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基因的自由组合定律的研究对象是两对(或两对以上)相对性状,比分离定律复杂,但如果只考虑其中的每一对相对性状,它同样遵循分离定律。根据这一基本规律,把多对相对性状(基因)拆分成多个一对相对性状(基因)来分析,就能轻松得出答案。
一、拆分法的理论依据
拆分法是建立在概率学中的加法定律和乘法定律的基础之上的。当一个事件发生时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件,这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时,这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自概率的乘积。多对性状分别由多对基因控制,其中每一对等位基因的分离或组合与另一对等位基因的分离或组合互不干扰,即它们彼此间是“相互独立事件”,因此多基因共同遗传的表现就是其中各对基因单独遗传时所表现的乘积。这样我们就可以将多对性状或多基因问题转化为多个一对性状或一对基因的问题,然后按分离定律分别单独剖析。
二、拆分法的解题过程
拆分:将多对性状或多基因问题转化为多个一对性状或一对基因的问题。
剖析:依据分离定律分别单独分析。
相乘:按照概率学中加法定律和乘法定律进行计算。
三、应用举例
1 基因型推测问题
根据后代的基因型或表现型,反推亲本的基因型
例1 豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(r)是显性。现用黄色圆粒和绿色圆粒豌豆杂交,后代有黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,比例为3:1:3:1,根据杂交结果推测双亲的基因型。
解析方法一:拆分法我们把豌豆种子的颜色和种子的形状两对性状分开来,分别进行分析。关于种子的颜色遗传,同学们可根据题意列出:
P 黄色×绿色
F 黄色 绿色
(3+1) (3+1)
比例 1:1
绿色是隐性性状,故F绿色豌豆基因型为yy,亲本中黄色豌豆基因型为Yy,有关种子颜色的基因组合为Yyxyy。同理可得亲本中有关种子形状的基因组合为RrxRr。把两对基因按题意进行组合,可得亲本完整的基因型,即黄色圆粒:YyRr,绿色网粒:yyRr。
方法二(拆分程式法):从分离定律的学习中,我们可以概括出两种杂交组合类型:一是杂合体自交程式DdxDd,后代有两种表现型,比例3:1;杂合体测交程式Ddxdd,后代有两种表现型,比例1:1。对照程式解题时,就可根据后代表现型比例,直接给出亲本的基因型。如例l中。分析F代黄色:绿色=1:1,直接得出亲本基因型为Yyxyy;F代圆粒:皱粒=3:1,直接得出亲本基因型为RrxRr,组合后即得出答案。
方法三(拆分填充法):根据基因型与表现型的关系,先写出亲本基因型的通式(未知基因画上横线等待填充),再推导未知基因,进行填充,最后得出结论。如例1中,可先写出两亲本的基因型通式,黄色圆粒:Y_R_,绿色圆粒:yyR_,再分别分析颜色、形状与两对性状的遗传情况,得出结论:YyRrxyyRr。
2 遗传概率计算问题
(1)已知亲本基因型,求后代的基因型或表现型概率
例2具有独立遗传的两对相对性状的纯种杂交(AABBxaabb),FI自交得F2,F2中AAbb的概率是( )。
A 1/4
B 1/8
C 3/8
D 1/16
解析依题意,AABBxaabb→F1,F1基因型为AaBb,F1自交,即AaBbxAaBb。
计算此类概率可把AaBbxAaBb→AAbb拆分成两组:①AaxAa→AA;②BbxBb→bb。第①组中,后代是AA的概率为1/4;第②组中,后代是bb的概率为÷,依据概率乘法原理,得出AAbb在F2的概率为1/4×/14=1/16。
答案D
(2)已知亲本表现型,求后代表现型概率
例3按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合体杂交得F1,F1自交得F2,F2的四种类型中性状重组类型的个体数占总数的( )。
A 3/8
B 3/8或5/8
C 5/8
D 1/16
解析此题的已知条件及问题均是用表现型来描述的,不能直接进行求解,因此,我们要把表现型的描述转换为相关的基因型来进行求解。依题意,亲本为纯合体,F2有四种类型,其亲本基因型组合有两种可能,即①AABBxaabb;②AAbbxaaBB。两种组合的F1全为AaBb,F1自交,F2的基因型通式及比例为9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb。
