高中生物 第二节《自由组合定律》同步练习1 浙科版必修2

1 高中生物高中生物 第二节第二节 自由组合定律自由组合定律 同步练习同步练习 1 1 浙科版必修浙科版必修 2 2 1 基因分离定律中亲本的可能组合及其比数 亲本组合 AA AAAA AaAA aaAa AaAa aaaa aa 基因型比 AA 1 AA Aa 1 1 Aa 1 AA Aa aa 1 2 1 Aa aa 1 1 aa 1 表现型比 显性 1 显性 1 显性 1 显性 隐性 3 1 显性 隐性 1 1 隐性 1 2 基因自由组合定律的一般特点 3 遗传定律中各种参数的变化规律 F1F2 遗传 定律 亲本中 包含的相 对性 状对数 包含等 位基因 的对数 产 生 的 配 子 数 配子 的 组合 数 表现 型数 基因 型数 性 状 分离 比 遗传定律的实质 分离定 律 112423 3 1 F1在减数分裂形成配子 时 等位基因随同源染 色体分开而分离 2241649 3 1 2 自由组 合 定 律 33864827 3 1 3 F1在减数分裂形成配子 时 等位基因随同源染 色体分离的同时 非同 源染色体上的非等位基 P 双显 AABB A 显 AAbb Aabb 双隐 aaBB B 显 AaBb 双显 F1配子ABAbaBab ABAABB 双显 AABb 双显 AaBB 双显 AaBb 双显 AbAABb 双显 AAbb A 显 AaBb 双显 Aabb A 显 aBAaBB 双显 AaBb 双显 aaBB B 显 aaBb B 显 abAaBb 双显 Aabb A 显 aaBb B 显 aabb 双隐 F1 表现型 表现型同亲本 亲本为 AABB aabb 时 10 16 9 16 1 16 亲本为 AAbb aa BB 时 6 16 3 16 3 16 双显 A 显 B 显 双隐 9 3 3 1比数 4 种种类 9 种 基因型 AABB AABb AaBB AaBb AAbb aaBB Aabb aaBb aabb F2 2 44162561681 3 1 4 nn2n4n2n3n 3 1 n 因进行自由组合 将自由组合定律分解成分离定律 根据亲本的基因型或表现型推出子代基因型概率或表现型概率 或者根据子代的表现型比或基因型比推出亲本的表现型或基因型 得出最后结果 方法一分离定律法 例 2 用绿圆豌豆与黄圆豌豆进行杂交 得到子代四种豌豆 黄圆 196 黄皱 67 绿圆 189 绿皱 61 写出亲本的基因型 已知黄受 Y 圆受 R 控制 解 分解成分离定律的子代表现型 推出亲本的基因型 子代表现型比亲代基因型 得出结果亲本绿圆豌豆的基因型是 yyRr 黄圆豌豆的基因型是 YyRr 圆 196 189 皱 67 61 3 1 黄 196 67 绿 189 61 1 1Yy yy Rr Rr 基因型为 AaBb 甲 和 Aabb 乙 的亲本杂交 求子代中同亲本的基因型和表现型的概率 解 分解成分离规律的杂交组合 AaBb Aabb Aa AaBb bb 1 4AA 1 2Aa 1 4aa1 2Bb 1 2bb 推出各组合的基因型概率和表现型概率 计算结果 例 1 示例 3 4A 显1 4a 隐 1 2B 显1 2b 隐 子代基因型为 AaBb 同亲本甲 的概率是 1 2Aa 1 2Bb 1 4 子代基因型为 Aabb 同亲本乙 的概率是 1 2 Aa 1 2bb 1 4 子代基因型同亲本的概率是 1 4 1 4 1 2 ii i 子代表现型同亲本的概率是 3 4A 显 1 2B 显 3 4A 显 1 2b 隐 3 4 3 番茄的紫茎 A 对绿茎 a 缺刻叶 B 对马铃薯叶 b 均为显性 亲本紫缺番茄 与紫马番茄杂交 子代出现了紫缺 紫马 绿缺 绿马四种番茄 