拓展微课 数学方法在遗传规律解题中的运用 (含答案详解)
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遗传规律相关的解题技巧在高中生物的教学内容中,基因的分离规律和自由组合规律一直是学生需掌握的重难点内容。
相关内容的概率、基因型和表现型的推算型试题,命题方式灵活,涉及的知识点众多,条件隐晦复杂。
这就要求学生解题时,在多角度、全方位分析的前提下,灵活运用各种技巧,得出正确答案。
本文例举了以下三种解题技巧,旨在拓展学生思路的同时,与众多同行交流、探讨。
一.棋盘法“棋盘法”是解答基因的遗传规律相关题目的一种基本方法(例1)。
将每一个亲本的配子基因纵横地放在“棋盘”的一侧,注明各自的概率;将对应格的配子基因相加,概率相乘,即可得出合子的基因型、表现型以及概率,填写在“棋盘”的对应格中(表1)。
例题1 一对夫妇均正常,生了一个白化病的孩子,问再生一个孩子患病的几率有多少?是携带者的几率又有多少?解:夫妇Aa ×Aa↓孩子表1 棋盘法解题示例“棋盘法”是遗传规律初学者解题的好帮手,它可以完整、准确地得出后代的基因型、表现型和概率。
在解答基因分离规律相关试题(即求一对性状杂交组合后代的基因型和表现型)时比较实用,其缺点在于当遇到推算两对(或两对以上)性状杂交组合后代的基因型和表现型的题目时,“棋盘法”就显得比较烦琐。
在这种情况下,“分枝法”显得更具优越性。
二.分枝法“分枝法”是解决自由组合规律相关题目的一种简便方法(例2)。
应用“分枝法”时,主要以基因的分离规律为基础,对各对相对性状进行单独分析,然后将各对性状中的各种基因型、表现型分别进行自由组合,概率进行乘积,即得出准确的解答。
例题2 豌豆种子黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(r)是显性。
推算双杂合体亲本自交后,子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比。
解:亲本 YyRr × YyRr(1)单独考虑黄色与绿色这一对相对性状,Yy×Yy后代基因型比=1YY : 2Yy : 1yy,表现型比=3黄色 : 1绿色(2)单独考虑圆粒与皱粒这一对相对性状,Rr×Rr后代基因型比=1RR : 2Rr : 1rr,表现型比=3圆粒 : 1皱粒(3)对以上两对性状中的各种基因型和表现型分别进行自由组合表现型种类和数量关系子代表现型↓3圆粒 ==== 9 黄色圆粒3黄色1皱粒 ==== 3黄色皱粒3圆粒 ==== 3绿色圆粒1绿色1皱粒 ==== 1绿色皱粒基因型种类和数量关系Yy×Yy Rr×Rr 子代基因型↓↓↓ 1RR === 2YYRr 1YYRR 1YY 2Rr ===1rr === 1YYrr1RR === 2YyRR2Yy 2Rr === 4YyRr1rr === 2Yyrr1RR === 1yyRR1yy 2Rr === 2yyRr1rr === 1yyrr基因在传递过程中,等位基因的分离和非等位基因之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的。
遗传规律的解题技巧与训练1理论依据 自由组合定律的实质:在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色上的等位基因彼此分离(分离定律),同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
也就是说,每一对等位基因的传递规律仍然遵守基因的分离定律这种方法使用的前提条件(只要题目没有特殊说明,都按照这种条件来解题)是:多对等位基因各自位于不同的同源染色体上(非同源染色体非等位基因)且各对等位基因间为完全显性(如A 对a 为显性,则AA 和Aa 都表现出显性性状,aa 表现出隐性性状)。
分析思路可以为:先化简成基因的分离规律,一对一对分别来解,最后根据乘法原理彼此组合。
2“六字诀法”的简介:这种方法即“分解→处理→组合”法。
(1)“分解”是指先把多对相对性状(或等位基因)分解为单一的相对性状(或等位基因),各自为阵;(2)“处理”是指根据题目设问要求再把分解成的每一对相对性状(或等位基因)处理成某一种特定形式(即种类、类型或概率等形式);(3)“组合”指在处理的基础上,根据数学概率中的乘法原理彼此相乘得出结果。
3 实例分析及运用3.1解答与产生配子有关设问类型例1 假定某一个体的基因型为AaBbCCDd (独立遗传),试求:(1)此个体能产生几种类型的配子?(2)产生的配子类型有哪些?(3)其中基因型为ABCD 的配子所占的概率为多少?