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亲本基因型_攻克亲本基因型不确定的遗传概率题

时间:2019-01-18 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  有关亲本基因型不确定的遗传概率计算题相对复杂,高考曾多次考查,只要领悟这类题的规律,掌握其解题方法,解题也就得心应手了。   1.动物群体亲本基因型不确定的概率计算
  动物一般为雌雄异体,因此雌、雄个体间的交配属于随机自由交配,当雌性或雄性群体基因型不确定时,其交配方式包括自交与杂交。如以长翅与残翅的纯合果蝇作亲本,让F2代的长翅雌、雄果蝇交配,求F3代中长翅果蝇所占的比例。其计算思路有三种:
  思路一:由于F2代中长翅果蝇基因型为1AA∶ 2Aa,所以其在雌、雄果蝇群体中的基因频率均为1/3AA、2/3Aa。其交配方式有:
   分别求出每种交配类型中产生的长翅果蝇的比例,再把所有交配类型产生的长翅果蝇的比例相加即可。
  思路二:仍然按照上述交配类型计算。由于只有2/3Aa×2/3Aa能产生残翅,所以先求后代残翅的比例(用m表示),1-m即为所求答案。
  思路三:把雌、雄果蝇分别看作两个群体,求出两个群体中A、a的基因频率分别为2/3和1/3,由于雌、雄个体的交配实质就是雌、雄配子的结合,雌、雄配子的基因频率相乘就是相应的基因型频率。因此,只要直接求出残翅的基因频率(用m表示)为1/3×1/3, 1-m即为所求答案。
  三种方法相比,第一种方法可让学生从根本上理解亲本基因型不确定题的计算原理,第三种方法相对最简单,也不容易出错,因此我们要熟练掌握第三种方法的运用。但要注意,这种方法只适用于亲本的随机交配。
  例1 小鼠体色由位于常染色体上的两对等位基因决定。A基因决定黄色,R决定黑色,A、R同时存在时皮毛呈灰色,无A、R时则呈白色。一只灰色雄鼠和一只黄色雌鼠交配,F1代小鼠表现型及其比例为3/8黄色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。试问:
  (1)亲代中,灰色雄鼠的基因型为 ,黄色雌鼠的基因型为  。
  (2)让F1的黑色雌、雄小鼠交配,理论上F2黑色个体中纯合子的比例为 。
  (3)让F1中的灰色雌、雄小鼠自由交配,得到的F2中,体色的表现型有 ,黄色雌鼠的基因型为 ,黄色雌鼠的概率为 。
  解析:(1)首先写出亲本基因型,灰色雄鼠为A_R_,黄色雌鼠为A_rr。后代出现白色小鼠aarr,则可知亲本中灰色雄鼠基因型为AaRr,灰色雌鼠基因型为Aarr。
  (2)根据亲本AaRr与Aarr杂交,知F1中黑色鼠基因型为aaRr。让黑色雌、雄小鼠交配,F2黑色个体的基因型为1aaRR或2aaRr。理论上,F2黑色个体中纯合子的比例为1/3。
  (3)根据亲本AaRr与Aarr杂交,F1中的灰色鼠的基因型为1/3AARr、2/3AaRr。灰色雌、雄小鼠自由交配,包括自交和杂交,例如基因型为AaRr的雌、雄鼠交配,后代中各种表现型都可能出现。
  在计算黄色雌鼠的概率时,由于亲本基因型不确定,可分别用下述三种方法进行计算。
  【方法1】 F1中的灰色雌、雄小鼠自由交配,其交配方式有:①1/3AARr ×1/3AARr;②2/3AaRr× 2/3AaRr;③1/3AARr (♂)×2/3AaRr (♀);④1/3AARr (♀)×2/3AaRr (♂)。
  其中第①种杂交方式产生黄色雌鼠的概率为1/3×1/3×1×1/4×1/2=1/72。同法求出其他交配方式产生黄色雌鼠的概率依次为3/72、2/72、2/72。把4个概率相加得1/9。
  【方法2】先求产生aa的概率,只有第②组杂交可产生aa,概率为2/3×2/3×1/4=1/9,那么产生A_的概率为1-1/9=8/9。因此产生黄色雌鼠(A_rr)的概率为8/9×1/4×1/2=1/9。
