拓展微課 數(shù)學(xué)方法在遺傳規(guī)律解題中的運(yùn)用 專題講解 難點(diǎn)一分解法分解是數(shù)學(xué)中應(yīng)用較為普遍的方法 位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的 也就是說一對等位基因與另一對等位基因的分離和組合是互不干擾 各自獨(dú)立的 因此 解決較為復(fù)雜的關(guān)于自由組合定律的問題時(shí) 可借鑒分解法 1 概率的分解將題干中所給的概率拆分為兩個(gè)或多個(gè)概率 再運(yùn)用分離定律單獨(dú)分析 逆向思維 快速解決此類問題 典題示導(dǎo) 1 在香豌豆中 當(dāng)C R兩個(gè)顯性基因都存在時(shí) 花才呈紅色 一株紅花香豌豆與基因型為ccRr的植株雜交 子代中有3 8開紅花 則該紅花香豌豆的基因型為 答案 CcRr 2 比例的分解將題干中所給的比例拆分為兩個(gè)或多個(gè)特殊比例 再運(yùn)用分離定律單獨(dú)分析 逆向思維 快速解決此類問題 有時(shí) 一些拆分后的比例運(yùn)用自由組合定律分析更簡單 因此不要拘泥于分離定律 典題示導(dǎo) 2 一種哺乳動物的直毛 B 對卷毛 b 為顯性 黑色 C 對白色 c 為顯性 這兩對基因分別位于不同對的同源染色體上 基因型為BbCc的個(gè)體與 個(gè)體X 交配 子代表現(xiàn)型有直毛黑色 卷毛黑色 直毛白色和卷毛白色 并且它們之間的比例為3 3 1 1 個(gè)體X 的基因型為 A BbCcB BbccC bbCcD bbcc 解析 子代表現(xiàn)型有直毛黑色 卷毛黑色 直毛白色和卷毛白色 并且它們之間的比例為3 3 1 1 先單獨(dú)統(tǒng)計(jì)毛形可知直毛 卷毛 1 1 推理出親代基因型為Bb bb 再單獨(dú)統(tǒng)計(jì)毛色可知黑毛 白毛 3 1 推理出親代基因型為Cc Cc 綜合考慮 個(gè)體X 的基因型是bbCc 答案 C 3 某種植物的表現(xiàn)型有高莖和矮莖 紫花和白花 其中紫花和白花這對相對性狀由兩對等位基因控制 這兩對等位基因中任意一對為隱性純合則表現(xiàn)為白花 用純合的高莖白花個(gè)體與純合的矮莖白花個(gè)體雜交 F1表現(xiàn)為高莖紫花 F1自交產(chǎn)生F2 F2有4種表現(xiàn)型 高莖紫花162株 高莖白花126株 矮莖紫花54株 矮莖白花42株 請回答 根據(jù)此雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測 株高受對等位基因控制 依據(jù)是 在F2中矮莖紫花植株的基因型有種 矮莖白花植株的基因型有種 答案 1F2的高莖 矮莖 3 145 解析 根據(jù)題干信息 可假設(shè)高莖和矮莖的相關(guān)基因?yàn)锳與a 紫花和白花的相關(guān)基因?yàn)锽與b D與d 由于親本為純合高莖白花個(gè)體與純合矮莖白花個(gè)體 因此F1的基因型為AaBbDd 表現(xiàn)型為高莖紫花 F1自交 對F2按株高和花色分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì) F2中高莖 162 126 矮莖 54 42 3 1 紫花 162 54 白花 126 42 9 7 F2中株高的比例要運(yùn)用分離定律進(jìn)行分析 而花色的比例則要運(yùn)用自由組合定律進(jìn)行分析 難點(diǎn)二合并同類項(xiàng)法合并同類項(xiàng)實(shí)際上就是乘法分配律的逆向運(yùn)用 例如兩對等位基因間的基因互作 依據(jù)題意進(jìn)行合并同類項(xiàng) 在9 3 3 1的基礎(chǔ)上 基因型為AaBb的個(gè)體自交 其子代表現(xiàn)型比例可以變化為15 1 9 7 9 6 1等等 合并同類項(xiàng)法在巧推自由組合規(guī)律特殊比值中是一種好方法 典題示導(dǎo) 4 在西葫蘆的皮色遺傳中 已知黃皮基因 Y 對綠皮基因 y 為顯性 但在另一白色顯性基因 W 存在時(shí) 基因Y和y都不能表達(dá) 現(xiàn)有基因型為WwYy的個(gè)體自交 