设问(1)即求配子种类的解答如下:分解:AaBbCCDd →Aa 、Bb 、CC 、Dd处理:Aa →____种配子;Bb →____种配子;CC →____种配子;Dd →____种配子组合:___×____×____×_____=______种配子设问(2)即求配子类型的解答如下:分解:AaBbCCDd →Aa 、Bb 、CC 、Dd处理:AaBb CC →____ Dd组合:Aa 设问(3)即求基因型为ABCD 的配子所占的概率解答如下:____ ____ ____________ ____ B →C b →C D=_________① d=_________② D=_________③ d=__________④ B →C b →C D=_________ ⑤ d=_________ ⑥ D=_________ ⑦d=_________ ⑧分解:AaBbCCDd →Aa 、Bb 、CC 、Dd处理:Aa →____A ;Bb →____B ;CC →____C ;Dd →____D组合:____A ×____B ×____C ×____D=____ABCD3.2解答与后代基因型有关设问类型例2某种植物的基因型为AaBb ,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,去雄后授以aabb 的花粉,试求:(1)后代个体有多少种基因型?(2)后代的基因型有哪些?(3)其中基因型为Aabb 的后代个体出现的概率为多少?设问(1)即求后代基因型种类的解答如下:分解:AaBb ×aabb →(Aa ×aa)、(Bb ×bb)处理:Aa ×aa →____种基因型;Bb ×bb →____种基因型组合:____×____=____种基因型设问(2)即求后代基因型类型解答如下:分解:AaBb ×aabb →(Aa ×aa)、(Bb ×bb)处理:Aa ×aa →______ 、______;Bb ×bb →______、______组合:Aaaa 设问(3)即求基因型为Aabb 的个体所占的概率解答如下:分解:AaBb ×aabb →(Aa ×aa)、(Bb ×bb)处理:Aa ×aa →_____Aa Bb ×bb →_____bb组合:_____Aa ×_____bb=_____Aabb2.3解答与后代表现型有关设问类型例3 人类多指基因(T )对正常(t)为显性,白化病基因(a )对正常(A )为隐性,而且都在常染色体上并独立遗传,已知父亲的基因型为AaTt ,母亲的基因型为Aatt ,试求:(1)他们后代出现几种表现型?(2)其后代表现型类型有哪些?设问(1)即求后代表现型种类的解答如下::AaTt ×Aatt →(Aa ×Aa)、(Tt ×tt):Aa ×Aa →____种表现型(正常.白化);Tt ×tt →____种表现型(正常.多指):_____×_____=_____种表现型Bb=_________①Bb=_________② Bb=_________③ Bb=_________④设问(2)即求后代表现型类型的解答如下:分解:AaTt ×Aatt →(Aa ×Aa)、(Tt ×tt)处理:Aa ×Aa →正常____白化; Tt ×tt →正常_____多指组合:正常(不患白化)白化2.4解答由已知后代基因型(或表现型)推导亲代基因型(或表现型)设问类型例4 番茄的红果(R )对黄果(r )是显性,二室(D )对多室(d )是显性,这两对基因分别位于不同对的染色体上,现用甲乙两种不同的类型的植株杂交,它们的后代中,红果二室、红果多室、黄果二室、黄果多室的植株数分别为300、109、305和104,问甲乙两种杂交植株的基因型是怎样的?表现型是怎样的?设问解答如下:分解:后代四种表现型 →(红果和黄果)、(二室和多室)处理:后代红果:黄果=(300+109):(305+104)≈1:1⇒亲本基因型为________×___________;二室:多室=(300+305):(109+104)≈3:1⇒亲本基因型为________×________;组合:甲(乙)植株和乙(甲)植株的基因型应该分别是________和________。
初中生物教学遗传规律解析遗传规律是生物学中的重要内容,对于初中学生来说,理解遗传规律不仅有助于提高他们的科学素养,还能激发他们对生物学的兴趣。
本文将从初中生物教学的角度,对遗传规律进行解析,以帮助学生更好地理解和掌握这一概念。
一、遗传规律的定义和意义遗传规律是指生物体在繁殖过程中,基因的传递和表现遵循的一定规律。
它揭示了生物体遗传信息的传递方式和遗传特征的表现机制。
遗传规律是生物学的基础知识,对于研究生物进化、基因工程等领域具有重要意义。
二、遗传规律的基本原理1.基因的组成和传递基因是生物体遗传信息的基本单位,由DNA分子组成。
在生物体的细胞中,基因位于染色体上,通过复制和分裂传递给下一代。
在有性繁殖过程中,父母双方的基因会随机组合,形成子代的基因型。
2.遗传特征的表现遗传特征是指生物体在形态、生理、行为等方面的特征。
遗传特征的表现受到基因型和环境的共同影响。
显性基因表现为显性特征,隐性基因表现为隐性特征。
当控制某一性状的基因有显性和隐性两种形式时,只有显性基因的表现会掩盖隐性基因的表现。
三、遗传规律的类型和特点1.分离规律分离规律是指在有性繁殖过程中,父母双方的基因在生殖细胞形成过程中分离,独立地传递给子代。
孟德尔的豌豆实验发现了分离规律,即在杂交后代中,显性和隐性基因各自独立地分离和组合。
2.自由组合规律自由组合规律是指在有性繁殖过程中,不同基因之间的组合是随机的,彼此独立。
这意味着在杂交后代中,各种基因组合的可能性是无限的。
3.连锁规律连锁规律是指在有性繁殖过程中,位于同一染色体上的基因往往一起传递给子代,而不是独立分离。
连锁规律的存在使得某些基因在遗传过程中表现出一定的关联性。
