江苏省2017年高中生物 暑期作业第7讲“连续自交与自由交配”的解题方法(高考复习适用)苏教版

第第 7 7 讲讲 连续自交与自由交配连续自交与自由交配 的解题方法的解题方法 对于特殊遗传现象的推理分析能力的考查是近几年高考试题中的热点 常考的特殊题 型有连续自交问题 自由交配问题 特殊分离比问题等 复习时针对这些问题首先要构建 出思维模型 然后理解相关的解题规律 最后总结出相关的公式并形成牢固的记忆 一 连续自交问题的解题方法 1 第一步 构建思维模型 Aa 连续自交 在保证所有基因型的个体繁殖能力相同 产生的子代数量一样多 的情况 下 建立下列金字塔模型 从图可解读以下信息 1 Aa 在中轴线上 AA 与 aa 沿此中轴线两侧对称 2 杂合子 Aa 比例随自交代数的增加而递减 每代递减 50 最终接近于零 3 纯合子 AA aa 的比例随自交代数的增加而增大 最终接近于 1 且显性纯合子 AA 和隐性纯合子 aa 各占一半 2 第二步 依据上图推导公式如下 杂合子 Aa n 纯合子 AA aa 1 n 2 1 2 1 2 3 第三步 整理出相关的曲线模型 例 1 具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交 某代的纯合子所占比例达 95 以上 则该比例最早出现在 A 子 3 代 B 子 4 代 C 子 5 代 D 子 6 代 总结感悟 连续自交类题目是常考题型之一 多在选择题中出现 解答此类题目的关 键是记住相关公式 而记忆公式的关键是在金字塔思维模型的基础上进行记忆 特别是要 记住 Aa 在中轴线上呈 1 2 n递减 AA 与 aa 在 Aa 两侧对称分布 而这一特点是整个记忆 链的核心 二 连续自交并淘汰隐性个体的解题方法 首先构建不淘汰时的连续自交思维模型 然后在连续自交模型基础上去除隐性个体即 可 分析过程如下 1 第一步 构建出金字塔模型 从图可解读以下信息 在去除 aa 后 1 F1中 Aa 2 3 AA 1 3 2 F2中 Aa 2 5 AA 3 5 3 F3中 Aa 2 9 AA 7 9 2 第二步 推导出相关公式 Aa Aa AA Aa 1 2 n 1 1 2 n 2 1 2 n 2 2n 1 AA 1 Aa 1 2 2n 1 2n 1 2n 1 三 自由交配问题的解题方法 解题方法是 第一步求出基因频率 第二步代入遗传平衡公式 例 2 已知 1AA 2Aa 的亲本群体自由交配 求 F1中 AA Aa aa 依次占 总结感悟 依据上述推导过程可以整理出遗传平衡公式 AA A2 aa a2 Aa 2Aa 遗传平衡公式适用于一较大种群 个体间可以随机交配 没 有选择淘汰 所有个体均成活且繁殖能力相同 自由交配又叫随机交配 四 自由交配并淘汰隐性个体的解题方法 解题方法是 可以先认为没有淘汰 依据遗传平衡公式计算出子代各基因型比例 再 将隐性个体去除 在剩余的显性个体中重新求出相关比例 例 3 已知 1AA 2Aa 的亲本群体自由交配 隐性个体 aa 在出生后即死亡 求 F3各 基因型比例 总结感悟 此题不易总结出可以记忆的公式 按正常步骤推理计算即可 依次求出 F1 F2 F3 各代的求法相同 都是先求基因频率 再代入遗传平衡公式进行计算 五 与群体发病率有关的解题方法 该方法只针对于已知隐性个体在群体中的发病率 求与之有关的概率计算 解题方法 是 先通过隐性个体在群体中的发病率推出各基因频率 再代入遗传平衡公式进行计算 例 4 已知白化病在某地的发病率为 1 10 000 一父亲为白化病的正常女性与一该地 一正常男子结婚 求生出白化病男孩的概率 总结感悟 运用纯合子基因型开方直接求出基因频率仅限于隐性纯合子 aa 这是一种 隐性基因的基因频率的估算法 对于显性纯合子不适用 对于已知各基因型数量或比例时 也不能用这种方法求基因频率 