答案 B
一、拆分法的理论依据
拆分法是建立在概率学中的加法定律和乘法定律的基础之上的。当一个事件发生时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件,这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时,这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自概率的乘积。多对性状分别由多对基因控制,其中每一对等位基因的分离或组合与另一对等位基因的分离或组合互不干扰,即它们彼此间是“相互独立事件”,因此多基因共同遗传的表现就是其中各对基因单独遗传时所表现的乘积。这样我们就可以将多对性状或多基因问题转化为多个一对性状或一对基因的问题,然后按分离定律分别单独剖析。
二、拆分法的解题过程
拆分:将多对性状或多基因问题转化为多个一对性状或一对基因的问题。
剖析:依据分离定律分别单独分析。
相乘:按照概率学中加法定律和乘法定律进行计算。
三、应用举例
1 基因型推测问题
根据后代的基因型或表现型,反推亲本的基因型
例1 豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(r)是显性。现用黄色圆粒和绿色圆粒豌豆杂交,后代有黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,比例为3:1:3:1,根据杂交结果推测双亲的基因型。
解析方法一:拆分法我们把豌豆种子的颜色和种子的形状两对性状分开来,分别进行分析。关于种子的颜色遗传,同学们可根据题意列出:
P 黄色×绿色
F 黄色 绿色
(3+1) (3+1)
比例 1:1
绿色是隐性性状,故F绿色豌豆基因型为yy,亲本中黄色豌豆基因型为Yy,有关种子颜色的基因组合为Yyxyy。同理可得亲本中有关种子形状的基因组合为RrxRr。把两对基因按题意进行组合,可得亲本完整的基因型,即黄色圆粒:YyRr,绿色网粒:yyRr。
方法二(拆分程式法):从分离定律的学习中,我们可以概括出两种杂交组合类型:一是杂合体自交程式DdxDd,后代有两种表现型,比例3:1;杂合体测交程式Ddxdd,后代有两种表现型,比例1:1。对照程式解题时,就可根据后代表现型比例,直接给出亲本的基因型。如例l中。分析F代黄色:绿色=1:1,直接得出亲本基因型为Yyxyy;F代圆粒:皱粒=3:1,直接得出亲本基因型为RrxRr,组合后即得出答案。
方法三(拆分填充法):根据基因型与表现型的关系,先写出亲本基因型的通式(未知基因画上横线等待填充),再推导未知基因,进行填充,最后得出结论。如例1中,可先写出两亲本的基因型通式,黄色圆粒:Y_R_,绿色圆粒:yyR_,再分别分析颜色、形状与两对性状的遗传情况,得出结论:YyRrxyyRr。
2 遗传概率计算问题
(1)已知亲本基因型,求后代的基因型或表现型概率
例2具有独立遗传的两对相对性状的纯种杂交(AABBxaabb),FI自交得F2,F2中AAbb的概率是( )。
A 1/4
B 1/8
C 3/8
D 1/16
解析依题意,AABBxaabb→F1,F1基因型为AaBb,F1自交,即AaBbxAaBb。
计算此类概率可把AaBbxAaBb→AAbb拆分成两组:①AaxAa→AA;②BbxBb→bb。第①组中,后代是AA的概率为1/4;第②组中,后代是bb的概率为÷,依据概率乘法原理,得出AAbb在F2的概率为1/4×/14=1/16。
答案D
(2)已知亲本表现型,求后代表现型概率
例3按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合体杂交得F1,F1自交得F2,F2的四种类型中性状重组类型的个体数占总数的( )。
A 3/8
B 3/8或5/8
C 5/8
D 1/16
解析此题的已知条件及问题均是用表现型来描述的,不能直接进行求解,因此,我们要把表现型的描述转换为相关的基因型来进行求解。依题意,亲本为纯合体,F2有四种类型,其亲本基因型组合有两种可能,即①AABBxaabb;②AAbbxaaBB。两种组合的F1全为AaBb,F1自交,F2的基因型通式及比例为9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb。
答案 B