616（亲本为YYRRyyrr）或1016（亲本为YYrryyRR）。特别要求：必需记住和点。1.3 理解 思考：F2中为什么有4种表现型，且比例为9：3：3：1？F2中为什么基因型共有9种，且每种纯合体均只占1/16，一对基因杂合、一对基因纯合的表现型均占2/16，两对基因都杂合的占4/16？两对基因（及其多对基因）对性状的控制时,在分析上要学会一对基因一对基因的分析,然后把每一对分析的结果乘起来。已知F1的基因型是YyRr，让F1自交，即YyRrYyRr： 第一对基因分析：YyYy 1/4YY: 2/4Yy: 1/4yy; 3/4黄:1/4绿 第二对基因分析：RrRr 1/4RR: 2/4Rr: 1/4rr; 3/4圆:1/4皱 两对基因综合起来分析得：（3/4黄:1/4绿 ）(3/4圆:1/4皱 )= 9/16黄色圆粒：3/16黄色皱粒：3/16绿色圆粒：1/16绿色皱粒；4种表现型：22=4；（1/4YY: 2/4Yy: 1/4yy）（1/4RR: 2/4Rr: 1/4rr）去掉括号，就可以得出任意一种基因型的比例。9种基因型：33=9。特别要求：请进一步理解记住和点。29331比例的应用及变形 注意:9331比例使用的前提条件是两对等位基因分别位于两对同源染色体上，即符合基因的自由组合规律，且产生表型比为9331的直接亲代（即F1）必须两对基因都是杂合的（即YyRr）。2.1 直接应用9331比例来解题例1 家禽鸡冠的形状由两对基因( A和a，B和b)控制，这两对基因按自由组合定律遗传，与性别无关。据下表回答问题：项目基因组合A、B同时存在（A B 型）A存在、B不存在（A bb型）B存在、A不存在（aaB 型）A和B都不存在（aabb型）鸡冠形状核桃状玫瑰状豌豆状单片状杂交组合甲：核桃状单片状F1：核桃状，玫瑰状，豌豆状，单片状乙：玫瑰状玫瑰状F1：玫瑰状，单片状丙：豌豆状玫瑰状F1：全是核桃状（1）让丙组F1中的雌雄个体交配，后代表现为玫瑰状冠的有120只，那么表现为豌豆状冠的杂合子理论上有 只。（2）基因型为AaBb与Aabb的个体杂交，它们的后代基因型的种类有 种，后代中纯合子比例占 。 答案：（1）80 （2）6 1/4解析：由题意可知：丙组F1的核桃状的基因型是：AaBb，F1中的雌雄个体相互交配（完全满足孟德尔的豌豆杂交试验(二)的模型），故后代的比例是9331。由前面的理解记忆知道了其中的一显一隐占3份，故豌豆状冠也应有120只。但一显一隐是由一份纯合子和两份单杂合子组成，故豌豆状冠的杂合子理论上有1202/3=80只。一对一对分析可知，基因型的种类:32=6；后代中纯合子比例：2/41/2=1/4。2.2 应用9331比例的变形来解题例2 (2008年高考宁夏卷)某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。请回答：开紫花植株的基因型有种，其中基因型是的紫花植株自交，子代表现为紫花植株：白花植株9：7。基因型为和的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株：白花植株3：1。基因型为的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。 答案：4 AaBb AaBB AABb AABB解析：由题意可知：两对基因控制，双显开紫花，剩下的性状开白花（一显一隐和双隐）。有前面的理解记忆可直接得到紫花有4种基因型。子代表现为紫花植株：白花植株9：7,对比9331找共同点，就会发现后代的比例之和都是16份，且都有一个9份，剩下的7份就是一显一隐和双隐之和，得出9：7是基因型为AaBb的紫花植株自交。后代紫花占3/4，且由两对基因控制，只能是3/4A 1B 或1A 3/4B ，且要求亲本自交，故亲本是AaBB或AABb。最后要亲本自交不发生性状分离，其基因型只能是AABB。例3 (2010年高考宁夏卷)某种自花授粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。用这4个品种做杂交实验，结果如下：实验1：紫红，F1表现为紫，F2表现为3紫：1红；实验2：红白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白实验3：白甲白乙，F1表现为白，F2表现为白实验4：白乙紫，F1表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白综合上述实验结果，请回答：（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。（2）写出实验1（紫白）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。遗传图解为 。（3）为验证花色遗传的特点，可将实验2（红白甲）得到的F2植株自交，单株收获F2中紫色植物所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。答案：（1）自由组合定律 （2）略 （3）9紫：3红：4白解析：由实验2或实验4可知：F2的比例为9:3:4,其和为16份,故由两对基因控制，就必然遵循自由组合定律。实验2的F2表现为9紫：3红：4白，其中紫色植株(双显)的基因型是1/9YYRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr。占4/9其基因型只有YyRr一种，让4/9YyRr自交，答案也就一目了然：9紫：3红：4白。例4 人类的皮肤含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少；皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a，B和b)控制；显性基因A和B可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配，后代肤色为黑白中间色；如果该后代与同基因型的异性婚配，其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为 A3种 3：1 B3种 1：2：1 C9种 9：3：3：1 D9种 l：4：6：4：1答案：D解析：根据题中“显性基因A和B可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加”可知，肤色的表现型具有累加效应，结合9：3：3：1可知：纯种黑人(AABB)与纯种白人(aabb)婚配后，后代的基因型为AaBb(黑白中间色)，那么其与同基因型的异性婚配后所生后代的基因型种类仍为9种，分别为1AABB、2AABb、lAAbb、2AaBB、4AaBb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb。后代表现型可以根据显性基因的数目来划分为5种（分别有0、1、2、3、4显性基因），分别为aabb肤色最浅为白色，aaBb与Aabb肤色稍黑些，AaBb、aaBB与AAbb肤色为黑白中间色，AaBB与AABb肤色更黑些，AABB肤色最深为最黑色，其表现型比例为1aabb：(2Aabb十2aaBb)：(1AAbb十1aaBB十4AaBb)：(2AaBB十2AABb)：1AABB=1：4：6：4：1。例5 有人将两株植物杂交，获得了100颗种子。他将种子种了下去，结果37株为红果叶片短毛，19株为红果叶片无毛，18株为红果叶片长毛，13株为黄果叶片短毛，7株为黄果叶片长毛，6株为黄果叶片无毛。下列说法中不正确的是 A两亲本植株都是杂合体 B两亲本的表现型是红果短毛C两亲本的表现型是黄果长毛 D就叶毛来说，无毛与长毛都是纯合体答案：C解析：根据题意可知后代的表现型比为6：3：3：2：1：1，相加和为16，所以应为9：3：3：1的变形，结合“9：3：3：1的变形。红果(37+19+18)：黄果(13+7+6)=74：263：1可知，红果与黄果(假设由A、a基因控制)性状的表现为完全显性；又由子代中无毛(19+6)：短毛(37+13)：长毛(18+7)=25：50：25=1：2：1可知，无毛、短毛、长毛(假设由B、b基因控制)性状的表现为不完全显性，则杂交亲本的基因型均为双杂合体AaBb，表现型为红果短毛。如果只针对叶毛这一性状分析，可得出无毛(BB或bb)与长毛(bb或BB)都是纯合体，但其基因型不能确定。例6 某种鼠中，毛色黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，两对基因独立遗传，现用两只双杂合的黄色短尾鼠交配。(1)若基因A或基因b在纯合时均使胚胎致死，理论上所生的子代表现型比例为: (2)若基因A或基因B在纯合时均使胚胎致死，理论上所生的子代表现型比例为: A9：3：3：1 B2：1 C4：2：2：1 D3：1：3：1答案：(1)B (2)C解析：根据题意可知，(1)若基因型为AA 或 bb均使胚胎致死，结合“9：3：3：1”可知2AABb、1AABB、2Aabb、1AAbb、1aabb均死亡，剩下4AaBb、2AaBB、2aaBb、laaBB，比例为黄色短尾鼠(4AaBb+2AaBB)：灰色短尾鼠(2aaBb+1aaBB)=2：1; (2)若AA 或 BB均使胚胎致死，结合“9：3：3：1”可知1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB均死亡，剩下4AaBb、2Aabb、2aaBb、1aabb，比例为黄色短尾鼠(4AaBb)：黄色长尾鼠(2Aabb)：灰色短尾鼠(2aaBb)：灰色长尾鼠(1aabb)=4：2：2：1。3 对9331比例的变形的总结和为16F1自交后代9：715：113：312：3：19：6：19：3：41：4：6：4：16：3：3：2：1：1F1测交后代1：33：13：12：1：11：2：11：1：21：2：11：1：1：1备注对9：3：3：1的各项合并分析累加效应不完全显性和小于16F1自交后代4：2：2：1（或1：0）6：3：2：1（或3：1）2：1F1测交后代1：1：1：1（或1：0）1：1：1：1（或1：1）1：1备注两对显性(或隐性)基因中的任一对纯合时均致死一对显性（或隐性）基因纯合时致死一对显性基因和一对隐性基因纯合时均可致死对上表的一个解释：9：7、15：1、13：3、12：3：1、9：6：1、9：3：4可采用对9：3：3：1的各项合并分析，如9：7就是合并后三项，即9：(3+3+1)。1：4：6：4：1表示的是累加效应，即显性基因的个数与性状的表现型呈正比，如aabb：(2Aabb+2aaBb)：(1AAbb十1aaBB+4AaBb)：(2AaBB+2AABb)：1AABB=1：4：6：4：1。6：3：3：2：l：1表示的是一对相对性状完全显性，而另一对不完全显性时，F2中的6种表现型的比例，如A、a基因控制的性状为完全显性，A ：aa=3：1，而B、b基因控制的性状为不完全显性，BB：Bb：bb=1：2：1，则F2的表现型为(3A ：1aa)(1BB：2Bb：1bb)=3A_BB：6A_Bb：3A_bb：laaBB：2aaBb：1aabb。4：2：2：1表示的是AA、BB均使基因型致死，即2AaBB、2AABb、1AABB、1AAbb、1aaBB均死亡，剩下4AaBb：2Aabb：2aaBb：laabb。1：0表示的是aa、bb均使基因型致死，即2Aabb、2aaBb、lAAbb、1aaBB、1aabb均死亡，剩下(4AaBb十2AaBB十2AABb十1AABB)：0=1：0。两种情况的测交结果也是不同的，前者为1AaBb：1Aabb：1aaBb：1aabb=l：1：1：1，后者为1AaBb：0=l：0：，6：3：2：1表示的是BB(或AA)使基因型致死，即2AaBB、1AABB、1aaBB(或2AABb、1AABB、1AAbb)均死亡，剩下(4AaBb十2AABb)：(2Aabb十1AAbb)：2aaBb：laabb或(4AaBb十2AaBB)：(2aaBb十1aaBB)：2Aabb：1aabb。3：l表示的是aa(或bb)使基因型致死，即2aaBb、1aaBB、1aabb(或2Aabb、lAAbb、1aabb)均死亡，剩下(4AaBb十2AaBB十2AABb十1AABB)：(2Aabb十1AAbb)=3： 1或(4AaBb十2AaBB十2AABb+1AABB)：(2aaBb十aaBB)：3：1。两种情况的测交结果也是不同的，前者为1AaBb：1Aabb：