其后代表現(xiàn)型種類及比例是 A 2種 13 3B 3種 12 3 1C 3種 10 3 3D 4種 9 3 3 1 解析 基因型為WwYy的個(gè)體自交 子代有9W Y 3W yy 3wwY 1wwyy 再根據(jù)黃皮基因 Y 對綠皮基因 y 為顯性 但在另一白色顯性基因 W 存在時(shí) 基因Y和y都不能表達(dá) 合并同類項(xiàng)9W Y 和3W yy為12 則子代表現(xiàn)型種類及比例為3種 12 3 1 答案 B 難點(diǎn)三通項(xiàng)公式法先根據(jù)題設(shè)條件和遺傳學(xué)原理進(jìn)行簡單的推導(dǎo) 從中歸納出通項(xiàng)公式 然后依據(jù)通項(xiàng)公式來解決問題 1 n對等位基因的個(gè)體 獨(dú)立遺傳 自交公式含n對等位基因 各自獨(dú)立遺傳 的親本自交 則配子的種類和F1表現(xiàn)型的種類為2n種 基因型種類為3n種 純合子種類為2n種 雜合子種類為 3n 2n 種 典題示導(dǎo) 5 水稻雜交育種特點(diǎn)是將兩個(gè)純合親本的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起 再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種 假設(shè)雜交涉及4對相對性狀 每對相對性狀各受一對等位基因控制 彼此間各自獨(dú)立遺傳 在完全顯性的情況下 從理論上講 F2表現(xiàn)型共有種 其中純合基因型共有種 雜合基因型共有種 答案 161665 2 雜合子 Aa 連續(xù)自交公式Aa連續(xù)自交n次 后代情況為雜合子占 1 2 n 純合子占1 1 2 n AA或aa占1 2 1 1 2 n 顯性 隱性 2n 1 2n 1 典題示導(dǎo) 6 已知小麥抗病對感病為顯性 無芒對有芒為顯性 兩對性狀獨(dú)立遺傳 用純合的抗病無芒與感病有芒雜交 F1自交 播種所有的F2 假定所有F2植株都能成活 在F2植株開花前 拔掉所有的有芒植株 并對剩余植株套袋 假定剩余的每株F2收獲的種子數(shù)量相等 且F3的表現(xiàn)型符合遺傳定律 理論上 F3中表現(xiàn)感病植株的比例為 A 1 8B 3 8C 1 16D 3 16 解析 分析題意可知 在F2植株開花前 拔掉所有的有芒植株 這一處理對F2抗病與感病的比例沒有影響 因此該題實(shí)際上是一個(gè)分離定律的問題 F1抗病雜合子連續(xù)自交兩次得F3植株 F3植株中感病植株占1 2 1 1 2 2 3 8 答案 B 3 雌雄配子組合公式如果親代雄性個(gè)體含n對等位基因 雌性個(gè)體含m對等位基因 各對基因獨(dú)立遺傳 則親代雄性個(gè)體產(chǎn)生2n種配子 雌性個(gè)體產(chǎn)生2m種配子 受精時(shí) 雌雄配子組合數(shù)為2n與2m的乘積 典題示導(dǎo) 7 西葫蘆果皮的顏色由兩對等位基因 W與w Y與y 控制 兩對基因獨(dú)立遺傳 果皮的顏色有3種 白色為W Y W yy 黃色為wwY 綠色為wwyy 進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn) P白果皮 黃果皮F1白果皮 黃果皮 綠果皮 4 3 1求親本的基因型 答案 WwYy和wwYy 解析 首先根據(jù)親代表現(xiàn)型可初步確定親本的基因型為W wwY 由子代白果皮 黃果皮 綠果皮 4 3 1 可知子代組合數(shù)為 4 3 1 8 種 這要求一個(gè)親本產(chǎn)生4種配子 另一個(gè)親本產(chǎn)生2種配子 所以親本的基因型為WwYy和wwYy 難點(diǎn)四二項(xiàng)式定理法一般地 對于任意正整數(shù)n 都有 a b n anb0 an 1b an rbr a0bn 這個(gè)公式叫作二項(xiàng)式定理 典題示導(dǎo) 8 基因?yàn)锳aBbDdEeGgHhKk的個(gè)體自交 假定這7對等位基因自由組合 則下列有關(guān)其子代的敘述 正確的是 A 1對等位基因雜合 6對等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為5 