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生物新教材（2019）生物必修2微專題(2)
自由組合定律的常規解題方法
一、運用分離定律解決自由組合問題
分離定律是自由組合定律的基礎，要學會運用分離定律的方法解決自由組合的問題。請結合下面給出的例子歸納自由組合問題的解題規律：
1．思路：將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題
在獨立遺傳的情況下，有幾對雜合基因就可分解為幾個分離定律問題，如AaBb×Aabb可分解為Aa×Aa、Bb×bb。
2．常見題型
推斷性狀的顯隱性關系及親子代的基因型和表型，求相應基因型、表型的比例或概率。
3．根據親本的基因型推測子代的基因型、表型及比例——正推型
(1)配子類型問題
求AaBbCc產生的配子種類，以及配子中ABC的概率。
產生的配子種類：
　Aa　　　　Bb　　　　Cc
　↓　　　　↓　　　　 ↓
2　　×　 2　　×　　2＝8種
產生ABC配子的概率為××＝。
規律　某一基因型的個體所產生配子種類數等于2n種(n為等位基因對數)。
(2)配子間結合方式問題
AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結合方式有多少種？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子。
AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。
②再求兩性配子間的結合方式。由于雌雄配子間的結合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4＝32種結合方式。
規律　兩基因型不同的個體雜交，配子間結合方式種類數等于各親本產生配子種類數的乘積。
(3)子代基因型種類及概率問題
如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？
先分解為三個分離定律，再用乘法原理組合。
后代有3×2×3＝18種基因型
又如該雙親后代中，AaBBCC出現的概率為(Aa)×(BB)×(CC)＝。
(4)子代表型種類及概率問題
如AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能有多少種表型？
后代有2×2×2＝8種表型
又如該雙親后代中表型A_bbcc出現的概率為(A_)×(bb)×(cc)＝。
4．根據子代表型分離比推測親本基因型——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
例1　已知A與a、B與b、D與d三對等位基因自由組合，分別控制3對相對性狀。若基因型分別為AaBbDd、AabbDd的兩個體進行雜交，則下列關于雜交后代的推測，正確的是(　　)
A．表型有8種，基因型為AaBbDd的個體的比例為
B．表型有4種，基因型為aaBbdd的個體的比例為
C．表型有8種，基因型為Aabbdd的個體的比例為
D．表型有8種，基因型為aaBbDd的個體的比例為
答案　D
解析　親本的基因型分別為AaBbDd、AabbDd，兩個體進行雜交，后代表型種類為2×2×2＝8(種)，故B錯誤；后代基因型為AaBbDd個體的比例為××＝，故A錯誤；后代基因型為Aabbdd個體的比例為××＝，故C錯誤；后代基因型為aaBbDd個體的比例為××＝，故D正確。
例2　水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗病(R)對易染病(r)為顯性。現有兩株水稻作為親本進行雜交實驗，產生的后代表型及其數量比是高稈抗病∶矮稈抗病∶高稈易染病∶矮稈易染病＝3∶3∶1∶1，則該親本的基因型為(　　)
A．DdRr和ddRr B．Ddrr和DdRr
C．DdRr和DdRr D．DdRr和ddrr
答案　A
解析　根據后代中高稈∶矮稈＝1∶1可知，親本對應的基因型組合為Dd×dd；根據后代中抗病∶易染病＝3∶1可知，親本對應的基因型組合為Rr×Rr。故該親本的基因型為DdRr和ddRr。