求亲本的基因型和子 代的表现型比 根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式 如图 紫缺紫马 A B A bb 紫缺紫马绿缺绿马 A B A bbaaB aabb 基因式 基因式 亲本 子代 根据基因式推出亲本基因型 由于子代中有隐性个体出现 因此亲本的基因型是 AaBb 紫缺 和 Aabb 紫马 利用分离定律法推出子代表现型比 如图 3 紫 1 绿 1 缺 1 马 3 紫缺3 紫马1 绿缺1 紫马 解 根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式 根据基因式推出基因型 此方法只适于亲本和子代表现型已知且显隐关系已知时 方法二基因式法 示例 因为子代的表现型比之和就是子代的组合数 所以根据子代的 组合数可推出亲本产生的可能的配子种数 根据亲本可能的配子种数可推出亲本可能的基因型 再根据亲 本相关信息最后确定亲本的基因型或表现型 方法三逆推法 番茄的紫茎 A 对绿茎 a 缺刻叶 B 对马铃薯叶 b 均为显性 亲本紫缺番茄 与绿缺番茄杂交 子代出现了 3 紫缺 1 紫马 3 绿缺 1 绿马四种番茄 求亲本的基因型 推出亲本产生的可能的配子种数 由题意可知 子代的表现型比之和为 3 1 3 1 8 种组合数 由此可知亲本产生的 配子种类为 一个亲本产生 4 种配子 另一亲本产生 2 种配子 因为只能是 4 种配子 与 2 种配子的组合才有 8 种组合数 因为一方产生 8 种配子 另一方产生 1 种配子的 组合不可能 推出亲本的基因型 要产生 4 种配子 基因型必为 AaBb 双显性 所以亲本紫缺的基因型为 AaBb 另一亲本只产生 2 种配子 因为表现型为绿缺 那么基因为 aaBb 验证不错 解 示例 熟练运用三种方法可以进行口算心算 大大提高解题速度 三种方法中 分离定律法 最适用 适合各种情况 提倡使用该方法 后两种方法的应用需要一定条件 有一定局限性 注注 4 分解法 是以基因的分离定律为基础 根据题意 灵活地分解题目中的杂交组合的基因型 或表现型的比例 直接利用一对基因型交配的结果 从而简化问题 快速求解的一种解题方 法 一 解题原理 依据基因的分离定律 具有一对相对性状的亲本杂交 若 1 子代只表现出一种性状 则双亲之一必为显性纯合子 即亲本为 AA 2 子代出现性状分离 如果性状分离比 为 1 1 则双亲为测交类型即 Aa aa 如果性状分离比为 3 1 则双亲为自交类型即 Aa Aa 二 常见题型 1 推算亲代的基因型 例 1 设小麦红粒 R 对白粒 r 为显性 抗锈病 T 对易感锈病 t 为显性 这两对性 状独立遗传 子代中红粒植株对白粒植株之比为 3 1 抗锈病植株对易感锈病植株之比为 1 1 由此推知该杂交亲本的基因型分别为 解析 子代中出现了性状分离 红粒植株对白粒植株之比为 3 1 则杂交亲本的基因型 为 Rr Rr 抗锈病植株对易感锈病植株之比为 1 1 则杂交亲本的基因型为 Tt tt 答案 RrTt 和 Rrtt 拓展训练 1 小麦的毛颖 P 对光颖 p 为显性 抗锈病 T 对易感锈病 t 为显性 这两 对性状可以自由组合 已知用毛颖抗锈病与光颖抗锈病两植株做亲本 子代中毛颖抗锈病 毛颖易感锈病 光颖抗锈病 光颖易感锈病 3 1 3 1 写出两个亲本的基因型 2 计算概率 例 2 人类多指是一种显性遗传病 由 T 基因控制 白化病是一种隐性遗传病 由 a 基 因控制 已知控制这两种疾病的等位基因都位于常染色体上 且独立遗传 在一个家庭中 父亲多指 母亲正常 他们有一个患白化病但手指正常的孩子 则下一个孩子正常以及同时 患两种病的概率分别是 A 1 3 0 B 3 