64B 3對等位基因雜合 4對等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為35 128C 5對等位基因雜合 2對等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為67 256D 7對等位基因純合個(gè)體出現(xiàn)的概率與7對等位基因雜合的個(gè)體出現(xiàn)的概率不同 答案 B 解析 根據(jù)二項(xiàng)式定理 1對等位基因雜合 6對等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為 1 2 1 1 2 6 7 128 A錯(cuò)誤 5對等位基因雜合 2對等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為 1 2 2 1 2 5 21 128 C錯(cuò)誤 7對等位基因純合的個(gè)體與7對等位基因雜合的個(gè)體出現(xiàn)的概率相等 均為1 128 D錯(cuò)誤 難點(diǎn)五利用 3 4 n 1 4 n推導(dǎo)依據(jù)n對等位基因自由組合且為完全顯性時(shí) F2中每對等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因的個(gè)體所占比例是 3 4 n 隱性純合子所占比例是 1 4 n 類比 快速推理基因型 典題示導(dǎo) 9 某植物紅花和白花這對相對性狀同時(shí)受多對等位基因控制 如A a B b C c D d 各對等位基因獨(dú)立遺傳 當(dāng)個(gè)體的基因型中每對等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí) 即A B 才開紅花 否則開白花 進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn) P紅花 白花F1紅花F2紅花 白花 81 175求親本的基因型和子一代的基因型 答案 親本的基因型為AABBCCDD和aabbccdd 子一代的基因型為AaBbCcDd 解析 F2中紅花個(gè)體 A B 占全部個(gè)體的比例為81 81 175 81 256 3 4 4 由此可知 紅花和白花由4對等位基因控制 F1紅花的基因型為AaBbCcDd 進(jìn)而推知親本的基因型為AABBCCDD和aabbccdd 難點(diǎn)六利用數(shù)據(jù)先判斷 再推導(dǎo)基因型這種推導(dǎo)方法中 利用數(shù)據(jù)不是為了單純的計(jì)算 而是通過數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷 找出突破口 以達(dá)到巧推親代基因型的目的 典題示導(dǎo) 10 玉米是雌雄同株二倍體植物 其籽粒的顏色與細(xì)胞中的色素有關(guān) 現(xiàn)有一種彩色玉米 控制其色素合成的三對等位基因分別位于三對同源染色體上 基因組成A C D 為紫色 A C dd和A ccD 為古銅色 其他基因組成為白色 現(xiàn)有兩株古銅色玉米雜交 F1全部為紫色 F2中紫色占63 128 這兩株古銅色玉米的基因型為 答案 AACCdd和AaccDD或AaCCdd和AAccDD 解析 根據(jù)親本的表現(xiàn)型和F1全部為紫色 A C D 可推知親代兩株古銅色玉米的基因型為A CCdd和A ccDD 假設(shè)F1全部為AaCcDd 則F2中紫色占27 64 假設(shè)F1全部為AACcDd 則F2中紫色占9 16 兩種假設(shè)與F2中紫色占63 128都不符 因此可推知F1紫色的基因型不是一種 而有兩種 進(jìn)一步可推知親代關(guān)于A a基因的基因組成中有一對純合 一對雜合 綜上所述 這兩株古銅色玉米的基因型為AACCdd和AaccDD或AaCCdd和AAccDD 跟蹤訓(xùn)練 1 某種植物的花色性狀受一對等位基因控制 且紅花基因?qū)Π谆ɑ驗(yàn)轱@性 現(xiàn)將該植物群體中的白花植株與紅花植株雜交 子一代中紅花植株和白花植株的比例為5 1 如果將親本紅花植株自交 F1中紅花植株和白花植株的比例為 