一個思想解決自由組合定律問題

1 一個思想

自由組合問題都可以轉化為分離定律問題。利用這個思想,可以計算配子種類及比例,雙親雜交後代表現型或基因型的種類及比例等。

2 自由組合問題都可以轉化為分離定律問題來解決,轉化的依據是什麼?

2.1 課本依據

必修二P10:從數學角度分析:9:3:3:1與3:1能否建立數學上的聯繫,這對理解兩對相對性狀的遺傳結果有什麼啟示?

教師用書提示:從數學角度看,(3∶1)2的展開式為9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示為兩個3∶1的乘積。對於兩對相對性狀的遺傳結果,如果對每一對性狀進行單獨的分析,如單純考慮圓和皺或黃和綠一對相對性狀遺傳時,其性狀的數量比是圓粒∶皺粒=(315+108)∶(101+32)=3∶1;黃色∶綠色=(315+101)∶(108+32)=3∶1。即每對性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無疑說明兩對相對性狀的遺傳結果可以表示為它們各自遺傳結果的乘積,即9∶3∶3∶1來自於(3∶1)2。

2.2 理論依據:乘法定理

所謂“單獨處理、彼此相乘”法,就是將多對相對性狀,分解為單一的相對性狀,然後按基因的分離規律來單獨分析,最後將各對相對性狀的分析結果相乘,其理論依據是概率理論中的乘法定理。乘法定理是指:如某一事件的發生,不影響另一事件的發生,則這兩個事件同時發生的概率等於它們單獨發生概率的乘積。基因的自由組合規律涉及多對基因,這多對基因分別位於不同的同源染色體上,是獨立事件,滿足概率理論的乘法定理。因此依據乘法定理,對多對基因共同遺傳時的表現就是其中各對等位基因單獨遺傳時所表現的概率的乘積。

3 雙雜合子(AaBb)自交子代各基因型的係數怎麼記住?怎麼來的?可以怎麼算出來?

各基因型係數:1:2:1:2:4:2:1:2:1即(1:2:1)的平方或1:2:2:4:1:2:1:2:1(手槍)。

怎麼記住:純合子係數是1,一個雜合係數是2,兩個雜合係數是4。

怎麼來的的:根據課本上的棋盤得來,還可以利用上述思想,將自由組合問題轉換成兩個分離定律問題來解決,即乘法定理——(1AA:2Aa:1aa)(1BB:2Bb:1bb)=?自己寫。

可以怎麼算出來:可以根據雌雄配子的種類的乘積得到總數,各基因型的比例乘以總數得到。

注意:一個前提條件:子代各基因型的係數是建立在雙雜合子AaBb自交的前提下的,除了這種情況,其他的都不適用。

4 處理問題的方法:分枝法。

上兩張圖吧。

一個思想解決自由組合定律問題


一個思想解決自由組合定律問題


嗯,就是這樣的,利用分支法可以計算很多遺傳學問題,比如配子種類及比例、雙親雜交後代表現型或基因型的種類及比例等。在人類遺傳病的相關計算中,分支法的應用也是最多的。

5 例題——也值得看

1.豌豆子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性,圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性。某人用黃色圓粒和綠色圓粒的豌豆進行雜交,發現後代出現4種類型,對性狀的統計結果如圖所示,據圖回答問題。

一個思想解決自由組合定律問題


(1)親本的基因型是_____________(黃色圓粒),_____________(綠色圓粒)。

(2)在F1中,表現型不同於親本的是___________,它們之間的數量比為_______,F1中純合子佔的比例是__________。

(3)F1中黃色圓粒豌豆的基因型是__________。如果用F1中的一株黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交,得到的F2的性狀類型有________種,數量比為________。

答案:(1)YyRr;yyRr。(2)黃色皺粒,綠色皺粒;1∶1;1/4。(3)YyRR或YyRr;4;如果是YyRR與yyrr雜交,比值為黃色圓粒∶綠色圓粒=1∶1;如果是YyRr與yyrr雜交,比值為黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒=1∶1∶1∶1。

解析與拓展:這是一個典型的利用分支法——先拆分在合併——解決問題的例題。(1)和(2)兩問就不再說了,說下第三問。

如果將第(3)問的“一株”去掉的話題目就是這樣的:“如果用F1中的黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交,得到的F2的性狀類型有________種,數量比為________。”這樣的話答案就將大變了。因為把“一株”去掉後就默認讓F1的黃色圓粒隨機與綠皺雜交,當然得按比例統計,還得默認數量足夠多的。因為F1黃色圓粒YyRR與YyRr是1:2的關係。所以可以按照比例計算F2的性狀類型及比例,這類題目很常見。答案如下:黃圓:黃皺:綠圓:綠皺=1:2:1:2.