而要依据基因频率的常规算法计算 一 自交与连续自交 1 番茄的红果 R 对黄果 r 为显性 让杂合的红果番茄自交得 F1 淘汰 F1中的黄果 番茄 利用 F1中的红果番茄自交 其后代 RR Rr rr 三种基因型的比例分别是 A 1 2 1 B 4 4 1 C 3 2 1 D 9 3 1 2 将具有一对等位基因的杂合子逐代自交 3 次 F3代中纯合子比例为 A 1 8 B 7 8 C 7 16 D 9 16 3 将基因型为 Aa 的豌豆连续自交 按后代中的纯合子和杂合子所占的比例得到如图 所示的曲线图 据图分析 错误的说法是 A 曲线a可代表自交n代后纯合子所占的比例 B 曲线b可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C 隐性纯合子的比例比曲线b所对应的比例要小 D 曲线c可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化 二 自由交配 4 在阿拉伯牵牛花的遗传实验中 用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交 F1 全是粉红色牵牛花 将 F1自交后 F2中出现红色 粉红色和白色三种类型的牵牛花 比例 为 1 2 1 如果取 F2中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植 进行自由传粉 则后代表现型及比例应该为 A 红色 粉红色 白色 4 4 1 B 红色 粉红色 白色 3 3 1 C 红色 粉红色 白色 1 2 1 D 红色 粉红色 白色 1 4 1 5 大豆植株的颜色受一对等位基因控制 基因型为 AA 的植株呈深绿色 基因型为 Aa 的植株呈浅绿色 基因型为 aa 的植株呈黄色 深绿色和浅绿色植株的繁殖和生存能力相同 而黄色植株会在幼苗阶段死亡 1 基因型为 Aa 的植株 有的细胞中含有两个 A 基因 可能的原因是 2 基因型为 AA 的植株 正常光照下茎叶为绿色 而在遮光条件下茎叶为黄白色 原 因是 3 如果让深绿色植株给浅绿色植株授粉 其后代成熟植株中 基因型为 其中深绿色植株的比例为 4 现有一批浅绿色植株 P 经相互授粉随机交配得到 F1 成熟的 F1植株经相互授粉 随机交配得到 F2 以相同的方法得到 Fn F2成熟的植株中 浅绿色植株所占的比例为 在下图坐标系中画出成熟植株中 a 的基因频率随繁殖代数变化的曲线 三 与性别相关的遗传 6 遗传因子组成为 HH 的绵羊有角 hh 的绵羊无角 Hh 的公羊有角 母羊无角 现有 一头有角母羊生了一头无角小羊 则该小羊的性别和遗传因子组成为 A 雄性 hh B 雌性 Hh C 雄性 Hh D 雌性 hh 四 与基因数量相关的遗传 7 某种植物果实重量由三对等位基因控制 这三对基因分别位于三对同源染色体上 对果实重量的增加效应相同且具叠加性 已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为 150 g 和 270 g 现将三对基因均杂合的两植株杂交 F1中重量为 190 g 的果实所占比例为 A 3 64 B 5 64 C 12 64 D 15 64 五 特殊分离比 8 小鼠毛皮中黑色素的形成是一个连锁反应 当 R C 基因 两对等位基因位于两对同 源染色体上 同时存在时 才能产生黑色素 如图所示 现有基因型为 CCRR 和 ccrr 的两小 鼠进行交配得到 F1 F1雌雄个体交配 则 F2的表现型及比例为 A 黑色 白色 3 1 B 黑色 棕色 白色 1 2 1 C 黑色 棕色 白色 9 3 4 D 黑色 棕色 白色 9 6 1 9 番茄的红果 R 对黄果 r 是显性 让杂合的红果番茄自交得 F1 淘汰 F1中的黄果 番茄 