2024-2025学年新教材高中生物第1章遗传因子的发现微专题二自由组合定律的常规解题方法教案新人教版必修第二册

PAGEPAGE8自由组合定律的常规解题方法一、应用分别定律解决自由组合定律分别定律是自由组合定律的基础，要学会运用分别定律的方法解决自由组合的问题。请结合下面给出的例子归纳自由组合问题的解题规律：1．思路：将自由组合问题转化为若干个分别定律问题在独立遗传的状况下，有几对杂合基因就可分解为几个分别定律问题，如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。2．常见题型推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表型，求相应基因型、表型的比例或概率。3．依据亲本的基因型推想子代的基因型、表型及比例——正推型(1)配子类型问题求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。产生的配子种类AaBbCc↓↓↓2×2×2＝8种产生ABC配子的概率为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)。规律某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。(2)配子间结合方式问题AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。②再求两性配子间的结合方式。由于雌雄配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4＝32种结合方式。规律两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。(3)子代基因型种类及概率的问题如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？先分解为三个分别定律，再用乘法原理组合。eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa→后代有3种基因型1AA∶2Aa∶1aa,Bb×BB→后代有2种基因型1BB∶1Bb,Cc×Cc→后代有3种基因型1CC∶2Cc∶1cc))⇒后代有3×2×3＝18种基因型又如该双亲后代中，AaBBCC出现的概率为eq\f(1,2)(Aa)×eq\f(1,2)(BB)×eq\f(1,4)(CC)＝eq\f(1,16)。(4)子代表型种类及概率的问题如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表型？eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa→后代有2种表型,Bb×bb→后代有2种表型,Cc×Cc→后代有2种表型))⇒后代有2×2×2＝8种表型又如该双亲后代中表型A_bbcc出现的概率为eq\f(3,4)(A_)×eq\f(1,2)(bb)×eq\f(1,4)(cc)＝eq\f(3,32)。4．依据子代表型分别比推想亲本基因型——逆推型(1)子代：9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1)⇒AaBb×AaBb(2)子代：1∶1∶1∶1＝(1∶1)(1∶1)⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AaBb×aabb,Aabb×aaBb))(3)子代：3∶1∶3∶1＝(3∶1)(1∶1)⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Aabb×AaBb,AaBb×aaBb))(4)子代：3∶1＝(3∶1)×1⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AaBB×AaBBAABb×AABb,AaBb×AaBBAABb×AaBb,Aabb×AaBBAABb×aaBb,Aabb×AabbaaBb×aaBb))例1(2024·贵州贵阳一中期末)假定某植物五对等位基因是相互自由组合的，杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的后代中，两对等位基因杂合、三对等位基因纯合的个体所占的比例是()A．1/2B．1/4C．1/16D．1/64答案B解析依据基因分别定律，分对计算，其中DD×dd肯定得到Dd，在剩下的4对基因组合中，出现杂合子和纯合子的概率都是1/2；要满意题意，则须要除D、d之外的4对基因组合中，有一对为杂合子，另外三对均为纯合子，其概率是4×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/4；其中4是指“在4对基因组合(Aa×Aa，Bb×BB，Cc×CC，Ee×Ee)中，有且只有一对出现杂合子的状况有4种”，每一次出现一杂三纯的概率都是1/2×1/2×1/2×1/2。例2已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合，分别限制3对相对性状。若基因型分别为AaBbDd、AabbDd的两个体进行杂交，则下列关于杂交后代的推想，正确的是()A．表型有8种，基因型为AaBbDd的个体的比例为eq\f(1,16)B．表型有4种，基因型为aaBbdd的个体的比例为eq\f(1,16)C．表型有8种，基因型为Aabbdd的个体的比例为eq\f(1,8)D．