四、遗传规律在教学中的应用1.教学案例设计在教学过程中,教师可以设计具有代表性的遗传实验案例,如孟德尔的豌豆实验,让学生通过观察和分析实验现象,理解遗传规律。
2.教学活动组织教师可以组织学生进行小组讨论、实验操作等活动,让学生在实践中感受遗传规律的魅力,提高他们的实践能力。
分离定律的题型及解题方法一、遗传图解的写法1、交叉线法三步:一写亲本、二写配子、三写子代2、棋盘法二、判断显、隐性性状的方法:1、一分为二:相同性状的两个亲本交配,如果新出现了性状,则该性状为隐性性状。
即“无中生有为隐性”2、合二为一:具有一对相对性状的纯种亲本杂交,子一代所表现的性状即为显性性状(定义法)3、具有一对相对性状的亲本杂交,子代性状分离比为3:1,则分离比为3的性状即为显性性状(必须大量统计子代)例、豌豆子叶黄色和绿色受一对遗传因子(丫、y)控制。
现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交,F1为黄色。
(1) 为显性性状,为隐性性状。
(2)亲本遗传因子组成是和。
(3) F2的遗传因子组成为 ,比例是。
三、确定基因型的方法:1、隐性突破法2、显性待定法3、若某个体基因型是AA,则其亲本和子代都至少含有(A).若某个体的基因型是aa,则其亲本和子代都至少含有(a)。
4、根据杂交子代性状分离比判断:若子代中显性:隐性=1 : 1,则亲本的遗传因子组成为AaXaa若子代中显性:隐性=3 : 1,则亲本的遗传因子组成为AaXAa四、纯合子、杂合子的判断:1、自交法若自交的子代无性状分离,则亲本是若自交的子代无性状分离,则亲本是2、测交法3、花粉鉴定法(课本P8)五、概率的计算概率是对某一可能发生事件的估计,是指特定事件与总事件的比例,其范围从0-1。
1、熟记分离比,直接计算①、若亲本为Aa X aa则子代分离比为1:1。
子代中Aa、aa的概率分别是1/2、1/2②、若亲本为Aa X Aa,则子代显性:隐性为3 : 1。
子代中AA、Aa、aa的概率分别是1/4、1/2、1/42、利用配子的概率的乘积计算子代基因型的概率例1: AaXAa,则F1 中aa 的概率为1/2aX1/2a=1/4aa,即1/4.例2:某植物群体中2/3Aa,1/3AA,进行杂交后,F1中AA、Aa、aa的比例分别是多少?六、自交与自由交配(随机交配)的区别例2如果在一个种群中,AA的比例占25%,Aa的比例为50%,aa的比例占25%。
高中生物遗传学规律解题方法一、仔细审题:明确题中已知的和隐含的条件,不同的条件、现象适用不同规律:1.基因的分离规律:A.只涉及一对相对性状;B.杂合体自交后代的性状分离比为3∶1;C.测交后代性状分离比为1∶1。
2.基因,写遗传图解:P①RR×RR②RR×Rr③RR×rr④Rr×Rr⑤Rr×rr⑥rr×rr 注意:生物体细胞中染色体和基因都成对存在,配子中染色体和基因成单存在▲一个事实必须记住:控制生物每一性状的成对基因都来自亲本,即一个来自父方,一个来自母方。
3.关于配子种类及计算:A.一对纯合(或多对全部基因均纯合)的基因的个体只产生一种类型的配子B.一对杂合基因的个体产生两种配子(DdD、d)且产生二者的几率相等。
C.n对杂合基因产生2n种配子,配合分枝法即可写出这2n种配子的基因。
例:AaBBCc产生22=4种配子:ABC、ABc、aBC、aBc。
4.计算子代基因型种类、数目:后代基因类型数目等于亲代各对基因分别独立形成子代基因类型数目的乘积(首先要知道:一对基因杂交,后代有几种子代基因型?必须熟练掌握二、1)例:AaCc×aaCc其子代基因型数目?∵Aa×aaF是Aa和aa共2种[参二、1⑤]Cc×CcF是CC、Cc、cc共3种[参二、1④]∴答案=2×3=6种(请写图解验证)5.计算表现型种类:子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数目的乘积[只问一对基因,如二1①②③⑥类的杂交,任何条件下子代只有一种表现型;则子代有多少基因型就有多少表现型]例:bbDd×BBD d,子代表现型=1×2=2种,bbDdCc×BbDdCc,子代表现型=2×2×2=8种。
二、基因的分离规律(具体题目解法类型)1.正推类型:已知亲代(基因型或纯种表现型)求子代(基因型、表现型等),只要能正确写出遗传图解即可解决,熟练后可口答。
18 遗传规律常见题型归纳复习要求1.掌握对基因分离现象的解释、基因分离和自由组合定律的实质、基因分离和自由组合定律在实践上的应用2.运用基因分离和自由组合定律解释一些遗传现象3.结合遗传系谱图或相关图表,进行遗传方式的判断,遗传的规律和伴性遗传的特点。
综述纵观近几年的高考题不难发现,关于遗传基本规律知识的考查是重中之重,不论是在分值上,还是在考查的频度上都非常高。
主要包括孟德尔杂交实验的有关概念、杂交实验的程序步骤、伴性遗传等。
命题角度分析@主要是利用文字信息、表格数据信息和遗传系谱图等方式考查学生对遗传学问题的分析处理能力;从实验的角度考查遗传规律也是近两年命题的热点;有关育种、控制遗传病方面的应用一直是高考命题的热点角度。
命题形式分析基本概念、原理、识图、图谱分析、遗传病的有关问题都可以以单项选择题、多项选择题的形式考查,以简答题的形式考查遗传规律的应用、相关性状分离的计算和遗传图解的绘制,以探究实验的题型考查孟德尔实验的方法、有关实验的设计及问题探究。