8 1 8 C 1 4 1 4 D 1 4 1 8 解析 父亲多指 母亲正常 他们有一个患白化病但手指正常的小孩 此题涉及到两对 相对性状的遗传 可以用分解的方法 先看白化这一性状 小孩患白化病而父母都正常 则 双亲为 Aa Aa 再分析手指这一性状 小孩正常而父亲多指 母亲正常 则双亲为 Tt tt 双亲为 Aa Aa 则后代中 皮肤正常为 3 4 白化为 1 4 双亲为 Tt tt 则后代 中 手指正常为 1 2 多指为 1 2 因此下一个孩子正常概率为 3 4 1 2 3 8 同时患两 种病的概率为 1 4 1 2 1 8 答案 B 拓展训练 2 基因型为 Aabb 的个体 两对基因独立遗传 自交 子代的基因型为 aabb 的概率是 3 推算子代的基因型和表现型的种类 例 3 一株基因型为 RrYY 的植株自花传粉 其后代基因型的比例为 表现型的 5 比例为 解析 分解 Rr x Rr 的后代 基因型的比例为 RR Rr rr 1 2 1 表现型的比 例为 3 1 YY YY 的后代 基因型只有 YY 一种 表现型也只有一种 所以后代中基因 型的比例为 1 2 1 1 1 2 1 表现型的比例为 3 1 1 3 1 答案 1 2 1 3 1 拓展训练 3 基因型为 AaBb 的个体和 aaBb 的个体杂交 两对基因自由组合 子代的基 因型 表现型各有多少种 其比例分别是多少 拓展训练答案 1 PpRr ppRr 2 1 4 3 基因型 6 种 比例为 AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb 1 2 1 1 2 1 表现型 4 种 比例为 3 1 3 1 1 亲本产生的配子种类数及其概率 具有多对等位基因的亲本 在产生配子时 产生的配子的种类数是亲本每对基因产生配 子种类数的乘积 产生某一配子的概率是亲本每对基因产生相应配子概率的乘积 例如亲本 AaBbDd 产生的配子种类数为 2 2 2 8 种 产生 ABd 配子的概率是 1 2 1 2 1 2 1 8 2 子代基因型的种类数及其概率 具有多对等位基因的亲本 子代基因型种类数是亲本每对基因产生基因型种类数的乘积 子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积 例如亲本 AaBBDd 的子代基因型种类数 2 1 2 4 种 产生 AABBdd 子代的概率是 1 4 1 1 4 1 16 3 子代表现型的种类数及其概率 具有多对等位基因的亲本杂交 子代表现型种类数是亲本每对基因产生表现型种类数的 乘积 子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积 例如亲本 AaBbdd 的子代表现型种类数是 2 2 1 4 种 但要注意这里的表现型应是完全 显性 同学们可以试着思考若是不完全显性或共显性 子代表现型应有几种 注意 用乘法定律计算所得的是理论值 在子代数目不大的情况下 实际值和理论值不 一定相符 六 自由组合规律常见题型及解题方法 1 题型一 由亲代表现型或基因型推导子代表现型或基因型的种类及比值 顺推型 解这类题的方法较多 有棋盘法 分枝法等 2 题型二 由子代的表现型 基因型推导亲代的基因型及表现型 逆推型 这类题一般先用 待定基因法 写出亲本中已知的基因型 未知的用 表示 如 A bb 然后根据子代情况来确定待定部分的基因 如果涉及多对基因 那么最好还是对 每对基因 相对性状 分别考虑 关于自由组合规律的常见题型及其解题方法关于自由组合规律的常见题型及其解题方法 6 1 1 判断某个体可产生几种类型的配子判断某个体可产生几种类型的配子 此类题型常用分枝法求解 例例 1 