二、兩對基因控制的性狀遺傳中異常分離比現象
條件 F1(AaBb)自交后代比例 F1(AaBb)測交后代比例
存在一種顯性基因(A或B)時表現為同一種性狀，其余正常表現 9∶6∶1 1∶2∶1
即A_bb和aaB_個體的表型相同
A、B同時存在時表現為一種性狀，否則表現為另一種性狀 9∶7 1∶3
即A_bb、aaB_、aabb個體的表型相同
a(或b)成對存在時表現同一種性狀，其余正常表現 9∶3∶4 1∶1∶2
即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同
只要存在顯性基因(A或B)就表現為同一種性狀，其余正常表現 15∶1 3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同
顯性基因在基因型中的個數影響性狀表現(累加效應) AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
致死類型(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”巧解自由組合定律中特殊分離比問題
第一步，判斷是否遵循基因自由組合定律：若沒有致死的情況，雙雜合子自交后代的表型比例之和為16，則符合基因的自由組合定律，否則不符合基因的自由組合定律。
第二步，寫出遺傳圖解：根據基因的自由組合定律，寫出F2四種表型對應的基因型，并注明自交后代性狀分離比(9∶3∶3∶1)，然后結合作用機理示意圖推敲雙顯性、單顯性、雙隱性分別對應什么表型。
第三步，合并同類項：根據題意，將具有相同表型的個體進行“合并同類項”。
例3　某植物的花色受獨立遺傳的兩對基因A、a，B、b控制，這兩對基因與花色的關系如圖所示，此外，a基因對于B基因的表達有抑制作用。現將基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1，則F1的自交后代中花色的表型比例是(　　)
A基因　　 　B基因
↓　　 　　　↓
白色色素粉色色素紅色色素
A．白∶粉∶紅＝3∶10∶3 B．白∶粉∶紅＝3∶12∶1
C．白∶粉∶紅＝4∶9∶3 D．白∶粉∶紅＝6∶9∶1
答案　C
解析　基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1，則F1的基因型為AaBb，F1自交后代中花色的表型及比例為白(aaB_＋aabb)∶粉(A_bb＋AaB_)∶紅(AAB_)＝(×＋×)∶(×＋×)∶(×)＝4∶9∶3。
例4　某動物毛色受兩對等位基因控制，棕色個體相互交配，子代總表現出棕色∶黑色∶灰色∶白色＝4∶2∶2∶1。下列相關說法錯誤的是(　　)
A．控制毛色的基因符合自由組合定律
B．白色個體相互交配，后代都是白色
C．控制毛色的顯性基因純合可能會使受精卵無法存活
D．棕色個體有4種基因型
答案　D
解析　由棕色個體相互交配子代總表現出棕色∶黑色∶灰色∶白色＝4∶2∶2∶1可知，此比例為9∶3∶3∶1的變式，親本為雙雜合個體，且兩對等位基因均表現出顯性純合致死。控制毛色的基因符合自由組合定律，A項正確；白色個體為雙隱性個體，故白色個體相互交配，后代都是白色，B項正確；出現4∶2∶2∶1的比例是因為控制毛色的顯性基因純合致死，即可能是受精卵致死，C項正確；棕色個體為雙顯性個體，且為雙雜合個體，由于顯性純合致死，故只有1種基因型，D項錯誤。
三、兩種遺傳病同時遺傳時的概率計算
當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，各種患病情況的概率分析如下：
根據序號所示進行相乘得出相應概率，再進一步拓展如下表
序號 類型 計算公式
已知 患甲病概率為m 則不患甲病概率為1－m
患乙病概率為n 則不患乙病概率為1－n
① 同時患兩病概率 m·n
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
只患一種病概率 ②＋③或1－(①＋④)