命题趋势分析伴性遗传与分离、自由组合定律的综合以及遗传图谱的分析考查,依旧会成为今后考查的重点,材料信息题和实验设计探究题也是未来的考查热点。
课堂探究:一.遗传规律的验证方法.1.自交法(1)自交后代的分离比为3∶1,则(2)若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则2.测交法(1)若测交后代的性状分离比为1∶1,则(2)若测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1,则对应训练:现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆,叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性,现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案,探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上,并作出判断。
:3.花粉鉴定法根据花粉表现的性状(如花粉的形状、染色后的颜色等)判断。
(1)若则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
遗传规律解题方法遗传规律是高中生物学中的重点和难点内容,是高考的必考点,下面就遗传规律题解题技巧谈谈粗浅认识。
技巧一:生物性状遗传方式的判断:准确判断生物性状的遗传方式是解遗传规律题的前提。
1.细胞质遗传、细胞核遗传的判断[例题]下表为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交和反交的实验结果。
试分析回答:第①组控制果蝇突变型的基因属于遗传;第②组控制果蝇突变型的基因属于遗传;第③组控制果蝇突变型的基因属于遗传。
分析:生物性状遗传方式的判断,首先是区分生物性状遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传,方法是通过正交和反交实验来判断。
如果正交和反交实验结果性状一致且无性别上的不同,则该生物性状属于细胞核遗传中常染色体遗传;如果正交和反交实验结果不一致且有性别上的不同,则该生物性状属于细胞核遗传中性染色体遗传;如果正交和反交实验结果不一致且具有母系遗传的特点,则该生物性状属于细胞质遗传。
答案:细胞核中常染色体细胞核中性染色体细胞质2.细胞核遗传方式的判断:下面以人类单基因遗传病为例来说明(1(2)1.典型特征1.1确定显隐性:隐性—父母不患病而孩子患病,即“无中生有为隐性”;显性—父母患病孩子不患病,即“有中生无为显性”。
[例题1]分析下列遗传图解,判断患病性状的显隐性。
分析:甲、乙是“无中生有为隐性”;丙、丁是“有中生无为显性”。
答案:甲、乙中患病性状是隐性,丙、丁中患病性状是显性。
1.2确定遗传病是常染色体遗传病还是X染色体遗传病[例题2] 分析下列遗传图解,判断患病性状的遗传方式。
分析与答案:甲中的患病性状一定是常染色体隐性;乙中的患病性状可能是常染色体隐性,也可能是X 染色体隐性;丙中的患病性状一定是常染色体显性;丁中的患病性状可能是常染色体显性,也可能是X染色体显性。
[例题3]根据下图判断:甲病的致病基因位于__________染色体上,属于__________遗传病;乙病的致病基因位于__________染色体上,属于__________遗传病。
微专题突破遗传平衡定律及其应用一、遗传平衡定律1、遗传平衡定是指在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。
也称“哈代——温伯格定律”(或“哈德——温伯格定律”或“哈迪-温伯格定律”)。
2、符合条件:3、遗传平衡定律的推导包括三个步骤:①从亲本到所产生的配子;②从配子的结合到子一代(或合子)的基因型;③从子一代(或合子)的基因型到子代的基因频率。
典例1、在一个兔种群中,有一半的兔体内有白色脂肪,基因型为YY,另一半的兔体内有黄色脂肪,基因型为yy。
那二、遗传平衡定律的应用举例(1)遗传平衡定律在常染色体遗传中的应用典例2:某植物种群中AA基因型个体占30%,aa型个体占20%,Aa型个体占50%,种群个体之间进行自由传粉,求产生的子代中AA和aa个体所占的比例。
变式1:在一个植物种群中,AA个体占1/4,Aa个体占1/2,aa个体占1/4,aa个体在幼苗阶段死亡,种群个体自由交配产生子代,求后代成熟植株中AA和aa个体所占的比例。
变式2:在欧洲人群中,每2500人就有1人患囊性纤维变性,这是一种常染色体遗传病。
如果一对健康的夫妇生有一个患病的儿子,该女子离婚后又与另一健康男子再婚,求婚后他们生一患病男孩的概率。
(2)遗传平衡定律在复等位基因遗传中的应用例4:人的ABO 血型决定于3个等位基因I A 、I B 、i ,经调查某地区A 血型有450人,B 血型有130人,AB 型有60人,O 血型有360人,求各基因及基因型频率。
(3)遗传平衡定律在伴性遗传中的应用例5:在某海岛上,每10000人中有500名男性患红绿色盲,则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每10000人中有(设男女性比为1:1)多少人。
