2011新課標卷32題詳解

2011新課標卷32題詳解32.（8分）某植物紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制（如A、a；B、b;Cc……）,當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時（即A_B_C_......）才開紅花，否則開白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系，相互之間進行雜交，雜交組合組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下：根據(jù)雜交結(jié)果回答問題：⑴這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律？⑵本實驗中，植物的花色受幾對等位基因的控制，為什么？【答案】⑴基因的自由組合定律和基因的分離定律（或基因的自由組合定律）⑵4對。本實驗的乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中，F(xiàn)2中紅色個體占全部個體的比例81/（81＋175）＝81/256＝（3/4）4,根據(jù)n對等位基因自由組合且完全顯性時，F(xiàn)2中顯性個體的比例為（3/4）n，可判斷這兩個雜交組合中都涉及到4對等位基因。綜合雜交組合的實驗結(jié)果，可進一步判斷乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中所波及的4對等位基因相同。【解答分析】該題主要考查了學生對自由組合定律的理解和運用能力。在兩對基因自由組合的基礎(chǔ)上，拓展到4對或?qū)σ陨匣虻淖杂山M合，有一定的難度。對數(shù)學知識也有較高的要求，體現(xiàn)了對學生綜合能力和推理、分析能力的考查。題目中F2出現(xiàn)了紅色：白色=81:175和紅色：白色=27:37這兩個學生不常見的比例形式，并且也不同于（9:3:3:1）的變形。這對理解自由組合中F2中性狀比例的實質(zhì)有很高的要求，這也是本題的難點之一。如何理解81:175和27:37呢？這就要求對分離定律和自由組合定律的關(guān)系有一個本質(zhì)的理解。自由組合定律是建立在分離定律基礎(chǔ)之上的，也就是說自由組合F2中的比例關(guān)系是建立在分離定律F2中比例之上的，或者說自由組合F2中性狀比例關(guān)系中包含了分離定律中F2的性狀比例關(guān)系。如9:3:3:1=（3:1）2。據(jù)此我們可以對81:175和27:37坐如下分析：同樣的從題干中可知，紅色性狀只有在個體中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時，（即A_B_C_......）才開紅花，其余基因型全為白花。聯(lián)想到一對等位基因分離定律中F1（Aa）自交，F(xiàn)2中顯（A_）:隱（aa）=3:1，即F2中顯：隱=。若是2對基因自由組合，F(xiàn)1（AaBb）自交，F(xiàn)2中（A_B_）：(A_bb+aaB_+aabb)=

。以此類推，若是n對基因自由組合，F(xiàn)2全顯：非全顯=

。由此可以推斷出：乙×丙雜交，F(xiàn)1為4雜合，涉及到4對等位基因；甲×丁雜交，F(xiàn)1為4雜合，涉及到4對等位基因；乙×丁雜交，F(xiàn)1為3雜合，涉及到3對等位基因。至此，我們已經(jīng)可以回答題中第（2）小題的問題：該花色的遺傳受4對或至少4對等位基因的控制。為什么回答4對而不回答3對呢？因為回答3對的話，是不能解釋81:175這個關(guān)系的。實際上乙×丁雜交的結(jié)果說明，乙和丁兩個品種中至少含有一對相同的顯性基因，一定有三對相同的等位基因。那又為什么說至少4對呢？我們后面來回答這個問題。那么如何來確定甲、乙、丙、丁的基因型呢？這是本題的進一步延伸。乙×丙、甲×丁、乙×丁確定了花色的遺傳至少涉及到了4對等位基因。甲×乙，甲×丙，丙×丁的雜交結(jié)果說明，甲、乙中至少有一對隱性純合基因是相同的，甲、丙中至少有一對隱性純合基因是相同的，丙、丁中至少有一對隱性純合基因是相同的。又已知乙和丁兩個品種中至少含有一對相同的顯性基因。4品種基因型可按以下思路確定：先寫出乙的基因型，再由乙來確定丙和丁，再由丁來確定甲。由以上分析可知，乙中應(yīng)至少有2對顯性純合基因，（否則丁就會是開紅花）則乙的基因型有：第一種情況：乙中有2對顯性純合AABBccdd；AAbbCCdd；AAbbccDD;aaBBCCdd;aaBBccDD;aabbCCDD.該情況中，由于乙和丁兩個品種中至少含有一對相同的顯性基因，所以乙的每一個基因型中，丁有兩種可能，相應(yīng)的甲要和丁相對應(yīng)。所以若乙是第一種情況中的基因型的話，乙的每一種基因型，甲和丁相對應(yīng)有兩種基因型。甲、乙、丙、丁應(yīng)該有12種組合。如：乙：AABBccdd丙：aabbCCDD甲：aaBBccdd(AAbbccdd)?。篈AbbCCDD(aaBBCCDD)第二種情況：乙中有三對顯性純合AABBCCdd;AABBccDD;aaBBCCDD該情況中，由于乙和丁兩個品種中至少含有一對相同的顯性基因，所以乙的每一個基因型中，丁有三種可能，相應(yīng)的甲要和丁想對應(yīng)。所以若乙是第二種情況中的基因型的話，甲和丁相對應(yīng)有三種基因型。甲、乙、丙、丁應(yīng)該有9中組合。如：乙：AABBCCdd丙：aabbccDD甲：aaBBCCdd(AAbbCCDD,)(AABBccdd)丁：AAbbccDD(aaBBccdd,)(aabbCCDD)綜上所述，甲、乙、丙、丁的基因型共有21中組合。為什么說至少是4對呢？4對以上成立不成立呢？實際上是成立的。不管甲、乙、丙