表型有8种，基因型为aaBbDd的个体的比例为eq\f(1,16)答案D解析亲本的基因型分别为AaBbDd、AabbDd，两个体进行杂交，后代表型种类数为2×2×2＝8(种)，故B错误；后代基因型为AaBbDd个体的比例为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)，故A错误；后代基因型为Aabbdd个体的比例为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,16)，故C错误；后代基因型为aaBbDd个体的比例为eq\f(1,4)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,16)，故D正确。二、两对基因限制的性状遗传中异样分别比现象条件F1(AaBb)自交后代比例F1(AaBb)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9∶6∶11∶2∶1即A_bb和aaB_个体的表型相同A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9∶71∶3即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同a(或b)成对存在时表现同一种性状，其余正常表现9∶3∶41∶1∶2即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现15∶13∶1即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同显性基因在基因型中的个数影响性状表现(累加效应)AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1致死类型(和小于16)①AA和BB致死②AA(或BB)致死③aabb致死④aa(或bb)致死⑤AB等配子致死方法技巧“三步法”巧解自由组合定律特别分别比第一步，推断是否遵循基因自由组合定律：若没有致死的状况，双杂合子自交后代的表型比例之和为16，则符合基因的自由组合定律，否则不符合基因的自由组合定律。其次步，写出遗传图解：依据基因的自由组合定律，写出F2四种表型对应的基因型，并注明自交后代性状分别比(9∶3∶3∶1)，然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表型。第三步，合并同类项：依据题意，将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。例3(2024·河南新乡一中高三上周考)两对相对性状的杂交试验中，F1只有一种表型，假如F1自交所得F2的性状分别比分别为9∶7、9∶6∶1、15∶1和9∶3∶4，那么F1与隐性个体测交，与此对应的性状分别比分别是()A．1∶2∶1、4∶1、3∶1和1∶2∶1B．3∶1、4∶1、1∶3和1∶3∶1C．1∶3、1∶2∶1、3∶1和1∶1∶2D．3∶1、3∶1、1∶4和1∶1∶1答案C解析设两对等位基因分别为A、a和B、b，则F1的基因型为AaBb，当F2的性状分别比为9∶7时，说明生物体的基因型及比例为9A_B_∶(3A_bb＋3aaB_＋1aabb)，那么F1与双隐性个体测交，得到的性状分别比是AaBb∶(Aabb＋aaBb＋aabb)＝1∶3；当F2的性状分别比为9∶6∶1时，说明生物体的基因型及比例为9A_B_∶(3A_bb＋3aaB_)∶1aabb，那么F1与双隐性个体测交，得到的性状分别比为AaBb∶(Aabb＋aaBb)∶aabb＝1∶2∶1；当F2性状分别比为15∶1时，说明生物体的基因型及比例为(9A_B_＋3A_bb＋3aaB_)∶1aabb，那么F1与双隐性个体测交，得到的性状分别比是(AaBb＋Aabb＋aaBb)∶aabb＝3∶1；当F2的性状分别比为9∶3∶4时，说明生物体的基因型及比例为9A_B_∶3A_bb∶(3aaB_＋1aabb)或9A_B_∶3aaB_∶(3A_bb＋1aabb)，那么F1与双隐性个体测交，后代的性状分别比为1AaBb∶1Aabb∶(1aaBb＋1aabb)＝1∶1∶2或1AaBb∶1aaBb∶(1Aabb＋1aabb)＝1∶1∶2。例4(2024·襄阳高一检测)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，则基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交，其后代表型种类及比例是()A．4种，9∶3∶3∶1 B．2种，13∶3C．3种，12∶3∶1 D．3种，10∶3∶3答案C解析由题意知，基因W抑制Y、y基因表达，基因型为W_Y_、W_yy的个体均表现为白色，基因型为wwyy的个体表现为绿色，基因型为wwY_的个体表现为黄色，因此基因型为WwYy的个体自交后代中表型有白、黄、绿3种，比例为12∶3∶1。三、两种遗传病同时遗传时的概率计算当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病状况概率如下：(1)只患甲病的概率是m·(1－n)；(2)只患乙病的概率是n·(1－m)；(3)甲、乙两病同患的概率是m·n；(4)正常的概率是(1－m)·(1－n)；(5)患病的概率：1－(1－m)·(1－n)；(6)只患一种病的概率：m(1－n)＋n·(1－m)。