遗传配子解题例题(简述拆分相乘法)

高中生物教科书“遗传与进化”模块系统地学习了孟德尔的分离定律与自由组合定律分离定律是指在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由自合分离定律是自由自合定律的基础由两大定律延伸出的“遗传和变异”内容历来是高考重点,是高考遗传题的必考内容,也是学生解题的一个难点遗传题常见题型有根据亲代的表现型(基因型)推断子代的基因型(表现型)及比例;根据子代表现型及比例推断亲代的基因型;遗传概率的计算等题目类型变化多样,单以两对等位基因共同控制生物性状时F2出现的表现型异常比例题目的变形就达数十种,学生掌握困难如何在有限的时间内找到合适的解题方法,把握基本得分点,这对于高三的学生来说至关重要关于孟德尔式遗传题的解决方法,目前针对已知亲本基因型,求子代基因型、表现型的种类及比例问题常用交叉连线法、棋盘法、分支法、拆分相乘法和概率直接相乘法等本文详细介绍“拆分相乘法”在上述题型中的应用,下面我们就来说一说关于遗传配子解题例题?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!

遗传配子解题例题(简述拆分相乘法)

遗传配子解题例题

高中生物教科书“遗传与进化”模块系统地学习了孟德尔的分离定律与自由组合定律。分离定律是指在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由自合。分离定律是自由自合定律的基础。由两大定律延伸出的“遗传和变异”内容历来是高考重点,是高考遗传题的必考内容,也是学生解题的一个难点。遗传题常见题型有根据亲代的表现型(基因型)推断子代的基因型(表现型)及比例;根据子代表现型及比例推断亲代的基因型;遗传概率的计算等。题目类型变化多样,单以两对等位基因共同控制生物性状时F2出现的表现型异常比例题目的变形就达数十种,学生掌握困难。如何在有限的时间内找到合适的解题方法,把握基本得分点,这对于高三的学生来说至关重要。关于孟德尔式遗传题的解决方法,目前针对已知亲本基因型,求子代基因型、表现型的种类及比例问题常用交叉连线法、棋盘法、分支法、拆分相乘法和概率直接相乘法等。本文详细介绍“拆分相乘法”在上述题型中的应用。

“拆分相乘法”主要涉及两对及两对以上性状的遗传题,也即主要用在运用自由组合定律解决的相关题目上。因为基因自由组合定律的实质是在分离定律的基础上,也即各不同性质的基因的分离互相不影响,但最终的配子则是控制各性状的基因的自由组合。所以,针对两对及两对以上性状的遗传题,可在分离定律的基础也即运用“拆分”的方法再自由组合即“相乘”。解题步骤可总结为三步。第一,先确定此题中控制两对以及两对以上相对性状的基因是否位于不同对的同源染色体上,这也是是否遵循自由组合定律的前提。第二,将题中所涉及到的基因型或表现型拆分,一对对单独考虑,也就是运用分离定律解决每一对基因型或表现型问题。第三,将上述结果进行组合或相乘即得到所要求的结果。

运用“拆分相乘法”涉及以下几种类型的题目:计算产生的配子种类;计算后代基因型种类和比例;计算后代表现型种类和比例;计算遗传病的概率。以下逐一用实例解析这几大问题。

一. 计算产生的配子种类

综合了必修二第二章的减数分离与第五章的染色体变异内容,求配子类型题目看似简单但并不少见。

例如基因型为AaBbCCDd 的二倍体生物,可以产生不同基因型的的配子种类数是( )?

解析:将AaBbCCDd 各对基因分开求解,Aa可产生2种配子,Bb可产生2种配子, CC可产生1种配子,Dd可产生2种配子,最后在“拆分”的基础上再“相乘”——2×2×1×2=8种。

配子种类问题可延伸出求“配子间结合方式”问题,如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?

解析:可先分别求出AaBbCc的配子种类(8种)与AaBbCC的配子种类(4种),再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因此AaBbCc与AaBbCC配子间的结合方式是8*4=32种。

以上题目若换成“交叉连线法”则因等位基因过多,连线后过于混乱;棋盘法罗列较多,浪费时间。

因此,拆分相乘法简单省时。

二.计算子代基因型种类和比例

1.子代基因型种类

例1:基因型为AaBB的个体与aaBb的个体杂交(两对基因自由组合),子代的基因型有多少种?