2.人的白化病是常染色體遺傳,正常(A)對白化(a)是顯性。一對錶現型正常的夫婦,生了一個既患白化病又患紅綠色盲的男孩。

(1)這對夫婦的基因型是______________________。

(2)這對夫婦的後代中,正常孩子的基因型有
:______________________________________________________。

(3)這對夫婦的後代中患病的概率是___________。

答案:(1)AaXBXb(婦),AaXBY(夫)(2)既不患白化病也不患紅綠色盲的孩子的基因型:AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb,AaXBY,AAXBY。(3)7/16

解析:第3問就是利用分支法,求出正常(兩種病都不患)的概率3/4×3/4後再計算的。

3.某種雌雄同株植物的花色由兩對等位基因(A與a、B與b)控制,葉片寬度由等位基因(C與c)控制,三對基因分別位於不同對的同源染色體上。已知花色有三種表現型,紫花(A-B- )、粉花(A-bb)和白花(aaB- 或aabb)。下表是某校的同學們所做的雜交試驗結果,請分析回答下列問題:

一個思想解決自由組合定律問題


(1)根據上表中 雜交組合,可判斷葉片寬度這一性狀中的 是隱性性狀。

(2)寫出下列兩個雜交組合的親本基因型:甲: × 乙: ×

(3)若只考慮花色的遺傳,讓“乙組”產生的全部紫花植株自花傳粉,其子代植株的基因型共有 種。在F1代每株紫花植株產生的子代數量相等且足夠多的情況下,其子代中的粉花植株佔的比例為 。

(4)若“甲組”中的紫花寬葉親本自交,則產生的子代植株理論上應有 種表現型,其中粉花寬葉植株佔的比例為 。

(5)研究發現,白花窄葉植株抗逆性強,產量比其他類型高。若欲在短期內繁殖得到大量的白花窄葉純合植株,可利用上表中的 組雜交方案來實現。另外,還可運用 育種的方法培育出能穩定遺傳的白花窄葉新品種。

(6)該種植物的白花植株有多種基因型,某實驗田現有一開白花的植株,若欲通過一代雜交判斷其基因型,可利用種群中表現型為 的純合個體與之雜交。請寫出預期結果及相應的結論(假設雜交後代的數量足夠多)。

答案:

(1)乙 窄葉

(2)AaBbCc×AaBbcc AABbCc×aaBbCc

(3)9 1/8

(4)6 9/64

(5)丙 單倍體

(6)粉花

若雜交產生的子代全開紫花,則該白花植株的基因型為aaBB

若雜交產生的子代既有開紫花的又有開粉花的,則該白花植株的基因型為aaBb

若雜交產生的子代全開粉花,則該白花植株的基因型為aabb


說道說道:小編認為這是一個很不錯的遺傳題,基礎但不容易。要注意一個思想(即自由組合問題轉化為分離定律問題來解決)的應用。即一對一對(注意是指相對性狀)地來解決。對於這個題目花色還受兩對等位基因控制,這無形中增加了試題的複雜度,這也是對沒有充分理解的同學設置了障礙。

(2)乙組的基因型的判斷:先看花色,沒有白花,並且紫花和粉花比例3:1,可以判斷基因型為AABb×aaBb。

(3)“乙組”產生的全部紫花植株有AaBB和AaBb,比例1:2。它們自交F2的粉花比例為3/(8+16)=1/8。

(4)“甲組”中的紫花寬葉AaBbCc自交,後代表現性3×2=6種。比例為:(9:3:4)×(3:1)=自己展開。粉寬=3/16×3/4=9/64。

(5)(6)略。


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