A 3 1B 5 1C 5 3D 11 1 答案 D 解析 植物的花色性狀受一對等位基因 設(shè)為A a 控制 將該植物群體中的白花植株 aa 與紅花植株雜交 A 子一代中紅花植株和白花植株的比例為5 1 說明該植物群體中的紅花植株的基因型及比例為AA Aa 2 1 因此 如果將親本紅花植株自交 F1中白花植株的比例為1 3 1 4 1 12 則F1中紅花植株和白花植株的比例為11 1 故D項(xiàng)正確 A B C項(xiàng)錯(cuò)誤 典題示導(dǎo) 6 現(xiàn)有三個(gè)水稻品種 基因型分別為AABBdd AabbDD和aaBBDD 如果從插秧 移栽幼苗 到獲得種子 花粉 為一次栽培 運(yùn)用單倍體育種技術(shù) 利用以上三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾次栽培 A 1B 2C 3D 4 答案 C 解析 親代雜交 子代中高莖 矮莖 3 1 則雙親基因型為Tt Tt 腋生花 頂生花 1 1 則雙親基因型為Aa aa 故雙親的基因型為TtAa Ttaa 莖的高矮與花的位置是兩對相對性狀 F1中兩對基因均為純合子的概率為1 2 1 2 1 4 兩對性狀均為隱性的概率為1 4 1 2 1 8 F1中高莖腋生花的基因型可能為TTAa或TtAa 3 2017 武漢四月調(diào)研 某植物種子的顏色有黃色和綠色之分 受多對獨(dú)立遺傳的等位基因控制 現(xiàn)有兩個(gè)綠色種子的純合品系 定為X Y 讓X Y分別與一純合的黃色種子的植物雜交 在每個(gè)雜交組合中 F1都是黃色種子 再自花受粉產(chǎn)生F2 每個(gè)組合的F2分離比如下 X 產(chǎn)生的F2 27黃 37綠Y 產(chǎn)生的F2 27黃 21綠回答下列問題 1 根據(jù)上述哪個(gè)品系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 可初步推斷該植物種子的顏色至少受三對等位基因控制 請說明判斷的理由 2 請從上述實(shí)驗(yàn)中選擇合適的材料 設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)證明推斷的正確性 要求 寫出實(shí)驗(yàn)方案 并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果 答案 1 X F1都是黃色 表明黃色對綠色為顯性 X品系產(chǎn)生的F2中 黃色占27 64 3 4 3 表明F1中有三對基因是雜合的 X與親本黃色種子植物之間有三對等位基因存在差異 2 取與X雜交形成的F1 與X雜交 后代中將出現(xiàn)黃色與綠色兩種表現(xiàn)型 且比例為1 7 解析 由題意 受多對獨(dú)立遺傳的等位基因控制 可知 某植物種子顏色的遺傳遵循基因的自由組合定律 再以 X品系及其雜交所得F1的表現(xiàn)型 F2的性狀分離比 為解題的切入點(diǎn) 推測控制該對相對性狀的等位基因的對數(shù) 進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)問題的解答 1 在X品系的實(shí)驗(yàn)中 F1都是黃色 表明黃色對綠色為顯性 X品系產(chǎn)生的F2中 結(jié)黃色種子的個(gè)體占全部個(gè)體的比例為27 27 37 3 4 3 表明F1中有三對基因是雜合的 X與親本黃色種子植物之間有三對等位基因存在差異 據(jù)此可推斷該植物種子的顏色至少受三對等位基因控制 2 依題意和結(jié)合對 1 的分析可知 只要是三種顯性基因同時(shí)存在就表現(xiàn)為黃色 其余情況均表現(xiàn)為綠色 若這三對等位基因分別用A和a B和b C和c來表示 則X品系的基因型為aabbcc X與一純合黃色種子植物雜交所得F1的基因型為AaBbCc 若設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)證明推斷 該植物種子的顏色至少受三對等位基因控制 的正確性 可采取測交方案 即取與X雜交形成的F1 與X雜交 后代中將出現(xiàn)黃色與綠色兩種表現(xiàn)型 且比例為1 7