变式1:已知男性中红绿色盲发病率为7%。
人群中一对表现型正常的夫妇生育色盲孩子的概率为A 、7/214B 、 1/4C 、651/20000D 、 1/8变式2:某果蝇种群,每2500只果蝇中有一只白眼果蝇,求该种群中白眼基因的频率。
专题06 遗传的基本规律及其应用1.从考查内容上看,主要集中在基因分离定律、基因自由组合定律的应用上,其次对遗传基本定律实验的科学方法、基本概念、原理的理解判断也是出现频率较高的内容。
2.从考查角度上看,以遗传学实验为背景,以图表作为信息载体,结合两大遗传定律、伴性遗传、基因突变等知识进行综合考查。
3.从命题趋势上看,预计2017年,仍然集中在遗传实验设计和两大基本定律的变式应用上,多以非选择题形式进行命题。
一、孟德尔遗传实验1.孟德尔遗传实验的科学方法(1)孟德尔获得成功的原因:①选材恰当:豌豆是自花传粉,而且是闭花受粉;且具有易于区分的相对性状。
②研究方法由简到繁:先通过一对相对性状的研究,发现了分离定律,再通过两对相对性状的研究,发现了自由组合定律。
③科学地运用数学统计原理:使用数学统计的方法研究生物遗传,把遗传的研究由以往的描述推进到了定量分析。
④严密地使用了假说—演绎法。
(2)孟德尔实验的操作程序:去雄―→套袋―→传粉―→套袋。
2.性状显隐性及基因型的鉴定(1)性状显隐性判断:②杂交法:具相对性状的亲本杂交,子代所表现出的那个亲本性状为显性,未表现出的那个亲本性状为隐性(此法最好在自交法基础上,先确认双方为纯合子前提下进行)。
(2)显性性状基因型鉴定:①测交法(更适于动物):待测个体×隐性纯合子3.相关概念辨析(1)自交和自由交配:自交强调的是相同基因型个体之间的交配,即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa;自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×aa、AA♀×Aa♂、AA♂×Aa♀等随机组合。
(2)相同基因、等位基因和非等位基因:二、基因的分离定律和自由组合定律(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律。
如右图中A-a、B-b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律,在不发生交叉互换的情况下,AaBb自交后代性状分离比为3∶1,在发生交叉互换情况下,其自交后代有四种表现型,但比例不是9∶3∶3∶1。
探索篇•课题荟萃2018年考试大纲的理解能力(Ⅱ)要求中,明确提出学生能用数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。
遗传上的表现型与基因型以及配子之间隐含了一定的数学思维,在教学中培养学生用数学思维去发现并总结遗传学中的基本规律。
一、基因型、表现型及配子组合方式隐含的数学思维人教版必修二14页的自我检测的“思维拓展2”要求:“根据2对相对性状的遗传分析,讨论分析3~n对相对性状的遗传结果,用数学式表示出来。
”假设一生物性状受n对等位基因(完全显性)控制,且这n对等位基因分别位于n对同源染色体上(n对等位基因独立遗传)。
1.生物性状受1对等位基因控制:Aa×Aa→后代:2种表现型(AA、Aa与aa)→213种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)→31配子间组合形式:雌与雄配子各有2种(A、a)方式为4种(2×2)→412.生物性状受2对等位基因控制,且独立遗传AaBb×AaBb→后代:4种表现型(A_B_;A_bb;aa B_;aabb)→229种基因型(AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb)→32配子组合形式:雌与雄配子各有4种:AB、Ab、aB、ab,组合方式为16种(4×4)→423.生物性状受3对等位基因控制,且独立遗传AaBbCc×AaBbCc→后代:8种表现型(A_B_C_;A_B_cc;A_bbC_;A_bbcc;aaB_C_;aaB_cc;aabbC_;aabbcc)→2327种基因型(Aa×Aa为3种基因型;Bb×Bb为3种基因型;Cc×Cc为3种基因型,3对等位基因独立遗传,所以后代有3×3×3=27种基因型)→33配子组合形式:雌与雄配子各有8种:ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc,组合方式为64种(8×8)→434.生物性状受n对等位基因控制,n对等位基因独立遗传→后代结合以上分析可得到n对等位基因自交,且n对等位基因独立遗传,其后代:表现型为:2n;基因型为:3n;配子组合方式为:4n(n为等位基因的对数)二、表现型比例与配子组合方式间的数学思维假设一生物性状受n对等位基因(完全显性)控制,且这n对等位基因分别位于n对同源染色体上(n对等位基因独立遗传)。
微讲座|遗传规律及解题方法授课提示:对应学生用书第116页一、伴性遗传与遗传规律的关系1.与基因分离定律的关系伴性遗传遵循基因的分离定律。