解析:将AaBB×aaBb分解为Aa×aa和BB×Bb,Aa×aa有2种基因型,BB×Bb有2种基因型,综合起来,子代基因型种类为2×2=4。

2.子代基因型比例

例2:( 2011年海南高考题第17题 )假定五对等位基因自由组合,则杂交组合AaBBCcDDEe ×AaBbCCddEe 产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是( )【5】

A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4

解析:将各等位基因逐一拆开分析,观察发现DD与dd杂交后代必为Dd杂合子,所以只能是这一对等位基因杂合,其余四对等位基因纯合,剩余四对等位基因纯合有1/2×1/2×1/2×1/2=1/16,再与Dd的杂合子1相乘得1/16,故答案为B。

综上两个例子,亲本涉及2对基因型求子代基因型种类以及比例,熟悉棋盘法,要得到结果并不难,但从例2来看其他的方法较复杂,耗时也难获得准确结果。

三.计算子代表现型种类和比例

例:已知A与a、B与b、C与c3对等位基因自由自合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc两个个体进行杂交,杂交后代有多少种表现型?( )

解析:AaBbCc×AabbCc,将各等位基因拆开,Aa×Aa有两种表现型,Bb×bb有两种表现型,Cc×Cc也有两种表现型,杂交后用相乘法——2×2×2=8种表现型。

后代的基因型和表现型可以并列考虑,方法相似,都是先将各等位基因拆分,各种考虑各类情况再相乘。解这类题目也可以用棋盘法,但棋盘法需要将各配子罗列出来再逐个写出,虽然最终的结果看得比较清楚,但须花费比较多的时间,也可能因时间不足最终算结果容易出错。

四.推断亲代的基因型

例:小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性,抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性。这两对性状可以自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作为亲本杂交,子代有毛颖抗锈:毛颖感锈:光颖抗锈:光颖感锈=1:1:1:1.请写出两亲本的基因型。

解析:将两对性状分解为:毛颖:光颖=1:1,抗锈:感锈=1:1。根据亲本的表现型确定亲本基因型部分是P-rr×pp-R,只有Pp×pp,子代才能是毛颖:光颖=1:1,同理,只有rr×Rr,子代才能是抗锈:感锈=1:1。

综上所述,亲本基因型是Pprr与ppRr。

五.计算遗传病的概率

例:一对夫妇, 他们的孩子患甲病的几率为a, 正常的几率为b; 患乙病的几率为c,正常的几率为d, 他们生一个只患一病的孩子的几率为( )

解析:计算两种遗传病在同一个体上出现的概率, 我们通常的解法都是先算出每一种遗传病的发病概率, 此时运用的是基因的分离定律, 然后将两种遗传病的发病概率相乘即可。如上题中P 只患一病=P 只患甲病十P 只患乙病=P 患甲病×P 不患乙病 P 患乙病×P 不患甲病,所以上题中P 只患一病=ad bc。当然,本题也可以用数学中集合的思想,用图解可以比较清晰地理清题目要求。

综合上述例题,基因的自由组合定律以分离定律为基础,按自由组合定律遗传的每一对基因都遵循分离定律,用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。因为分离定律中规律比较简单,学生易掌握。所以用“拆分相乘法”解决自由组合定律问题显得简单易行。

当然“拆分相乘法”也有它的不足之处,如有的考生容易在“拆分”的情况下得到的结果作为最终的结果,忘了各结果是相乘或相加,特别是数学中的概率问题没有学习透彻的情况下,极易混淆相加或相乘的结果。另外,涉及的一些未知基因型的亲本推算,也没有棋盘法那么清晰,尤其要写出亲本具体的基因型时,可能棋盘法显得更简单。

总之,不同的题目,可能涉及不同的解决方法。不同的人在对孟德尔的自由组合定律或者分离定律的熟悉及应用频率不同,特别在高考这一紧张氛围下,一道题的简便解法更是建立在对题目的熟悉程度及变通程度上。所以,要想在高考中能轻松拿下孟德尔遗传题目,考生必须对两大定律运用熟练,相应类型题目也要烂熟于心。

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