1 按自由组合规律 基因型为 AaBbCc 的个体可产生几种类型的配子 解 用分枝法求解 格式如下 可产生八种配子 若题目只要求回答可产生几种配子 而要求写出各种配子基因型 则用 2n这个公式进行 解答更为简便 公式中 n 表示等位基因的对数 上例有三对等位基因 则可产生 2n 23 8 种配子 例例 2 2 按自由组合规律 AaBbCC 的个体可产生几种类型的配子 解 此个体由两对等位基因 Aa 和 Bb 故可产生 2n 22 4 种的配子 其配子求法是 2 2 判断亲代和子代基因型判断亲代和子代基因型 解答此类题型的方法可概括为以下四点 1 比数法 2 填空法 3 隐性法 4 分解法 比数法是根据后代中各种表现型的不同比例 来推知亲本的结合方式 杂交 自交或侧 交等 和征询何种遗传规律 自由组合或连锁互换 常染色体遗传或伴性遗传等 从而 来判定亲本基因型的一种方法 填空法就是先将题目中已知基因型出 而未知基因则留空 待解题过程中 再根据其他 条件逐一判断填写 此法主要起使题目明朗化 避免解题思路混乱的作用 7 隐性法主要用于根据后代表现型来判定亲本基因型的题目 其道理极为简单 即后代中 若出现隐性性状 则两个亲本都必然含有隐性基因 此法看似浅显 却极为有用 抓住后代 的隐性个体常是解这类题型的关键出发点 分解法是将每对性状的遗传分别考虑 逐一求解的一种简便方法 含有两对和两对以上 相对性状的个体的遗传常遵循自由组合规律 但若单独考虑其中每一对性状遗传时 则又都 遵循分离规律 因此 分解法十字就是将自由组合规律化为分离规律进行求解 从而简化解 题过程的一种方法 应说明的是 以上四种方法并不是各自独立的 在解题中往往需要综合应用 例例 3 3 豚鼠粗毛 R 对光毛 r 是显性 黑毛 B 对白毛 b 是显性 将粗毛黑豚 鼠与粗毛白豚鼠杂交 产生 28 只粗黑 31 只粗白 11 只光黑 只光白 其亲本的基因型 如何 解法一解法一 将两对相对性状分别进行考虑 分解法 先看粗毛与光毛这对形状 后代中粗毛与光毛二性状的比为 28 31 11 9 59 20 3 1 利用比数法 不难看出亲本中的这对性状为自交 即 Rr X Rr 再看后代中黑毛与白毛二性状比为 28 11 31 9 39 40 1 1 说明亲本为侧交 即 Bb X bb 综合两对性状便可得知亲本基因型为 RrBb X Rrbb 解法二解法二 已知两个亲本基因型分别是粗黑与粗白 即 R B 与 R bb 填空法 应后代中出现光毛 说明两个亲本都至少带有一个 r 基因 隐性法 即两个亲本基因 型应是 RrB 和 Rrbb 填空法 同样道理 由于杂交后代中出现白毛 说明两个亲本都 带有 b 基因 双亲为 RrBb 和 Rrbb 3 3 计算杂交后代中出现某种表现型和某种基因型的概率计算杂交后代中出现某种表现型和某种基因型的概率 此类题型常用乘法定律进行求解 乘法定律是统计学中计算概率的一个重要定理 其内 容是 两个独立事件同时或相继发生 他们的概率乃是各自概率的乘积 自由组合规律又称独立分配规律 意即各对等位基因的遗传是不干扰 各自独立的 这 正符合乘法定理的条件 具体地说 对于多对基因杂交后代概率的计算 我们可以把多对基 因拆开 按一对基因的概率为单位进行计算 再把它们各自的概率分别相乘起来 便可得到 结果 例例 4 4 黄肉毛桃 AABB 与白肉滑桃 aabb 杂交 全是黄肉毛桃 AaBb 若两对基因 独立遗传 问 F2中白肉毛桃占多大比例 8 解 故 F2中白肉毛桃比例为 1 4 X 3 4 3 16 另外 在概率计算中 还有一加法定理 指的是互斥事件 即一事件出现 另一事件就 被排斥 出现的概率是他们各自概率的和 例例 5 5 人类多指基因 T 是正常 t 的显性 