人教版高中生物必修二第一章遗传因子的发现微专题一利用遗传定律求解概率课件

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微专题一　利用遗传定律求解概率一 不同条件下杂合子连续自交和自由交配后代的概率计算要点解读1.概念不同(1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配。(2)自由交配是指群体中不同个体随机交配,遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。2.两种自交类型的解题技巧(1)杂合子Aa连续自交n代,杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]/2。如下图所示。(2)杂合子连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算。第一步,构建杂合子自交且逐代淘汰隐性个体的图解。第二步,依据图解推导相关公式。杂合子连续自交,其中隐性个体的存在对其他两种遗传因子组成的个体数之比没有影响,可以按照杂合子连续自交进行计算,最后去除隐性个体即可,因此可以得到:连续自交n代,显性个体中纯合子的比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子的比例为2/(2n+1)。3.两种自由交配类型的解题技巧常用方法——配子法。由已知亲本的遗传因子组成和概率,求出亲本产生雌、雄配子的种类及概率,然后利用棋盘法列出子代的遗传因子组成及概率。(1)不淘汰隐性个体,杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4。(2)杂合子连续自由交配且逐代淘汰隐性个体的概率计算。P　　　　　　　　　　Aa F1 1/4AA 1/2Aa　1/4aa(淘汰)系数转换后F1 1/3AA 2/3AaF1产生的配子 A=2/3 a=1/3F2 4/9AA 4/9Aa　1/9aa(淘汰)系数转换后F2 1/2AA 1/2AaF2产生的配子 A=3/4 a=1/4F3 9/16AA 6/16Aa1/16aa(淘汰)系数转换后F3 3/5AA 2/5Aa……典例剖析【例1】 水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Tt)为亲本,连续自交3代,子三代中杂合抗病水稻的概率及抗病个体中纯合子所占的概率分别是(　　)A.1/4、7/16　　　 B.1/4、7/9C.1/8、7/9 D.1/8、1/16答案:C解析:根据分离定律可知,杂合子(Tt)自交,子一代基因型及比例为TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,Tt占1/2(无被淘汰个体),所以连续自交三代后杂合抗病水稻(Tt)的概率为(1/2)3=1/8,纯合子占1-1/8=7/8。由于显性纯合子与隐性纯合子比例相等,所以抗病纯合子在所有后代中占(1/2)×(7/8)=7/16,抗病纯合子在抗病个体中占(7/16)÷(1/8+7/16)=7/9。要点解读1.复等位基因控制某一性状的等位基因的数目存在两个以上的基因,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以遗传因子组成与表现类型的关系如下表所示。2.不完全显性F1的性状表现类型介于显性和隐性的亲本之间的现象。如紫茉莉的花色遗传中,红花(RR)与白花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种性状表现:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下所示。3.致死情况(1)胚胎致死:某些遗传因子组成的个体死亡,如下图所示。(2)配子致死:指致死基因在配子时期发挥作用,从而不能形成有活力的配子的现象。例如,A遗传因子使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种遗传因子组成及比例为Aa∶aa=1∶1。4.从性遗传由常染色体上遗传因子控制的性状,在性状表现上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角和无角受常染色体上一对遗传因子控制,有角遗传因子H为显性,无角遗传因子h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其遗传因子组成与性状表现关系如下表所示。典例剖析【例2】 猫的无尾、有尾受一对遗传因子控制,为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自由交配多代,发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。下列判断错误的是(　　)A.猫的无尾是显性性状B.自由交配后代出现有尾猫是成对的遗传因子分离所致C.自由交配后代无尾猫中有纯合子D.无尾猫与有尾猫杂交后代中,无尾猫约占1/2答案:C解析:无尾猫自由交配,后代中有无尾猫和有尾猫,说明猫的无尾是由显性遗传因子控制的显性性状,A项正确。无尾猫是杂合子,自由交配后代会出现有尾猫是性状分离现象,是成对的遗传因子分离所致,B项正确。由于无尾猫自由交配多代,发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫,即后代中有尾∶无尾=1∶2,说明无尾猫纯合致死,无尾猫都是杂合子,C项错误。无尾猫都是杂合子,无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫∶有尾猫=1∶1,因此无尾猫约占1/2,D项正确。三 基因自由组合定律中的特殊分离比要点解读1.基因互作2.显性基因累加效应(1)表现(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。3.“和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比(1)显性纯合致死(2)隐性纯合致死双隐性致死:F1自交后代中,A_B_∶A_bb∶aaB_=9∶3∶3。单隐性致死(aa或bb):F1自交后代中,A_B_∶A_bb=9∶3或A_B_∶aaB_=9∶3。典例剖析【例3】 家蚕结黄茧和白茧分别由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验,下列分析错误的是(　　)A.基因Y与基因I遵循自由组合定律B.实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIiC.若实验一的F2中结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占5/9D.若实验一的F1与F2中结黄茧杂合子杂交,理论上后代结白茧家蚕中纯合子占2/5答案:D解析:实验一显示,F2中白茧∶黄茧=13∶3(是9∶3∶3∶1的变式),因此两对等位基因遵循自由组合定律,且F1白茧的基因型是YyIi,A项正确。Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧,Y_ii表现为黄茧,因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii,白茧基因型是yyII;实验二中,白茧与白茧杂交,F1中白茧∶黄茧=3∶1,因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi,也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi,B项正确。