  【方法3】F1中的灰色鼠的基因型为1/3AARr、2/3AaRr。先不考虑Rr这对基因,把1/3AA、2/3Aa看作一个群体,可求得这个群体中雌、雄个体A与a的基因频率分别为2/3A和1/3a。这样的雌、雄个体自由交配,产生A_的概率为1-1/3×1/3=8/9,再考虑Rr自交产生rr的概率为1/4,产生黄色雌鼠(A_rr)的概率为8/9×1/4×1/2=1/9。
  答案:(1)AaRr Aarr (2)1/3
  (3)黄色小鼠、灰色小鼠、黑色小鼠、白色小鼠 AA rr 或Aarr 1/9
  2.自花传粉植物亲本基因型不确定的概率计算
  对于自花传粉植物,由于雌雄同体,因此雌、雄器官基因型相同。当亲本基因型不确定时,只要确定一方的基因型比例,另一方基因型的比例不必考虑。
  如:以黄色和绿色纯合豌豆为亲本,让F2代的黄色豌豆进行自花传粉,求F3代黄色豌豆所占比例。豌豆属于严格的闭花传粉植物,F2代中黄色豌豆基因型为1AA∶2Aa,1/3 AA自花传粉后代仍为1/3 AA,2/3 Aa自花传粉后代为2/3 ×(1/4AA + 2/4 Aa + 1/4aa),把所有黄色性状比例相加,即1/3AA+2/3 ×(1/4AA + 2/4 Aa)=5/6。
  例2 某种雌雄同株植物的花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制,叶片宽度由等位基因(D与d)控制,三对基因分别位于不同对的同源染色体上。已知花色有三种表现型,紫花(A_B_)、粉花(A bb)和白花(aaB 或aabb)。下表是某校的同学们所做的杂交试验结果,请分析回答下列问题。
   (1)根据上表中 杂交组合,可判断叶片宽度这一性状中的 是隐性性状。
  (2)写出下列两个杂交组合的亲本基因型:
  甲:
  (3)若只考虑花色的遗传,让乙组产生的全部紫花植株自花传粉,其子代植株的基因型共有 种。在F1代每株紫花植株产生的子代数量相等且足够多的情况下,其子代中的紫花植株占的比例为 。
   解析:本题涉及三对等位基因,也涉及亲本基因型不确定的相关计算。
  (1)根据乙组宽叶亲本发生了性状分离,产生了窄叶,可推知窄叶为隐性,而丙组只有在后代数目很多的情况下才可确定。
  (2)在判断亲本基因型时,可将两对性状分开考虑,只考虑花色时,甲组的紫花∶粉花∶白花为9∶3∶4,可知亲本中两种紫花的基因型都为AaBb。再考虑叶宽这对性状,甲组宽叶和窄叶的后代中有窄叶,可推知亲本分别为Dd和dd。综合可得出甲组的基因型。
  对于乙组,只考虑花色时,亲本中紫花基因型可写作A B ,白花基因型为aaB 或aabb。由于杂交后代中出现粉色花(A bb),无白色,则紫花中应含有AA和b,所以可知亲本中紫花基因型为AABb。另外,后代中出现紫花和粉花,且比例为3∶1,白花基因型中也应含有B,所以白花基因型为aaBb。再考虑叶宽这对性状,由于性状分离,可知两个亲本的宽叶都为Dd。综合可写出乙组的基因型。
  (3)只考虑花色,乙组AABb与aaBb杂交产生的F1代紫花基因型为1/3AaBB或2/3AaBb,不能确定具体是哪种。让F1的紫花进行自花传粉,其中AaBb自交的后代能产生9种基因型。题中给出1/3AaBB的紫花自花传粉后代产生紫花植物的概率为1/3×3/4×1=1/4,2/3AaBb的紫花自花传粉产生紫花植物的概率为2/3×3/4×3/4=3/8,总的概率为1/4+3/8=5/8。注意,系数只能乘一次。
  答案: (1)乙 窄叶 (2)甲:AaBbDd × AaBbdd 乙:AABbDd×aaBbDd (3)9 5/8
  3.雌雄异花传粉的植物亲本基因型不确定的概率计算
  自然界中有很多植物属于雌雄同体异花,如玉米等,还有的植物属于雌雄异体,如女蒌菜、菠菜等,它们的交配方式与动物的很相似,可以看作随机交配。亲本基因型不确定时,都可以把雌雄个体(或器官)看作群体,都可用动物群体亲本基因型不确定的概率计算中的“思路三”进行计算。
  例3 大豆是两性花植物,下面是大豆某些性状的遗传实验。
  大豆子叶颜色(BB表现深绿色;Bb表现浅绿色;bb表现黄色,幼苗阶段死亡)和花叶病的抗病性(由R、r基因控制)遗传的实验结果如下表:
  组合 母本 父本 F1的表现型及植株数
  一 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶深绿抗病220株;子叶浅绿抗病217株
  二 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶深绿抗病110株;子叶深绿不抗病109株;子叶浅绿抗病108株;子叶浅绿不抗病113株
  
  (1)组合一中父本的基因型是___________,组合二中父本的基因型是_______________。
  (2)用表中F1的子叶浅绿抗病植株自交,在F2的成熟植株中,表现型的种类有_____________,其比例为____________。
  (3)用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1,F1随机交配得到的F2成熟群体中,B基因的基因频率为_____________。
  解析:解题过程中注意涉及的交配方式有杂交、自交和随机交配三种。
  第(1)题,由表格中提供的杂交结果以及题目中关于性状基因的描述,不难推断出组合一中父本的基因型是BbRR,组合二中父本的基因型是BbRr。
  第(2)题,表中F1的子叶浅绿抗病植株自交,结果如下:
  B_R_ 自交――其中有3/16BBR_(深绿抗病)和6/16BbR_(浅绿抗病)。
   B_rr自交――其中有1/16BBrr(深绿不抗病)和2/16Bbrr(浅绿不抗病)。
   bbR_和bbrr死亡。
  所以,子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=3∶1∶6∶2。
  第(3)题,对于随机交配的计算可以用基因频率来计算。子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1,其基因型为1/2BB、1/2Bb,相当于其雌、雄个体都含有3/4B、1/4b,即雌、雄个体均能产生的配子为3/4B、1/4b。由于配子随机结合,因此产生的后代基因型为9/16BB、 6/16Bb(1/16bb死),即二者的比值为3∶2,可求出B的基因频率为80%。
  答案:(1)BbRR BbRr (2)子叶深绿抗病、子叶深绿不抗病、子叶浅绿抗病、子叶浅绿不抗病 3∶1∶6∶2 (3)80%
  【提升训练】
  1. 已知某环境下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎,在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生第一代后,再让第一代群体随机交配,所获得第二代中AA和Aa的比例是( )
  A.3∶2 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
  2. 已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交,播种所有的F2。假定所有的F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株。假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为( )
  A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
  3. 在家蚕遗传中,黑色(B)与淡赤色(b)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状,黄茧(D)与白茧(d)是有关茧色的相对性状。假设这两对性状独立遗传,某亲本组合杂交后得到的子代黑蚁黄茧∶黑蚁白茧∶淡赤蚁黄茧∶淡赤蚁白茧=9∶3∶3∶1,则让杂交子代中的淡赤蚁黄茧类型自由交配,其后代中淡赤蚁黄茧的概率是 。
  答案:1.A 2. B 3.8/9

标签:亲本 不确定 攻克 概率