第1章 微专题2 有关自由组合定律的常规解题方法（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学必修第二册（人教版2024）

微专题二　有关自由组合定律的常规解题方法 探究点1　巧用分离定律解决自由组合定律问题 1．“拆分法”求解自由组合定律计算问题 (1)思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析。 (2)题型示例 ①求解配子类型及概率 典例：基因型为AaBbCC的个体 产生配子 的种类数 Aa　　　　Bb　 　　　CC 　　　　　　　　　　　 　　2　　×　　2　　×　　1＝4(种) AbC配子 的概率 (A)×(b)×1(C)＝ ②求解子代基因型种类及概率 典例：AaBbCc×AabbCC 子代的基因型种类数 　　　　Aa×Aa Bb×bb Cc×CC 　　　　 　　 　 　　　　 3　× 2　× 2＝12(种) 子代中基因型为 AAbbCC的概率 (AA)×(bb)×(CC)＝ 子代中纯合子和杂 合子概率 纯合子概率＝××＝ 杂合子概率＝1－＝　　　 ③求解子代表型种类及概率 典例：AaBbCc×AabbCC 子代的表型种类数 Aa×Aa Bb×bb Cc×CC 　 　 2　×　2　×　1＝4(种) 子代中表型为A_B_C_的概率 (A_)×(B_)×1(C_)＝ 子代中不同于亲本表型的概率 不同于亲本表型(表现型)的概率＝1－与亲本表型(表现型)相同的概率＝ 1－[(A_B_C_)＋(A_bbC_)]＝ 2.“逆向组合法”推断亲本基因型 (1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析。 (2)题型示例(以两对等位基因为例) 子代表型(表现型)比例及拆分 亲本基因型推断 9∶3∶3∶1⇒ (3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb 1∶1∶1∶1⇒ (1∶1)(1∶1) AaBb×aabb或Aabb×aaBb 3∶3∶1∶1⇒ (3∶1)(1∶1) AaBb×Aabb或AaBb×aaBb 3∶1⇒ (3∶1)×1 Aabb×Aabb、AaBB×Aa_ _、 aaBb×aaBb、AABb×_ _Bb　 若为自交后代，则亲本的基因型中一纯一杂：AaBB、Aabb、aaBb、AABb 【例1】 在三对基因各自独立遗传的条件下，亲本ddEeFF与DdEeff杂交，其子代性状表现不同于亲本的个体占全部后代的(　　) A．5/8 B．3/8 C．1/12 D．1/4 答案　A 解析　ddEeFF与DdEeff杂交，其子代性状表现和亲本中ddEeFF相同的占1/2×3/4×1＝3/8，其子代性状表现和亲本中DdEeff相同的概率为0。故亲本ddEeFF与DdEeff杂交，其子代性状表现不同于亲本的个体占全部后代的1－3/8＝5/8。 【例2】 某对亲本的杂交组合为YyRrDd×YyRrDD，三对等位基因控制三对相对性状，均独立遗传。下列有关F1的叙述，错误的是(　　) A．F1可能有4种表型，18种基因型 B．F1中杂合子所占的比例为7/8 C．该对杂交组合的配子间随机结合的方式共有16种 D．F1中基因型为YyRrDd的个体所占的比例为1/8 答案　C 解析　亲本的杂交组合为YyRrDd×YyRrDD，则F1的表型有2×2×1＝4种，基因型有3×3×2＝18种，A项正确；F1中纯合子所占的比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，杂合子所占的比例为1－1/8＝7/8，B项正确；根据三对基因独立遗传可知，YyRrDd产生8种配子，YyRrDD产生4种配子，配子间随机结合的方式有32种，C项错误；F1中基因型为YyRrDd的个体所占的比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，D项正确。 探究点2　两对基因控制的性状遗传中异常分离比现象 1．“和”为16的特殊性状分离比——基因相互作用 测交后代比例 类型 自交后代比例 存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余表现正常 9∶6∶1 1∶2∶1 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∶7 1∶3 aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2 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∶1 3∶1 2． “和”为16的特殊性状分离比——显性基因累加 (1)相关原理 显性基因在基因型中的个数影响性状表现。 (2)F1(AaBb)自交后代比例 AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1。 (3)F1(AaBb)测交后代比例 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1。 3．“和”小于16的特殊性状分离比 (1)从每对相对性状分离比角度分析 ①6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒一对显性基 因纯合致死 如BB致死： ②4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因纯合致死 (2)隐性纯合致死(自交情况) 自交后代性状分离比出现9∶3∶3(双隐性致死)；自交后代性状分离比出现9∶1(单隐性致死)。 【例3】 (2024·贵州)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干，某研究小组对其开展了系列实验，结果如图所示。 回答下列问题。 (1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是__________________。实验③中的子代比例说明了____________________________________，其黄色子代的基因型是________。 (2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有________种，其中基因型组合为________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。 (3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状，短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律，若甲雌雄个体相互交配，则子代表型及比例为______________________________________ ___________________________________________________________________； 为测定丙产生的配子类型及比例，可选择丁个体与其杂交，选择丁的理由是____________________________。 解析　(1)根据图中杂交组合②可知，B1对B3为显性；根据图中杂交组合③可知，B1对B2为显性；根据图中杂交组合①可知，B2对B3为显性，故B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性，其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。(2)根据(1)可知，小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3，共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多，共有黄色、鼠色和黑色3种。