白化病基因 a 是正常 A 的隐性 都在常染色体上 且独立遗传 一个家庭中 双亲基因型分别为 TtAa 和 ttAa 问他们的孩 子患病的可能性是多少 解 他们的孩子有四种可能 完全正常 基因型为 ttA 概率是 1 2 X 3 4 3 8 只患多指 基因型为 TtA 概率是 1 2 X 3 4 3 8 只患白化 基因型为 ttaa 概率是 1 2 X 1 4 1 8 既多指又白化 基因型为 Ttaa 概率是 1 2 X 1 4 1 8 这四种可能的结果是互斥事件 因此他们的孩子患病的概率是 3 8 1 8 1 8 5 8 当然 更简单的计算法是 1 3 8 完全正常的概率 5 8 家系图的分析判断家系图的分析判断 9 例例 6 6 右图是一个遗传病家族系谱图 问图中 5 号与 6 号所生孩子患病的可能 性是多 少 相关基因用 A 或 a 表示 评析 根据遗传系谱图判断前后代的基因组成 或是进行概率计算 是遗传学中常见 的题型 此题在计算概率之前 首先要判定这种遗传病的遗传方式 是显性遗传病还是隐性 遗传病 是常染色体遗传还是伴性遗传 显性遗传病特点是 患病个体的亲代至少有一方也是患者 否则则可排除显性遗传病 的可能 请记住右边这个图 它可以作为排除伴性遗传的依据 因为女 儿患病而父亲正常 在许多这类题型中 这个简单典型的图形往往 能够帮助我们做出迅速的判断 至此可以判定 此遗传病为常染色体隐性遗传病 5 号的基因型应为 Aa 3 4 号基因型 均为 Aa 故 6 号携带致病基因的可能性为 2 3 Aa 若 Aa 与 Aa 结合 所生孩子患病机率 为 1 4 aa 所以 5 号与 6 号结合所生孩子患病的可能性为 2 3 1 4 1 6 应特别说明的是 许多人会误以为 6 号基因型为 Aa 的可能性为 1 2 这是一个常犯的错 误 概率计算中应特别注意 对于既成事实的已知事件 不可计入概率 此例中 6 号已出生 且已知表现型正常 显然她的基因型已不可能是 aa 而只可能是 AA 或 Aa 这是一个已知的 事实 故不能再将 aa 计入概率 而 AA Aa 1 2 所以 6 号为 Aa 的可能性应是 2 3 一 依据遗传规律 分析人类单基因遗传病的类型 一 依据遗传规律 分析人类单基因遗传病的类型 这类题的思路可以遵循以下程序 1 是否属于伴 Y 遗传 家族中男性都患病 同时患病的都是男性 是 则肯定 不是继续进行判断 2 判定致病基因的显 隐性 如果家族中 每一代 都有患者 一般属于显性基因致病的结果 如果家族中 患者有隔代现象 一般属于 隐性基因致病的结果 3 看伴 X 染色体遗传病是否成立 隐性 母病子必 10 病 女病父必病 显性 父病女必病 子病母必病 若成立 则肯定 不成立 则直接定为常染色体上的遗传疾病 二 遗传定律在育种上的应用 二 遗传定律在育种上的应用 例 2 现有高杆 A 抗病 B 和矮杆 a 易染病 b 的两种纯合体小麦 你如何培育出符合生产要求的小麦新品种 解析 一 做这类 题的思路可以遵循以下程序 1 育种的方法有哪些 每一种育种方法的原理及优 缺点又是什么 2 题意要求的小麦类型是什么 3 确定获得理想小麦类型 的育种方法 4 写出育种方案 二 附下表 常见育种方法的比较表 三 答案 方法一 杂交育种 方法二 单倍体育种 过程略 三 依据亲本的表现型 判定其是否是纯合体还是杂合体 三 依据亲本的表现型 判定其是否是纯合体还是杂合体 例 3 现有一株高茎豌豆 如 何分析它是纯合体还是杂合体 解析 一 判定思路 1 判定某动物个体是否是 纯合体 最好的方法是 测交 形式 即让该个体与其具有相对性状的隐性性状个体 杂交 后代出现性状分离 就说明该个体是杂合体 反之 则为纯合体 2 判定某植物个 体是否是纯合体 