实验一的F2中,结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii,产生的配子为2/3Yi、1/3yi,这些结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占(2/3)Yi×(2/3)Yi+(1/3)yi×(1/3)yi=5/9,C项正确。实验一的F1基因型为YyIi,F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii,二者杂交后代结黄茧家蚕(Y_ii)的概率为(3/4)×(1/2)=3/8,则结白茧家蚕的概率为5/8,后代结白茧家蚕纯合子(yyii)的概率为(1/4)×(1/2)=1/8,因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5,D项错误。【例4】 在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d),两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表型及其比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是(　　)A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子B.F1中致死个体的基因型共有4种C.表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3答案:B解析:根据题意分析可知,只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(YY或DD都导致胚胎致死),因此亲本黄色短尾个体的基因型为YyDd,它能产生YD、Yd、yD、yd 4种正常配子,A项正确。已知YY或DD都导致胚胎致死,所以F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD 5种,B项错误。因为YY或DD都导致胚胎致死,所以表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd 1种,C项正确。F1中的灰色短尾鼠的基因型为yyDd(yyDD胚胎致死),它们自由交配,理论上后代基因型有yyDD、yyDd、yydd,比例为1∶2∶1,但其中yyDD胚胎致死,所以F2中只有yyDd、yydd 2种基因型,其中yyDd(灰色短尾鼠)占2/3,D项正确。1.同源染色体同一位置上可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。例如,人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型,由复等位基因IA、IB、i决定,基因IA和IB对基因i是完全显性,IA和IB是共显性。下列叙述错误的是(　　)A.人类ABO血型系统有6种基因型B.一个正常人体的细胞中一般不会同时含有IA、IB、iC.IA、IB、i这三个复等位基因遗传时不遵循基因的分离定律D.A型血男性和B型血女性婚配生下的孩子,其血型最多有4种可能答案:C 解析:根据题意可知,人类ABO血型系统有6种基因型,即IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii,A项正确。人是二倍体动物,一个正常人体的细胞中一般不会同时存在IA、IB、i,B项正确。由于IA、IB、i这三个复等位基因只能有其中两个位于一对同源染色体上,所以它们的遗传遵循基因的分离定律,C项错误。A型血男性的基因型可能为IAIA、IAi,B型血女性的基因型可能为IBIB、IBi,若他们的基因型分别为IAi、IBi,则他们婚配生下的孩子的基因型(血型)最多有4种可能,即IAi(A型血)、IBi(B型血)、IAIB(AB型血)、ii(O型血),D项正确。2.香豌豆的花色有紫花和白花2种表型,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。下列分析错误的是(　　)A.两个白花亲本的基因型为ccPP与CCppB.F2中白花的基因型有5种C.F2紫花中纯合子的比例为1/9D.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1答案:D解析:由题意可知,两个纯合白花亲本的基因型为CCpp与ccPP,A项正确。F2中白花的基因型有5种,即CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp,紫花的基因型有4种,即CCPP、CCPp、CcPP、CcPp,B项正确。F1(CcPp)自交所得F2中紫花植株(C_P_)占9/16,紫花纯合子(CCPP)占总数的1/16,所以F2紫花中纯合子的比例为1/9,C项正确。由以上分析可知,F1的基因型是CcPp,其测交后代CcPp(紫花)∶Ccpp(白花)∶ccPp(白花)∶ccpp(白花)=1∶1∶1∶1,则紫花∶白花=1∶3,D项错误。3.荠菜果实形状——三角形和卵圆形,分别由位于两对同源染色体上的基因A、a和B、b决定。基因型为AaBb的个体自交,F1中三角形∶卵圆形=301∶20。在F1的三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代均为三角形果实,这样的个体在F1的三角形果实荠菜中所占的比例为(　　)A.1/15　 B.7/15C.3/16 D.7/16答案:B解析:由“F1中三角形∶卵圆形=301∶20≈15∶1”可知,只要有基因A或基因B存在,荠菜果实就表现为三角形,无基因A和基因B则表现为卵圆形。基因型为AaBb、aaBb、Aabb的个体自交均会出现aabb(卵圆形),因此无论自交多少代,后代均为三角形果实的个体在F1的三角形果实荠菜中占7/15。4.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据,据表回答下列问题。(1)根据组别　　　　的结果,可判断桃树树体的显性性状为　　　　　　。 (2)甲组的两个亲本基因型分别为　　　　　　　　。 (3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现　　　　　种表型,比例应为　　　　　　。 (4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。实验方案:　　　　　　　　,分析比较子代的表型及比例。 预期实验结果及结论:①若子代　　　　　　　　　　　　　　,则蟠桃存在显性纯合致死现象; ②若子代　　　　　　　　　　　　　　,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。 答案:(1)乙　乔化　(2)DdHh、ddhh　(3)4　1∶1∶1∶1　(4)蟠桃(Hh)自交(或蟠桃与蟠桃杂交)　①表现为蟠桃和圆桃,比例为2∶1　②表现为蟠桃和圆桃,比例为3∶1解析:(1)乙组杂交亲本均为乔化,杂交后代出现了矮化,可判断乔化为显性性状。(2)把甲组两对性状分别统计:①乔化×矮化→乔化∶矮化≈1∶1,推知亲本的基因型为Dd×dd;②蟠桃×圆桃→蟠桃∶圆桃≈1∶1,推知亲本的基因型为Hh×hh,由①②可知甲组两亲本的基因型为DdHh×ddhh。(3)如果两对相对性状的遗传符合自由组合定律, DdHh×ddhh后代应有4种表型,比例为1∶1∶1∶1。(4)欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象,可选择现有蟠桃(均为杂合子)自交,若存在显性纯合致死现象(HH死亡),则蟠桃∶圆桃=2∶1;若不存在显性纯合致死现象(HH存活),则蟠桃∶圆桃=3∶1。