(3)根据题意，甲的基因型是B1B2Dd，则该基因型的雌雄个体相互交配，子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾＝4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾，其基因型为B2_Dd，为测定丙产生的配子类型及比例，可采用测交的方法，即丁个体与其杂交，理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。 答案　(1)B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性 基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性 B1B2、B1B3　(2)5/五　B1B3和B2B3 (3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾＝4∶2∶2∶1　丁是隐性纯合子B3B3dd 【例4】 (2023·新课标)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体，为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是(　　) A．亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb B．F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种 C．基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆 D．F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16 答案　D 解析　F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律，即高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A项正确；矮秆基因型为A_bb、aaB_，F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种，B项正确；由F2中表型及其比例可知，基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆，C项正确；F2矮秆基因型为A_bb、aaB_共6份，纯合子基因型为aaBB、AAbb共2份，因此矮秆中纯合子所占比例为1/3，F2高秆基因型为A_B_共9份，纯合子为AABB共1份，因此高秆中纯合子所占比例为1/9，D项错误。 探究点3　自由组合定律在实践中的应用 1．巧用自由组合定律求解遗传病概率 (1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下： (2)根据序号所示进行相乘得出相应概率，再进一步拓展如下表： 序号 类型 计算公式 ① 同时患两病概率 mn ② 只患甲病概率 m(1－n) ③ 只患乙病概率 n(1－m) ④ 不患病概率 (1－m)(1－n) 拓展求解 患病概率 ①＋②＋③或1－④ 只患一种病概率 ②＋③或1－(①＋④) 2．孟德尔定律在育种实践中的应用 (1)杂交育种原理：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 (2)杂交育种过程分析 ①培育常规的纯合子品种 a．培育隐性纯合子品种：选出双亲子一代子二代→选出符合要求的优良性状个体即可推广。 b．培育显性纯合子品种：选出双亲子一代子二代→选出符合要求的优良性状个体子三代―→选出符合要求的优良性状个体……→选出能稳定遗传的个体推广。 ②培育杂合子品种 在农业生产上，可以将杂种子一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。 a．基本步骤：选取双亲P(♀、)→杂交→F1。 b．特点：高产、优质、抗性强，但种子只能用一年，需年年育种(因杂合子自交后代会发生性状分离)。可采用无性繁殖技术如植物组织培养、营养繁殖(如甘薯、马铃薯等)等技术达到长期利用杂种子一代的目的。 【例5】 人类的眼睛白内障(C基因)、松脆骨骼(F基因)都为显性遗传，两种病都与性别无关。假设控制这两种病的基因在遗传上遵循自由组合定律。现有一男人骨骼正常，但有白内障，其母亲眼睛正常。若与一个有白内障又松脆骨骼的女人婚配，其父亲眼睛、骨骼都正常。下列叙述正确的是(　　) A．此夫妇生第一个小孩，眼睛正常但为松脆骨骼的概率是3/8 B．此夫妇生第一个小孩，有白内障但骨骼正常的概率是3/8 C．此夫妇生第一个小孩，眼睛、骨骼都正常的概率是1/4 D．此夫妇生第一个小孩，有白内障且松脆骨骼的概率是1/4 答案　B 解析　由题意可知，C、F两基因遵循基因的自由组合定律，由于患白内障、骨骼正常男子的母亲眼睛正常，则其基因型为Ccff；由于患白内障且松脆骨骼女子的父亲眼睛、骨骼都正常，则其基因型为CcFf。这对夫妇的后代中，眼睛正常但松脆骨骼的概率是1/4×1/2＝1/8，白内障但骨骼正常的概率是3/4×1/2＝3/8，眼睛、骨骼都正常的概率是1/4×1/2＝1/8，白内障且松脆骨骼的概率是3/4×1/2＝3/8。 【例6】 已知水稻(二倍体)的抗病(A)对不抗病(a)为显性，高秆(D)对矮秆(d)为显性，两对基因在遗传上遵循自由组合定律，高秆易倒伏，会导致产量降低。现有纯合的抗病高秆和不抗病矮秆的水稻品种，为了得到能够稳定遗传的抗病矮秆水稻，可让两纯合水稻品种进行杂交得F1。回答下列问题： 杂交后得到F1的基因型为__________，再让F1进行自交，从F2中挑选表型为__________的个体进行连续自交，最后得到所需品种，所需品种属于____________(填“纯合子”或“杂合子”)。 解析　纯合的抗病高秆(AADD)水稻品种与不抗病矮秆(aadd)水稻品种进行杂交，F1的基因型为AaDd，表现为抗病高秆，F1进行自交，从F2中挑选表型为抗病矮秆(A_dd)的个体进行连续自交，最终得到的抗病矮秆属于纯合子。 答案　AaDd　抗病矮秆　纯合子 1．父亲六指(由D基因控制)，母亲正常，生出一个患白化病(由a基因控制)的儿子。他们再生的子女中同时患白化病和六指的可能性为(　　) A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8 答案　D 解析　由“父亲六指，母亲正常，生出一个患白化病的儿子”可知，父亲基因型为DdAa，母亲基因型为ddAa，这对夫妻再生的子女中，患白化病同时又是六指(D_aa)的概率是(1/2)×(1/4)＝1/8。 2．已知某品种油菜粒色受两对等位基因控制(独立遗传)，基因型为AaBb的黄粒油菜自交，F1中黄粒∶黑粒＝9∶7。现将F1中全部的黄粒个体进行测交，则后代中黑粒纯合子所占比例是(　　) A．1/16 B．1/9 C．1/4 D．1/2 答案　B 解析　根据题意分析，油菜粒色受两对等位基因控制且独立遗传，说明遵循基因的自由组合定律。基因型为AaBb的黄粒油菜自交，F1中黄粒∶黑粒＝9∶7，这是“9∶3∶3∶1”的变式，所以黄粒的基因型为A_B_，黑粒的基因型为A_bb、aaB_和aabb。基因型为AaBb的黄粒油菜自交，F1中黄粒∶黑粒＝9∶7，F1中黄粒的基因型及比例为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb，将F1中全部的黄粒个体进行测交，即与aabb杂交，测交后代中能产生黑粒纯合子aabb的组合只有4/9AaBb×aabb，则后代中黑粒纯合子所占的比例是4/9×1/4＝1/9，B项正确。 3．