找规律破难点,巧解基因自由组合定律相关难题

时间:2022-03-02 01:53:55

摘 要:从历年的高考题中可以看出,高考对遗传基本定律的考查,历来是一个重点,也是一个难点。从两对相对形状的杂交实验出发,找规律破难点,深挖基因自由组合定律的规律,结合概率的有关计算公式,提高学生对基因自由组合定律方面的解题能力。

关键词:基因;自由组合;性状;概率

一、从两对相对性状杂交实验中获取信息

1.两对相对实验的回顾

孟德尔用纯种的黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种绿色皱粒(yyrr)豌豆做亲本杂交,无论是正交还是反交,得F1代都是黄色圆粒(YyRr)。孟德尔又让F1代自交,在F2代中,出现了黄色圆粒(Y_R_)和绿色皱粒(yyrr),绿色圆粒(yyR_)和黄色皱粒(Y_rr)。

2.从实验中获取信息

(1)F2的4种表现型中,把握住相关基因组合Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。

(2)F2的9种基因型中,每种基因型前的系数可用2n表示(n表示等位基因的对数),如基因型YYRR的系数可用20=1,基因型YYRr的系数为21=2,基因型YyRr的系数为22=4。其中纯合子4种,各占总数的1/16;一对基因杂合的杂合子4种,各占总数的2/16;两对基因都杂合的杂合子1种,占总数的4/16。

(3)具有两对相对性状的纯合体亲本杂交,F1基因型相同,但计算F2中重组类型所占后代比例的时候,有两种情况:若父本或母本均是“双显”或“双隐”的纯合子,所得F2的表现型中重组类型占3/16+3/16;若父本和母本或(母本和父本)为“一显一隐”和“一隐一显”的纯合子,则F2中重组类型所占比例会发生相应的变化,如P:YYrr×yyRRF1(YyRr)F2中重组类型所占比例为1/16+9/16,而非3/16+3/16。

二、探究具有“自由组合”关系的两种遗传病的各种患病情况

在实际解题中,经常会出现两种病交叉在一起,这时候可以运用两对相对性状自由组合的规律进行解题。

1.当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况:患甲病的概率a,则非甲概率为1-a;患乙病的概率b,则非甲概率为1-b;只患甲病的概率a-ab;只患乙病的概率b-ab;同患两种病的概率ab;只患一种病的概率a+b-2ab或a(1-b)+b(1-a);患病概率a+b-ab或1-不患病概率;不患病概率(1-a)(1-b)。

2.当遗传病的遗传规律是以遗传系谱的形式呈现时,其解题步骤一般是:①确定显隐性关系;②判断遗传方式;③推断基因;④概率计算。

【典例】一个正常的女性与一个并指(Ff)的男性结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子。

求:(1)他们再生一个孩子只出现并指的可能性是

(2)只患白化病的可能性是

(3)生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是

(4)后代只患一种病的可能性是

(5)后代中患病的可能性是

【解析】由题意可知,孩子的基因型为eeff,则该夫妇的基因型应分别为夫EeFf,妇Eeff。依据该夫妇基因型知,孩子患并指的概率应为1/2(非并指率为1/2),白化病的概率应为1/4(非白化病应为3/4)。

①并指率×非白化率=1/2×3/4=3/8;②白化率×非并指率=1/4×1/2=1/8;③男孩出生率×白化率×并指率=1/2×1/4×1/2=1/16;④并指率×非白化率+白化率×非并指率=1/2×3/4+1/4×1/2=1/2;⑤1-全正常(非并指、非白化)=1-1/2×3/4=5/8。

【答案】①3/8 ②1/8 ③1/16 ④1/2 ⑤5/8

三、解答自由组合定律习题的一般方法

1.逆推类型

(1)隐形纯合突破法

子代出现隐形性状可直接写出基因型,如绿色皱粒豌豆为yyrr,则其双亲各自提供一个隐形基因,即y_r_,再依据其他条件推知亲代的基因型。

(2)根据后代的分离比解题

两对(或多对)相对性状自由组合的同时,每对性状还会分离。因此对于具有多对相对性状的题目,先研究每一对相对性状,然后再把他们组合起来。

第一步:根据题意,写出亲本已知基因,未知基因留空待填。

第二步:分别分析一对相对性状的遗传情况,根据后代表现型及数量比推导出亲本的完整基因型。

2.正推类型

(1)利用“棋盘法”来解,关键是写对配子基因型,并按一定顺序写,F2在十六格的基因型和表现型分布就很有规律

(2)利用“分枝法”来解,要领是按分离定律一对一对分别来解,最后加以组合

思路:将对多性状各个击破,在进行组合。例如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa和Bb×Bb。

【典例】基因型类型的问题:如AaBbCc与AaBbCc杂交,其后代的基因型种类为多少?

Aa×Aa后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);Bb×BB后代有2种基因型(1BB∶1Bb);Cc×Cc后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。因而AaBbCc×AaBbCc,后代中有(3×2×3)种=18种基因型。

参考文献:

[1]杜志建,宋建玲.高考复习讲义[M].新疆青少年出版社,2010.

[2]王后雄,闵泽洲.高考完全学案[M].西安出版社,2011.

(作者单位 江西财经大学附属中学)

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