以上规律可用下图帮助理解：例5多指症由显性基因限制，先天性聋哑由隐性基因限制，确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状况的可能性依次是()A.eq\f(1,2)、eq\f(1,4)、eq\f(1,8) B.eq\f(1,4)、eq\f(1,8)、eq\f(1,2)C.eq\f(1,8)、eq\f(1,2)、eq\f(1,4) D.eq\f(1,4)、eq\f(1,2)、eq\f(1,8)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。依据亲代和子代表型，可推出亲代基因型：父AaBb，母aaBb，他们再生一个孩子状况如下图：①线表示全正常，eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)；②线表示只患聋哑，eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)；③线表示只患多指，eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)；④线表示既患多指又患聋哑，eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)。据此可得出答案。例6人类多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，确定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子(两种病都与性别无关)。请分析：(1)其再生一个孩子只患白化病的概率是________。(2)生一个只出现多指孩子的概率是________。(3)生一个既白化又多指的女儿的概率是________。(4)后代中只患一种病的概率是________。(5)后代中正常的概率是________。答案(1)eq\f(1,8)(2)eq\f(3,8)(3)eq\f(1,16)(4)eq\f(1,2)(5)eq\f(3,8)解析由题意可知他们现在孩子的基因型为ttaa，则夫妇的基因型为TtAa(父亲)、ttAa(母亲)，故其所生孩子患多指的概率为eq\f(1,2)，患白化病的概率为eq\f(1,4)。(1)再生一个孩子只患白化病的概率为：手指正常概率×患白化病概率＝eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)。(2)生一个只出现多指孩子的概率为：多指概率×不患白化病概率＝eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,4)))＝eq\f(3,8)。(3)生一个既白化又多指女儿的概率为：多指概率×患白化病概率×女儿的概率＝eq\f(1,2)×eq\f(1,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,16)。(4)只患一种病的概率：只患多指概率＋只患白化病概率＝eq\f(3,8)＋eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)。(5)正常的概率：不患多指概率×不患白化病概率＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,2)))×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,4)))＝eq\f(3,8)。1．(2024·山东临沂高二上月考)南瓜的果实中白色(W)对黄色(w)为显性，盘状(D)对球状(d)为显性，两对基因独立遗传。下列不同亲本组合所产生的后代中结白色球状果实比例最大的一组是()A．WwDd×wwDD B．WwDd×wwddC．WWdd×WWdd D．WwDd×WWDD答案C解析WwDd×wwDD，后代结白色球状果实(W_dd)的概率＝1/2×0＝0；WwDd×wwdd，后代结白色球状果实(W_dd)的概率＝1/2×1/2＝1/4；WWdd×WWdd，后代结白色球状果实(W_dd)的概率＝1；WwDd×WWDD，后代结白色球状果实(W_dd)的概率＝1×0＝0。2．(2024·湖南衡阳八中高二上期中)某植物产量的凹凸有高产、中高产、中产、中低产、低产5种类型，受两对独立遗传的基因A和a、B和b的限制，产量的凹凸与显性基因的个数呈正相关。下列说法不正确的是()A．两对基因的遗传遵循基因自由组合定律B．中产植株的基因型可能有AABb、AaBB两种C．基因型为AaBb的个体自交，后代高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产＝1∶4∶6∶4∶1D．对中高产植株进行测交，后代的表型及比例为中产∶中低产＝1∶1答案B解析由于两对基因能够独立遗传，所以，它们的遗传遵循基因自由组合定律，A项正确；中产植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三种，B项错误；基因型为AaBb的个体自交，后代中基因型为AABB(1/16)的个体表现为高产，基因型为AABb(2/16)和AaBB(2/16)的个体表现为中高产，基因型为AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的个体表现为中产，基因型为Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的个体表现为中低产，基因型为aabb(1/16)的个体表现为低产，因此，后代高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产＝1∶4∶6∶4∶1，C项正确；中高产植株的基因型为AABb或AaBB，其中对AABb进行测交，后代表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，对AaBB进行测交，后代表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，因此，对中高产植株进行测交，后代的表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，D项正确。