利用 F1中的红果番茄自交 其后代 RR Rr rr 三种基因的比例分别是 A 1 2 1 B 4 4 1 C 3 2 1 D 9 3 1 综合提升 10 玉米的高秆 H 对矮秆 h 为显性 现有若干 H 基因频率不同的玉米群体 在群体 足够大且没有其他因素干扰时 每个群体内随机交配一代后获得 F1 各 F1中基因型频率与 H 基因频率 p 的关系如图 下列分析错误的是 A 0 p 1 时 亲代群体都可能只含有纯合子 B 只有p b时 亲代群体才可能只含有杂合子 C p a时 显性纯合子在 F1中所占的比例为 1 9 D p c时 F1自交一代 子代中纯合子比例为 5 9 11 某种植物的花色由两对独立遗传的等位基因 A a 和 B b 控制 基因 A 控制红色 素合成 AA 和 Aa 的效应相同 基因 B 为修饰基因 BB 使红色素完全消失 Bb 使红色素颜 色淡化 现用两组纯合亲本进行杂交 实验结果如下 1 这两组杂交实验中 白花亲本的基因型分别是 2 让第 1 组 F2的所有个体自交 后代的表现型及比例为 3 第 2 组 F2中红花个体的基因型是 F2中的红花个体与粉红花个体 随机杂交 后代开白花的个体占 4 从第 2 组 F2中取一红花植株 请你设计实验 用最简便的方法来鉴定该植株的基 因型 简要写出设计思路即可 第 7 讲 连续自交与自由交配 的解题方法 备考指导 例 1 C 依据基因分离定律可知 杂合子连续自交 n 代 则 Fn中杂合子占 1 2 n 据题意知 杂合子自交 n 代后需满足 1 2 n 1 95 即 1 2 n 1 20 n 因而该比例 最早出现在子 5 代 例 2 4 9 4 9 1 9 解析 在群体内 A 4 a 2 即 A a 2 1 所以 A 2 3 a 1 3 将 A 和 a 分别看成是两种雌配子和两种雄配子 用棋盘法理解自由组合 通过棋盘可以推知子代各基因型所占比例为 AA 2 3 2 4 9 aa 1 3 2 1 9 Aa 2 2 3 1 3 4 9 例 3 AA 2 3 Aa 1 3 例 4 1 404 解析 由题干信息可以推知 该女性的基因型为 Aa 正常男子的基因型有 AA 或 Aa 两 种可能 而 AA 和 Aa 所占比例的求解是该题目的关键 推导过程如下 第一步 依据遗传平衡公式进行反向推导出基因频率 aa 1 10 000 a 所以 A 1 a aa 1 100 99 100 第二步 代入遗传平衡公式 求出该地正常男子中 Aa 的概率 AA A2 2 Aa 2Aa 2 99 100 99 100 1 100 所以 Aa Aa AA Aa 2 99 100 1 100 99 100 2 2 99 100 1 100 2 101 第三步 进行常规遗传概率计算 Aa 2 101 Aa 白化病男孩 aa 1 4 2 101 1 2 1 404 考点突破 1 C 根据题意 淘汰 F1中的黄果番茄后 群体中红果纯合子和杂合子的比例是 1 2 自交后 RR 基因型的比例是 1 3 2 3 1 4 1 2 Rr 基因型的比例是 2 3 2 4 1 3 rr 基因型的比例是 2 3 1 4 1 6 2 B 设杂合子 Dd 自交一次 后代中 1 2 为纯合子 1 2 为杂合子 纯合子自交后 代全为纯合子 杂合子的自交后代又产生 1 2 的纯合子 或根据公式 1 1 2 n 1 1 2 3 7 8 3 C 杂合子自交n代 后代纯合子所占的比例为 1 n 自交代数越多 该值越 1 2 趋向于 1 A 正确 纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子 并且它们各占一半 因此显性纯 合子所占比例为 1 n 自交代数越多 该值越趋向于 B 正确 显性纯合子和隐 1 2 1 2 1 2 性纯合子所占比例相等 