素材：乘法原則的應(yīng)用條件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

乘法原則的應(yīng)用條件解答自由組合定律相關(guān)考題，常用兩種方法：①配子法，其原理是利用雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，通過(guò)雌雄配子比例的乘積計(jì)算出子代比例；②乘法原則，其原理是利用兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，通過(guò)兩對(duì)基因型比例的乘積計(jì)算出子代比例。大多數(shù)情況下，兩種解法得出的結(jié)果相同，但也存在特殊情況。先看一道題：鮮食玉米顏色多樣、營(yíng)養(yǎng)豐富、美味可口。用兩種純合鮮食玉米雜交得F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2子粒的性狀表現(xiàn)及比例為紫色非甜：紫色甜：白色非甜：白色甜=27：9：21：7。F2中白色子粒發(fā)育成植株后隨機(jī)受粉，得到的子粒中紫色子粒占。參考答案：8／49。解析：由題干可知，紫色：白色=9：7，子粒顏色由兩對(duì)非同源染色體上的兩對(duì)等位基因決定。假設(shè)A/a和B／b控制子粒顏色。F2中白色子粒的基因型為3/7Abb、3/7aaaB、1/7aabb。試通過(guò)兩種解題方法計(jì)算紫色子粒所占比例。解法一(配子法)：F1白色子粒產(chǎn)生的配子及比例為Ab：aB：ab=2：2：3。隨機(jī)受粉時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合(表1)?？梢?jiàn)，紫色子粒占比為8／49。解法二(乘法原則)：先看A/a這一對(duì)，F(xiàn)1產(chǎn)生配子A=2/7，a=5/7，產(chǎn)生子代A=24／49，aa=25／49。同理，B=24/49，bb=25／49。兩對(duì)性狀重組后(表2)，利用乘法原則，得出紫色子粒(A_B_)所占比例為(24/49)2。．采用兩種解法解答，得出的答案分別為8/49和(24/49)2。兩種解法得出不同答案的特殊情況，充分暴露出學(xué)生的錯(cuò)誤概念，深入考查了自由組合定律的實(shí)質(zhì)。當(dāng)一種基因型的個(gè)體進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，適用乘法原則，兩種解法答案相同。但是，當(dāng)兩種或多種基因型的個(gè)體各自進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，不同個(gè)體的兩對(duì)基因之間沒(méi)有經(jīng)過(guò)“自由組合”，并不是完全獨(dú)立，不一定能使用乘法原則。例如，F(xiàn)2中Aabb的A基因不會(huì)和aaBb的B組合形成AB配子，則解法二中基因型為AABB的子代不可能出現(xiàn)。因此，乘法原則得出的(24/49)2是錯(cuò)誤的，配子法所得的8／49是正確答案。那么，應(yīng)用乘法原則的必要條件是什么呢?關(guān)鍵在于，兩對(duì)基因在不同個(gè)體形成配子的過(guò)程中依然能夠“自由組合”。也就是說(shuō)，配子基因型頻率等于兩種基因頻率的乘積，即配子基因型滿(mǎn)足乘法原則，如P(AB)=P(A)·P(B)。同時(shí)，親代基因型頻率應(yīng)等于拆分后的兩對(duì)基因型頻率的乘積，如P(AaBb)=P(Aa)·P(Bb)?？梢?jiàn)，判斷能否應(yīng)用乘法原則有兩種方法：①檢驗(yàn)配子基因型是否滿(mǎn)足乘法原則，②檢驗(yàn)親代基因型是否滿(mǎn)足乘法原則。當(dāng)兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳且涉及多種基因型的隨機(jī)交配，建議優(yōu)先使用配子法，慎用乘法原則。配子法雖然繁瑣，但能避免隱蔽的科學(xué)性錯(cuò)誤，是最穩(wěn)妥的選擇。若使用乘法原則，則需檢驗(yàn)親代或配子的基因型是否滿(mǎn)足乘法原則。若滿(mǎn)足，則能應(yīng)用乘法原則解題。若不滿(mǎn)足，則只能用配子法解題。例.玉米葉片的大小由常染色體上兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(A/a，B/b)控制，寬葉植株自交得F1，F(xiàn)1出現(xiàn)寬葉植株：窄葉植株=8：1。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)A基因或B基因純合都導(dǎo)致胚胎在發(fā)育過(guò)程中死亡。①兩親本的基因型是：。②F1中寬葉植株自由交配，則F2中寬葉植株：窄葉植株=。參考答案：①AaBb×AaBb②38：9解析：優(yōu)先使用配子法，F(xiàn)1中寬葉植株基因型為AaBb：Aabb：aaBb=2：1：1，產(chǎn)生的配子為AB：Ab：aB：ab=1：2：2：3。經(jīng)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生的F2基因型見(jiàn)表3。在A純合或B純合致死的情況下，大葉片(AaBb、Aabb、aaBb)：小葉片(aabb)=(14/64+12/64+12／64)：9/64=38：9。

慎用乘法原則，使用前須檢驗(yàn)應(yīng)用條件。由P(AaBb)=1／2．，P(Aa)·P(Bb)=9／16，可知P(AaBb)≠P(Aa)·P(Bb)。或由P(AB)=1／8，P(A)·P(B)=9／64，可知P(AB)≠P(A)·P(B)。本題中F1和配子的基因型都不滿(mǎn)足乘法原則，不能應(yīng)用乘法原則解題。高考對(duì)自由組合定律的考查不只是簡(jiǎn)單的記憶和