最好的方法是 自交形式 因为植物多数为雌雄同体 采用自交的方 法会比较方便 只要后代出现性状分离 就说明该个体是杂合体 反之 则为纯合体 二 答案 测交可以 但最好是采用自交方法 过程略 四 依据一亲本或一细胞的基因型 分析配子种类或数目 四 依据一亲本或一细胞的基因型 分析配子种类或数目 例 4 一头基因型为 AaBb 两 对基因分别位于两对同源染色体上 的公牛 体内有 100 个精原细胞 问这头牛 理论上可 产生 AB 的精子多少个 其体内的一个精原细胞 经减数分裂 产生了基因型 AbY 的精子 此类型精子有多少个 例 5 一株基因型为 Aabb 的玉米 接受了基因型为 aaBB 的另一株玉 米的花粉 写出它所结玉米籽粒胚和胚乳的基因型 解析 一 判定思路及依据 1 被子植物产生配子的情况 成熟的花药 含有的花粉 一个花粉粒中含两个基因型相同 的精子 一个成熟胚囊中 含有 8 个细胞 一个卵子 两个极核 两个助细胞 三个反足细 胞 基因型完全相同 2 动物产生配子的情况表 三 依据上述判定思路进行分析 答案分别为 例 4 200 个 2 个 过程略 例 5 胚 AaBb aaBb 胚乳 AAaB bb aaaBbb 胚卵子 Ab ab胚乳两极核 AAbb aabb 精子 aB AaBb aaBb 精子 aB AAaBbb aaaBbb 五 依据杂交后代表现型种类及比例 求亲本的基因型 五 依据杂交后代表现型种类及比例 求亲本的基因型 例 6 一对表现型正常的夫妇 曾 生过一白化 a 又色盲 b 的儿子 问该夫妇的基因型 解析 一 判定思路 1 11 先判定控制性状的基因在何种染色体上 以确定书写方式 2 从隐性性状 其基因型是确 定的 入手 依据基因的传递规律 顺次将未知基因写出来 二 答案 AaXBY AaXBXb 过程略 六 依据亲本 后代的表现型或基因型 求后代的患病率 六 依据亲本 后代的表现型或基因型 求后代的患病率 例 7 一对表现型正常的夫妇 生过一个患白化病的儿子和一个正常的女儿 此正常的女儿与一个正常的男子 其母亲是白 化病患者 结婚后 1 生一个正常儿子的概率是多少 2 此正常女儿与一正常的男性婚 配后生了一个白化病儿子后 再生一个白化病儿子的概率是多少 3 假如自然人群中 每 10000 人中有一个患白化病 此正常的女儿又与另一正常的男性婚配 他们生患病孩子的概 率又是多少呢 解析 一 解题思路 1 依据亲本 后代的表现型 推出亲本的 基因型 2 确定亲本的基因型是否是唯一的 如果不是唯一的 必须弄清各种基因型之间 的比例关系 3 看清题目要求 比如 患病男孩与男孩患病是不一样的 4 明确 遗传病的性质 写出遗传概率的计算公式 1 隐性遗传病 后代正常孩子的概率 1 后代患病孩子的概率 2 显性遗传病 后代患病孩子的概率 1 后代正常孩子的概 率 二 依据上述解题思路 本题答案为 5 12 1 8 1 200 过程略 七 依据两个亲本的基因型 求解杂交后代表现型 基因型种类及比例 七 依据两个亲本的基因型 求解杂交后代表现型 基因型种类及比例 例 8 现有基因 型为 CcDd 的豌豆与基因型为 ccDd 的豌豆杂交 已知控制豌豆种子的基因为 黄色 C 绿色 c 圆粒 D 皱粒 d 且遵循自由组合规律 请回答下列问题 1 杂交后 代 可能的基因型种类 可能的表现型种类 2 杂交后代中 基因型为 CcDd 的概率 3 杂交后代中 表现型为黄色圆粒的概率 4 杂交后代中 纯合体或杂合体分别出现的概 率 5 杂交后代中 出现的不同于双亲表现型的概率 6 如果杂交后代共有 480 万粒种 子 其中胚胚的基因型为 CcDd 的种子有多少粒 解析 一 判定依据及解题思路 1 遗传学的三大遗传规律 基础是基