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微专题2 自由组合定律的应用
[学习目标] 掌握利用自由组合定律解决遗传问题的方法。
题型一 运用分离定律解答自由组合的常规问题
分离定律是自由组合定律的基础,要学会运用分离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.方法:分解组合法。
2.思路:将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对杂合基因就可分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
3.根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例——正推型
(1)配子类型及概率问题:求AaBbCc产生的配子种类,以及产生ABC配子的概率。
产生的配子种类:
Aa
Bb
Cc
↓
↓
↓
2
×
2
×
2=8种
产生ABC配子的概率为1/2×1/2×1/2=1/8。
(2)子代基因型(表型)种类及概率问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?可能有多少种表型?
先分解为三个分离定律,再用乘法原理组合。
⇒后代有3×2×3=18种基因型;
同理,表型有:2×1×2=4种。
1.计算子代杂合子概率时不能直接使用乘法定律,应该先计算纯合子的比例,然后用1-纯合子的比例。
2.计算子代表型或基因型不同于亲本的概率时不能直接使用乘法定律,应先计算与亲本基因型或表型相同的概率,然后用1-基因型或表型与亲本相同的概率。
4.根据子代表型分离比推测亲本基因型——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)⇒
(3)子代:3∶1∶3∶1=(3∶1)(1∶1)⇒
(4)子代:3∶1=(3∶1)×1⇒
(2025·河南新乡期中)已知A与a、B与b、C与c,3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,基因型为AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有4种,基因型为AaBbCc个体的比例为1/16
C.表型有4种,基因型为AaBbCc个体的比例为1/8
D.表型有8种,基因型为aaBbCc个体的比例为1/16
答案:D
解析:根据基因的分离定律和自由组合定律可知,子代表型为2×2×2=8种,AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16,A、B、C错误,D正确。
(2025·安徽黄山期末)南瓜果实的白色(W)对黄色(w)为显性,盘状(D)对球状(d)为显性,控制两对性状的基因独立遗传,那么基因型WwDd和WWDd的南瓜杂交,子代基因型和表型的种类依次为( )
A.2种和3种 B.3种和2种
C.6种和2种 D.6种和3种
答案:C
解析:据题意可知,控制两对性状的基因独立遗传,基因型WwDd和WWDd的南瓜杂交可拆解为Ww和WW,Dd和Dd,Ww和WW杂交后代基因型有2种,表型只有1种,Dd和Dd杂交后代基因型有3种,表型有2种,综合在一起分析可知,基因型WwDd和WWDd的南瓜杂交,子代基因型和表型的种类依次为2×3=6种、1×2=2种,C正确,A、B、D错误。
已知玉米的某两对基因按照自由组合定律遗传,子代的基因型及比值如图所示,则双亲的基因型是( )
A.DdSs×DDSs B.DDSS×DDSs
C.DdSs×DdSs D.DdSS×DDSs
答案:A
解析:子代基因型及比例为DD∶Dd=1∶1,SS∶Ss∶ss=1∶2∶1,故双亲的基因型为DdSs×DDSs,A符合题意。
题型二 和为“16”的“9∶3∶3∶1”的变式
1.基因互作(F1的基因型为AaBb)
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∶1
1∶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∶7
1∶3
即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同
a(或b)成对存在时表现为同一种性状,其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
即aaB_和aabb的表型相同或A_bb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∶1
3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同
2.显性基因累加效应
(1)表型
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是( )
A.小鼠体色遗传遵循自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有2种基因型
答案:A
解析:根据F2性状分离比为9∶3∶3∶1的变式,可判断小鼠体色基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;若相关基因用A/a、B/b表示,F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,即1黑∶2灰∶1白,B错误;F2灰鼠(A_bb、aaB_)中能稳定遗传的即纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(A_B_)有4种基因型,D错误。
(2025·山东潍坊期中)香豌豆的花色有紫花和白花两种,显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花,F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分析不正确的是( )
A.两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP
B.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
C.F2紫花中纯合子的比例为1/9
D.F2中白花的基因型有5种
答案:B
解析:9∶7是9∶3∶3∶1的变式,由题意可知,F1开紫花,其基因型为CcPp,两对基因的遗传遵循自由组合定律,两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP,A正确;CcPp×ccpp→CcPp(紫花)、ccPp(白花)、Ccpp(白花)、ccpp(白花),紫花∶白花=1∶3,B错误;F2紫花(C_P_)中纯合子(CCPP)的比例为1/9,C正确;F2中白花的基因型有5种,分别为CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp,D正确。
控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,遵循自由组合定律。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是( )
A.6~14厘米 B.6~16厘米
C.8~14厘米 D.8~16厘米
答案:C
解析:棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,AABbcc产生的配子中含有显性基因的数量分别为2、1,aaBbCc产生的配子中含有显性基因的数量分别为2、1、0,所以F1中含有显性基因最少的基因型是Aabbcc,长度最短为6+2=8厘米,含有显性基因最多的基因型是AaBBCc,长度为6+4×2=14厘米,C正确。
性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题模板
题型三 和小于“16”的致死现象
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
AaBb(配子致死)
水稻种子的有芒和无芒由等位基因B/b控制,非糯性与糯性由等位基因R/r控制,两对基因独立遗传。让有芒非糯性水稻自交,F1的表型及比例为有芒非糯性∶有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=6∶2∶3∶1。下列有关分析错误的是( )
A.该水稻存在基因B纯合致死现象
B.若亲本测交,子代有4种表型
C.F1的有芒非糯性水稻均为杂合子
D.F1的重组类型中纯合子占3/7
答案:D
解析:F1中有芒∶无芒=2∶1,是3∶1的变式,说明B纯合致死,A正确;由题意分析可知,亲本的基因型为BbRr,让其测交,子代有4种表型,即有芒非糯性、有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性,B正确;由于基因B纯合致死,因此F1的有芒非糯性(BbR_)水稻均为杂合子,C正确;F1的重组类型(有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=2∶3∶1)中,只有无芒非糯性和无芒糯性各有一份纯合子,因此纯合子占2/(2+3+1)=1/3,D错误。
某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中,存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交,后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例的原因的分析,错误的是( )
A.若为5∶1∶1∶1,可能是基因型为Ab和aB的花粉不育
B.若为4∶2∶2∶1,可能是基因A和基因B纯合致死
C.若为5∶3∶3∶1,可能是基因型为AB的花粉不育
D.若为6∶3∶3∶1,可能是基因A纯合致死
答案:D
解析:若基因型为Ab和aB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab=1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶1∶1∶1,A正确;若基因A和基因B纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaBb)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=4∶2∶2∶1,B正确;若基因型为AB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶3∶3∶1,C正确;若基因A纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaB_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=6∶3∶2∶1,D错误。
解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析,如:
6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因纯合致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析,如BB致死:
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