X、Y是一对同源染色体,其上也含有等位基因,另外其遗传还具有特殊性.伴性遗传的特殊性(1)雌、雄个体的性染色体组成不同,有同型(XX)和异型(XY)两种形式。
(2)有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W染色体上无相应的等位基因,从而存在于纯合子(X b Y或Z d W)内的单个隐性基因控制的性状也能得到表现。
(3)Y或W染色体上携带的非同源区段的基因,在X或Z染色体上无相应的等位基因,只限于在相应性别的个体之间传递。
(4)性状的遗传与性别相联系.在写基因型、表现型和统计后代比例时一定要与性别相联系,如X b Y或X B X b。
2.与基因自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时,由位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理,由位于常染色体上的基因控制的性状按基因分离定律处理,整体上则按自由组合定律处理.3.两种染色体上基因传递规律的比较(1)由常染色体上的基因控制的遗传疾病,其基因的传递规律是父母把每对基因中的一个基因随机传给子女,没有性别差异。
(2)由X染色体上的基因控制的遗传疾病,其基因的传递规律是父亲的X染色体及其上的基因只能传给他的女儿,母亲的两条X染色体及其上的基因可以随机地传给儿子或女儿。
(3)由Y染色体上的基因控制的遗传疾病,其基因的传递规律是父亲的Y染色体及其上的基因只能传给他的儿子,代代相传不间断.而女性体内不存在Y染色体,所以,由Y染色体上的基因控制的遗传病不会在女性中出现。
二、“四定法”解答遗传病试题1.定性:确定性状的显隐性,可依据“有中生无为显性”,“无中生有为隐性”进行判断.2.定位:确定致病基因是位于常染色体上还是性染色体上.(1)若为隐性遗传:看患病女性的父亲和儿子,若其父亲和儿子正常,则不是伴性遗传,肯定是常染色体隐性遗传。
拓展微课减数分裂与生物的遗传、变异难点一减数分裂与两大遗传定律的关系1.基因的分离定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分开,其上的等位基因分离。
2.基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期,即非同源染色体自由组合,其上的非等位基因自由组合。
【典题示例】1 以下关于遗传和减数分裂的叙述中,正确的是 ( )A.在减数分裂的过程中,等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂的后期B.在减数分裂的过程中,非同源染色体间部分片段交换属于基因重组C.一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成4种精子D.正常情况下,在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的难点二减数分裂与变异1.减数分裂与基因突变在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如果复制出现差错,则可能会导致基因突变,姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图W2-1所示。
图W2-1[注意]突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上,可能发生隐性突变,也可能发生显性突变,通过突变产生等位基因。
【典题示例】2 如图W2-2甲为基因型为AABb的二倍体动物体内正在分裂的某细胞示意图(染色体1、2为常染色体),图乙表示该动物某正在分裂的细胞中染色体、核DNA和染色单体的数量关系图。
不考虑交叉互换,下列叙述错误的是 ( )图W2-2A.图甲细胞中a基因的出现一定是基因突变的结果B.图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的数量关系可用图乙表示C.该动物只产生基因组成为AB和aB两种比例相等的配子D.图乙可表示的不同细胞时期中染色体数目可能不同2.减数分裂与基因重组(1)在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离、非同源染色体自由组合而出现基因重组,如图W2-3中的A与B或A与b组合。
图W2-3(2)在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换而导致基因重组,如图W2-4中原本A与B组合、a与b组合,经重组可导致A与b组合、a与B 组合。
拓展微课数学方法在遗传规律解题中的运用(一)分解法分解法是数学中应用较为普遍的方法。
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,也就是说一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰、各自独立的。
因此,解决较为复杂的关于自由组合定律的习题时,可借鉴分解法。
(1)概率的分解将题干中所给的概率拆分为两个或多个概率,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。