3．(2024·山东青岛二中高二下期末)鸡的羽毛颜色由两对独立遗传的等位基因A和a、B和b限制，B是有色羽基因，b是白色羽基因。已知A_B_、aabb、A_bb均表现为白色羽，aaB_表现为有色羽。下列说法不合理的是()A．A基因对B基因的表达可能有抑制作用B．若一白色羽个体测交后代全表现为白色羽，则该白色羽个体的基因型肯定为aabbC．若一有色羽个体测交后代中有色羽∶白色羽＝1∶1，说明该有色羽个体的基因型为aaBbD．两个基因型为AaBb的个体杂交，后代中表现为有色羽的个体占3/16答案B解析分析题意可知，只有在B基因存在、A基因不存在时才表现为有色羽，而当B基因和A基因同时存在时表现为白色羽，由此可推想A基因对B基因的表达可能有抑制作用，A项正确；基因型为AAB_、aabb、A_bb的个体与基因型为aabb的个体测交，后代都全表现为白色羽，B项错误；有色羽个体的基因型为aaBB或aaBb，其中只有基因型为aaBb的个体测交，后代才会出现有色羽∶白色羽＝1∶1，C项正确；两个基因型为AaBb的个体杂交，后代中表现为有色羽(aaB_)的个体占1/4×3/4＝3/16，D项正确。4．(2024·河南南阳一中模考)柑橘的果皮色泽同时受多对等位基因限制(假设相关基因用A、a，B、b，C、c等表示)，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表现为红色，当个体的基因型中每对等位基因都不含显性基因时表现为黄色，其余表现为橙色。现有三株柑橘进行如下甲、乙两组杂交试验。试验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1试验乙：橙色×红色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1据此分析下列叙述不正确的是()A．果皮的色泽受3对等位基因的限制B．试验甲亲、子代中红色果皮植株基因型相同C．试验乙橙色亲本有3种可能的基因型D．若试验乙中橙色亲本的基因型已确定，则橙色子代有10种基因型答案D解析依据题意分析可知，试验甲中：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，相当于测交，说明果皮的色泽受3对等位基因限制，遵循基因的自由组合定律，A正确；依据以上分析可知，试验甲的亲本基因型组合为AaBbCc×aabbcc，则子代红色果皮植株的基因型也是AaBbCc，B正确；试验乙：橙色×红色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1，由于后代出现了黄色果皮aabbcc(1/16)，说明红色亲本基因型为AaBbCc，且亲本相当于一对杂合子自交、两对杂合子测交，则橙色亲本有三种基因型，分别为Aabbcc、aaBbcc或aabbCc，C正确；依据以上分析可知，试验乙中若橙色亲本的基因型已确定，则子代的基因型一共有3×2×2＝12(种)，其中红色子代有2种基因型，黄色子代有1种基因型，橙色子代有9种基因型，D错误。5．豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，两对基因独立遗传。现将基因型为GGyy与ggYY的豌豆植株杂交，再让F1自交得F2。下列相关结论，错误的是()A．F1植株上所结的种子，种皮细胞的基因组成是GgYyB．F1植株上所结的种子，子叶颜色的分别比为1∶3C．若F2自交，F2植株上所结的种子，种皮颜色的分别比为5∶3D．若F2自交，F2植株上所结的种子，灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶的比为9∶5答案C解析F1植株上所结种子的种皮是母本的珠被发育来的，基因型与母本相同，故种皮基因型为GgYy，A正确；Yy自交后代基因型及比例YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，所以F1种子子叶的颜色及比例是黄色∶绿色＝3∶1，B正确；F2植株所结种子种皮颜色分别比为3∶1，C错误；F2自交，F2植株上所结种子种皮颜色基因型与母本相同，灰种皮∶白种皮＝3∶1；其子叶颜色由F3的基因型限制，F2自交后代(F3)中绿子叶(yy)占eq\f(1,4)＋eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(3,8)，黄子叶占1－eq\f(3,8)＝eq\f(5,8)，所以灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶比为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)×\f(3,8)))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)×\f(5,8)))＝9∶5，D正确。6．(2024·江西赣州