以上規律可用下圖幫助理解：
例5　多指癥由顯性基因控制，先天性聾啞由隱性基因控制，決定這兩種遺傳病的基因自由組合，一對男性患多指、女性正常的夫婦，婚后生了一個手指正常的聾啞孩子。這對夫婦再生下的孩子為手指正常、先天性聾啞、既多指又先天性聾啞這三種情況的可能性依次是(　　)
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
答案　A
解析　設多指相關基因用A、a表示，聾啞相關基因用B、b表示。根據親代和子代表型，可推出親代基因型：父AaBb，母aaBb，他們再生一個孩子情況如下圖：
①線表示全正常，×＝；
②線表示只患聾啞，×＝；
③線表示只患多指，×＝；
④線表示既患多指又患聾啞，×＝。
據此可得出答案。
例6　軟骨發育不全是一種顯性遺傳病，白化病是一種隱性遺傳病(兩種病都與性別無關)。一對夫妻都患有軟骨發育不全，他們所生的第一個孩子患有白化病和軟骨發育不全，第二個孩子表現正常。假設控制這兩種病的基因在遺傳上符合自由組合定律，請預測他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是(　　)
A．1/6 B．3/16 C．1/8 D．3/8
答案　B
解析　假設軟骨發育不全由B、b基因控制，白化病由A、a基因控制，兩個患有軟骨發育不全遺傳病的人結婚，第一個孩子患有白化病和軟骨發育不全，第二個孩子表現正常，則這對夫婦的基因型為AaBb、AaBb，他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是1/4×3/4＝3/16。
1．(2020·山東青島高二上月考)南瓜的果實中白色(W)對黃色(w)為顯性，盤狀(D)對球狀(d)為顯性，兩對基因獨立遺傳。下列不同親本組合所產生的后代中結白色球狀果實比例最大的一組是(　　)
A．WwDd×wwDD B．WwDd×wwdd
C．WWdd×WWdd D．WwDd×WWDD
答案　C
解析　WwDd×wwDD，后代結白色球狀果實(W_dd)的概率＝1/2×0＝0；WwDd×wwdd，后代結白色球狀果實(W_dd)的概率＝1/2×1/2＝1/4；WWdd×WWdd，后代結白色球狀果實(W_dd)的概率＝1；WwDd×WWDD，后代結白色球狀果實(W_dd)的概率＝1×0＝0。
2．某植物產量的高低有高產、中高產、中產、中低產、低產5種類型，受兩對獨立遺傳的基因A和a、B和b的控制，產量的高低與顯性基因的個數呈正相關。下列說法不正確的是(　　)
A．兩對基因的遺傳遵循基因自由組合定律
B．中產植株的基因型可能有AABb、AaBB兩種
C．基因型為AaBb的個體自交，后代高產∶中高產∶中產∶中低產∶低產＝1∶4∶6∶4∶1
D．對中高產植株進行測交，后代的表型及比例為中產∶中低產＝1∶1
答案　B
解析　由于兩對基因能夠獨立遺傳，所以，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，A項正確；中產植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三種，B項錯誤；基因型為AaBb的個體自交，后代中基因型為AABB(1/16)的個體表現為高產，基因型為AABb(2/16)和AaBB(2/16)的個體表現為中高產，基因型為AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的個體表現為中產，基因型為Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的個體表現為中低產，基因型為aabb(1/16)的個體表現為低產，因此，后代高產∶中高產∶中產∶中低產∶低產＝1∶4∶6∶4∶1，C項正確；中高產植株的基因型為AABb或AaBB，其中對AABb進行測交，后代表型及比例為中產∶中低產＝1∶1，對AaBB進行測交，后代表型及比例為中產∶中低產＝1∶1，因此，對中高產植株進行測交，后代的表型及比例為中產∶中低產＝1∶1，D項正確。