【典题示例】1 在香豌豆中,当C、R两个显性基因都存在时,花才呈红色。
一株红花香豌豆与基因型为ccRr的植株杂交,子代中有3/8开红花。
则该红花香豌豆的基因型为。
(2)比例的分解将题干中所给的比例拆分为两个或多个特殊比例,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。
有时,一些拆分后的比例运用自由组合定律分析更简单,因此不要拘泥于分离定律。
2 一种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。
基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,并且它们之间的比例为3∶3∶1∶1,“个体X”的基因型为( )A.BbCcB.BbccC.bbCcD.bbcc3 某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。
用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。
请回答:根据此杂交实验结果可推测,株高受对等位基因控制,依据是。
在F2中矮茎紫花植株的基因型有种,矮茎白花植株的基因型有种。
(二)合并同类项法合并同类项实际上就是乘法分配律的逆向运用。
例如两对等位基因间的基因互作,依据题意进行合并同类项,在9∶3∶3∶1的基础上,基因型为AaBb的个体自交子代表现型比例可以变化为15∶1、9∶7、9∶6∶1等等。
合并同类项法在巧推自由组合定律特殊比例中是一种好方法。
【典题示例】4 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,基因Y和y都不能表达。
现有基因型为WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是( )A.2种,13∶3B.3种,12∶3∶1C.3种,10∶3∶3D.4种,9∶3∶3∶1(三)通项公式法先根据题设条件和遗传学原理进行简单的推导,从中归纳出通项公式,然后依据通项公式来解决问题。
(1)n对等位基因的个体(独立遗传)自交公式含n对等位基因(各自独立遗传)的亲本自交,则配子的种类和F1表现型的种类为2n种,基因型种类为3n种,纯合子种类为2n种, 杂合子种类为(3n-2n)种 ;A_B_C_占(3/4)n,aabbcc占(1/4)n。
【典题示例】5 水稻杂交育种特点是将两个纯合亲本的优良性状通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。
假设杂交涉及4对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。
在完全显性的情况下,从理论上讲,F2表现型共有种,其中纯合子共有种,杂合子共有种。
(2)杂合子(Aa)连续自交公式Aa连续自交n次,后代中杂合子占(1/2)n, 纯合子占1-(1/2)n,AA或aa占1/2 ×[1-(1/2)n],显性∶隐性=(2n+1)∶(2n-1)。
6 已知小麦抗病对易感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。
用纯合的抗病无芒与易感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。
假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律。
从理论上讲F3中表现易感病植株的比例为( )A.1/8B.3/8C.1/16D.3/16(3)雌雄配子组合公式如果亲代雄性个体含n对等位基因,雌性个体含m对等位基因,独立遗传,则亲代雄性个体产生2n种配子,雌性个体产生2m种配子 ,受精时雌、雄配子组合数为2n与2m的乘积。
7 西葫芦果皮的颜色由两对等位基因(W与w、Y与y)控制,独立遗传。
果皮的颜色有3种基因型,白色为W_Y_、W_yy ,黄色为wwY_,绿色为wwyy 。
P 白果皮×黄果皮→F1白果皮∶黄果皮∶绿果皮=4∶3∶1则亲本的基因型为。
(四)二项式定理法一般地,对于任意正整数n, 都有(a+b)n=C n0a n b0+C n1a n-1b+…+C n r a n-r b r+…+C n n a0b n这个公式叫作二项式定理。
【典题示例】8 基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代的叙述,正确的是 ( )A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合的个体出现的概率不同(五)利用(3/4)n、(1/4)n推导依据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n,隐性纯合子所占比例是(1/4)n,类比,快速推理基因型。
【典题示例】9 某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A 、a ;B 、b ;C、 c ;D、d),各对等位基因独立遗传,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(即A_B_……)才开红花,否则开白花。