(2022·山东)(不定项)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是(　　) 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4 乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4 A．让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B．让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6 C．若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D．若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型及比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 答案　BC 解析　分析题意可知，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_的个体花色为红色，基因型为aabbI_的个体花色为蓝色，基因型为_ _ _ _ ii的个体花色为白色。根据甲、乙杂交结果中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4(9∶3∶3∶1的变式)，说明F1中有两对基因杂合，且相关的两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律；同理，根据乙、丙杂交结果，也可说明F1中有两对基因杂合，且相关的两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。根据F2的表型确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII。F2中基因型为_ _ _ _ii的个体均表现为白花，让其与只含隐性基因的植株测交，其子代仍然是白花，无法鉴别它具体的基因型，A项错误。甲×乙杂交组合的F2中紫红色植株基因型及比例为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1；乙×丙杂交组合的F2中紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1，仅考虑基因I，F2中II∶Ii＝1∶2，所以F2紫红色植株自交一代后，白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B项正确。若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本的基因型为_ _ _ _ Ii，该植株可能的基因型最多有9(3×3)种，C项正确。甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，其自交后子代的表型及比例为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)＝9∶3∶3∶1；若A、a与B、b位于一对同源染色体上，即a、B与A、b分别位于一条染色体上，则F1自交后，子代的表型及比例为紫红色∶靛蓝色∶红色＝2∶1∶1。D项错误。 4．(2023·全国乙)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是(　　) A．从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死 B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 答案　D 解析　分析可知，实验①宽叶矮茎植株(A_ bb)自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb，A基因纯合致死；实验②窄叶高茎植株(aaB_ )自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1，可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb，子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb, B基因纯合致死，A、B项正确。由以上分析可知，A基因纯合致死，B基因纯合致死，若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C项正确。将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交，子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb ，其中纯合子所占的比例为1/9，D项错误。 5．一豌豆杂合子(Aa)植株自然状态下生长，下列叙述不正确的是(　　) A．若自交后代AA∶Aa∶aa＝2∶3∶1，可能是含有隐性遗传因子的花粉50%死亡造成的 B．若自交后代AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，可能是花粉50%死亡造成的 C．若自交后代AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1，可能是含有隐性遗传因子的配子50%死亡造成的 D．若自交后代AA∶Aa∶aa＝2∶2∶1，可能是隐性个体50%死亡造成的 答案　D 解析　Aa植株中雌配子有1/2A、1/2a，若雄配子a有50%的致死，说明雄配子是1/2A＋1/2×1/2a，也就是雄配子中有2/3A、1/3a，后代各种基因型的频率为(1/2×2/3)AA∶(1/2×2/3＋1/2×1/3)Aa∶(1/2×1/3)aa＝2∶3∶1，A项正确；若花粉有50%的死亡，雄配子中A与a的比例不变，所以Aa自交后代的基因型及比例仍是1∶2∶1，B项正确；若含有隐性遗传因子的配子有50%的死亡，则配子中A的频率为2/3，a的频率为1/3，自交后代的基因型及比例是(2/3×2/3)AA∶(2/3×1/3×2)Aa∶(1/3×1/3)aa＝4∶4∶1，C项正确；一豌豆杂合子(Aa)植株自交时，后代各种基因型所占的比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，若隐性个体50%死亡，则自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶(1×1/2)＝2∶4∶1，D项错误。 6．(2022·全国甲改编)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b独立遗传。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是(　　) A．子一代中红花植株数是白花植株数的3倍 B．子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12 C．亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍 D．亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等 答案　B 解析　分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A项正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B项错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a＝1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍，C项正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$