3．雞的羽毛顏色由兩對獨立遺傳的等位基因A和a、B和b控制，B是有色羽基因，b是白色羽基因。已知A_B_、aabb、A_bb均表現為白色羽，aaB_表現為有色羽。下列說法不合理的是(　　)
A．A基因對B基因的表達可能有抑制作用
B．若一白色羽個體測交后代全表現為白色羽，則該白色羽個體的基因型一定為aabb
C．若一有色羽個體測交后代中有色羽∶白色羽＝1∶1，說明該有色羽個體的基因型為aaBb
D．兩個基因型為AaBb的個體雜交，后代中表現為有色羽的個體占3/16
答案　B
解析　分析題意可知，只有在B基因存在、A基因不存在時才表現為有色羽，而當B基因和A基因同時存在時表現為白色羽，由此可推測A基因對B基因的表達可能有抑制作用，A項正確；基因型為AAB_、aabb、A_bb的個體與基因型為aabb的個體雜交，后代都全表現為白色羽，B項錯誤；有色羽個體的基因型為aaBB或aaBb，其中只有基因型為aaBb的個體測交，后代才會出現有色羽∶白色羽＝1∶1，C項正確；兩個基因型為AaBb的個體雜交，后代中表現為有色羽(aaB_)的個體占1/4×3/4＝3/16，D項正確。
4．已知某作物晚熟(W)對早熟(w)為顯性，感病(R)對抗病(r)為顯性，兩對基因獨立遺傳。含早熟基因的花粉有50%死亡，且純合感病個體不能存活，現有一株純合晚熟抗病個體與一株早熟感病個體，雜交得F1，取其中所有晚熟感病個體自交，所得F2表型比例為(　　)
A．6∶3∶2∶1 B．15∶5∶3∶1　C．16∶8∶2∶1 D．10∶5∶2∶1
答案　D
解析　含有w基因的花粉有50%死亡，因此基因型為Ww的父本產生的可育配子的類型及比例為W∶w＝2∶1，母本產生的可育配子的類型及比例為W∶w＝1∶1，雌雄配子隨機結合，子代的基因型及比例為WW∶Ww∶ww＝2∶3∶1，即后代的晚熟∶早熟＝5∶1。親本純合抗病個體基因型為rr，感病個體基因型為Rr，F1的基因型及比例為rr∶Rr＝1∶1；取F1中所有感病個體Rr自交，后代中能存活的感病個體(Rr)∶抗病個體(rr)＝2∶1。故F2表型比例為(5∶1)×(2∶1)＝10∶5∶2∶1。
5．某種蛇體色的遺傳如圖所示，基因B、b和T、t遵循自由組合定律，當兩種色素都沒有時表現為白色。選純合的黑蛇與純合的橘紅蛇作為親本進行雜交，下列有關敘述正確的是(　　)
A．親本黑蛇和橘紅蛇的基因型分別為BBTT、bbtt
B．F1的基因型全部為BbTt，表型均為黑蛇
C．讓F1花紋蛇相互交配，后代花紋蛇中純合子所占的比例為1/9
D．讓F1花紋蛇與雜合的橘紅蛇交配，其后代出現白蛇的概率為1/9
答案　C
解析　黑蛇的基因型為B_tt，橘紅蛇的基因型為bbT_，由于親本均為純合子，則親本黑蛇和橘紅蛇的基因型分別為BBtt、bbTT，A錯誤；親本黑蛇(BBtt)與橘紅蛇(bbTT)雜交后代基因型均為BbTt，表型為花紋蛇，B錯誤；讓F1花紋蛇(BbTt)相互交配，后代表型及比例為花紋蛇(B_T_)∶黑蛇(B_tt)∶橘紅蛇(bbT_)∶白蛇(bbtt)＝9∶3∶3∶1，花紋蛇(B_T_)中純合子(BBTT)所占的比例為1/9，C正確；讓F1花紋蛇(BbTt)與雜合的橘紅蛇(bbTt)交配，其后代出現白蛇(bbtt)的概率為1/2×1/4＝1/8，D錯誤。
6．旱金蓮由三對等位基因控制花的長度，這三對基因分別位于三對染色體上且獨立遺傳，作用相等且具疊加性。已知每個顯性基因控制花長為5 mm，每個隱性基因控制花長為2 mm。花長為24 mm的同種基因型個體相互授粉，后代出現性狀分離，其中與親本具有同等花長的個體所占比例是(　　)
A．1/16 B．1/8 C．5/16 D．3/8
答案　D
解析　根據題意知花長為24 mm的個體中應該有顯性基因(24－2×6)÷(5－2)＝4(個)，且后代有性狀分離，不可能是純合子，所以基因型可能是AaBbCC、AaBBCc、AABbCc。以AaBbCC為例，其自交后代含有4個顯性基因的比例為1/4×1/4×1＋1/4×1/4×1＋1/2×1/2×1＝3/8。

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