进行如下杂交实验:P :红花×白花→F1:红花→F2:红花∶白花=81∶175求亲本的基因型和子一代的基因型? 。
(六)利用数据先判断,再推导基因型这种推导方法中,利用数据不是为了单纯的计算,而是通过数据进行判断,找出突破口,以达到巧推亲代基因型的目的。
【典题示例】10 玉米是雌雄同株二倍体植物,其籽粒的颜色与细胞中的色素有关,现有一种彩色玉米,控制其色素合成的三对等位基因分别位于三对同源染色体上,相关基因用A、a,B、b,C、c表示,A_C_D_为紫色,A_C_dd和A_ccD_为古铜色,其他基因型为白色。
现有两株古铜色玉米杂交,F1全部为紫色,F2中紫色占63/128,这两株古铜色玉米的基因型为。
1.某种植物的花色性状受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因为显性。
现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交,子一代中红花植株和白花植株的比例为5∶1,如果亲本红花植株进行自交,F1中红花植株和白花植株的比例为( )A.3∶1B.5∶1C.5∶3D.11∶12.高茎(T)腋生花(A)的豌豆与高茎(T)顶生花(a)的豌豆杂交(两对等位基因分别位于两对同源染色体上),F1的表现型及比例为高茎腋生花∶高茎顶生花∶矮茎腋生花∶矮茎顶生花=3∶3∶1∶1。
下列说法正确的是( )①亲代基因型为TtAa×Ttaa②高茎与腋生花互为相对性状③F1中两对基因均为纯合子占1/4 ④F1中隐性纯合子占1/8 ⑤F1中高茎腋生花的基因型可能为TTAAA.①②③B.②③⑤C.①③④D.③④⑤3.某植物种子的颜色有黄色和绿色之分,受多对独立遗传的等位基因控制。
现有两个绿色种子的纯合品系,定为X、Y。
让X、Y分别与一纯合的黄色种子的植物杂交,在每个杂交组合中,F1都是黄色,再自花受粉产生F2,每个组合的F2分离如下:X:产生的F2,27黄∶37绿Y:产生的F2,27黄∶21绿回答下列问题:(1)根据上述哪个品系的实验结果,可初步推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制?请说明判断的理由。
(2)请从上述实验中选择合适的材料,设计一代杂交实验证明推断的正确性。
(要求:写出实验方案,并预测实验结果。
) 。
拓展微课数学方法在遗传规律解题中的运用例1 CcRr[解析] 子代红花占3/8,即基因型为C_R_的个体占3/8,由于另一亲本基因型为ccRr,3/8可分解成1/2×3/4,依据1/2×3/4中的1/2可知亲本为Cc×cc,依据1/2×3/4中的3/4可知亲本为Rr×Rr,综合考虑,亲本的红花香豌豆基因型是CcRr。
例2 C [解析] 子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,并且它们之间的比例为3∶3∶1∶1,先单独统计毛形可知直毛∶卷毛=1∶1,推理出亲代基因型为Bb×bb;再单独统计体色可知黑毛∶白毛=3∶1,推理出亲代基因型为Cc×Cc;综合考虑个体X的基因型是bbCc。
例3 1 F2的高茎∶矮茎=3∶1 4 5[解析] 根据题干信息,可假设高茎和矮茎的相关基因为A与a,紫花和白花的相关基因为B 与b、D与d。
由于亲本为纯合高茎白花个体与纯合矮茎白花个体,因此F1的基因型为AaBbDd,表现型为高茎紫花;F1自交,对F2按株高和花色分别统计,F2中高茎(162+126)∶矮茎(54+42)=3∶1,紫花(162+54)∶白花(126+42)=9∶7;F2中株高的比例要运用分离定律分析,而花色的比例则要运用自由组合定律分析。
例4 B [解析] 基因型为WwYy的个体自交,子代有9W_Y_、3W_yy、3wwY_、1wwyy,再根据黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达,可知子代表现型种类为3种,比例为12∶3∶1。
例5 16 16 65[解析] 首先依据题意分析可知F1每对基因都为杂合,由通项公式法可得出结果。
例6 B [解析] 分析题意可知,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,这一处理对F2抗病与易感病的比例没有影响,因此该题实际上是一个分离定律的问题,F1抗病杂合子连续自交两次得F3植株,依据公式F3植株中易感病植株占3/8。
例7 WwYy和wwYy[解析] 首先根据亲代表现型,可初步确定亲本的基因型为W___×wwY_;子代白果皮∶黄果皮∶绿果皮=4∶3∶1,可知子代组合数为(4+3+1)=8(种),这要求一个亲本产生4种配子,另一个亲本产生2种配子;所以亲本的基因型为WwYy和wwYy。
例8 B [解析] 根据二项式定理,1对等位基因杂合,6对等位基因纯合的个体出现的概率为C71(1/2)1(1/2)6=7/128,A错误。
5对等位基因杂合,2对等位基因纯合的个体出现的概率为C72(1/2)2(1/2)5=21/128,C错误。
7对等位基因纯合个体与7对等位基因杂合个体出现的概率相等,且都为1/128,D错误。