因此隐性纯合子的比例也可用b曲线表示 C 错误 杂合子的比 例为 n 随着自交代数的增加 后代杂合子所占比例越来越小 且无限接近于 0 即c 1 2 曲线 D 正确 4 A F2中的粉红色牵牛花 Aa 和红色牵牛花 AA 的比例为 2 1 A 的基因频率为 2 3 a 的基因频率为 后代中 AA 占 Aa 占 aa 占 1 3 4 9 4 9 1 9 5 1 细胞正在分裂 DNA 进行了复制 2 光照影响了基因的表达 3 AA 和 Aa 1 2 4 1 2 注意 起点在 1 2 终点接近 0 F2在 1 4 解析 1 基因型为 Aa 的植株 有的细胞中含有两个 A 基因 可能的原因可以从 DNA 复制 有丝分裂后期染色体不分离和基因突变等方面考虑 2 不同条件下 植株的表现型 不同是环境影响了基因的表达 3 深绿色植株 AA 给浅绿色植株 Aa 授粉 得到的后代植株 有深绿色植株 AA 和浅绿色植株 Aa 且比例均为 1 2 4 浅绿色植株 Aa 相互授粉随机 交配得到的 F1的成熟植株为 1 3AA 2 3Aa F1的成熟植株中 A 基因的频率为 2 3 a 基因 的频率为 1 3 F2中 AA 占 4 9 Aa 占 2 1 3 2 3 4 9 aa 占 1 9 成熟植株中浅绿色植 株所占比例为 1 2 亲代 a 基因的频率为 1 2 F2的成熟植株中 a 基因的频率为 1 4 6 B 由题意判断 有角为显性性状 无角为隐性性状 由于 Hh 的公羊有角 母羊 无角 因此 有角母羊的遗传因子组成只能是 HH 该母羊生下的小羊一定获得了母本的显 性遗传因子 H 其遗传因子组成可先写为 H 又由于该小羊无角 故只能是母羊 且遗传 因子组成为 Hh 7 D 隐性纯合子 aabbcc 和显性纯合子 AABBCC 果实重量分别为 150 g 和 270 g 则每个显性基因增重为 270 150 6 20 g AaBbCc 自交后代中含有两个显性基因的果 实重量为 190 克 其基因型为 AAbbcc aaBBcc aabbCC AaBbcc AabbCc aaBbCc 所占 比例为 1 64 1 64 1 64 4 64 4 64 4 64 15 64 D 正确 8 C 由图可知 黑色素的合成受两对等位基因控制 当基因型为 C R 时 小鼠 表现为黑色 当基因型为 C rr 时 小鼠虽然不能产生黑色素 但是可以产生棕色素 小 鼠表现为棕色 当基因型为 ccR 时 小鼠由于不能产生棕色素 也无法形成黑色素 表 现为白色 当基因型为 ccrr 时 小鼠表现为白色 黑色小鼠 CCRR 和白色小鼠 ccrr 杂交 F1全为黑色 CcRr F1雌雄个体交配 后代有 9 16C R 黑色 3 16C rr 棕色 3 16ccR 白色 1 16ccrr 白色 9 C 利用 F1中的红果番茄自交 RR 自交不发生性状分离 而 Rr 自交发生性状分 1 3 2 3 离 后代的基因型及比例为 RR Rr rr 即 RR Rr rr 三种基因所占比例分别是 1 4 1 2 1 4 1 3 2 3 所有 RR Rr rr 三种基因之比为 3 2 1 1 4 1 2 2 3 1 2 1 3 2 3 1 4 1 6 10 D 当p 0 时 种群只有 hh 当p 1 时 种群只有 HH 当 0 p 1 时 种群可以 是只含有纯合子 也可能纯合子 杂合子都有 A 正确 只有当p b时 F1Hh 基因型频率 为 hh 和 HH 基因型频率相等 均为 1 4 计算出p 0 5 此时亲代才可能只含杂合子 1 2 B 正确 图示曲线信息表明p a时 Hh hh 即 2 a 1 a 1 a 2 则 3a 1 即 H 为 1 3 h 为 2 3 显性纯合子在 F1中为 1 9 C 正确 p c时 HH Hh 即 c2 2 c 1 c 求得c 则 HH Hh 2 hh 则 F1自交