1.2 微专题2 分离定律的解题方法 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（苏教版2019）

微专题二 分离定律的解题方法 第一章　第二节　分离定律 一、纯合子与杂合子的实验鉴别方法 区分纯合子与杂合子的原则是纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。实验鉴别的方法有三种： 1.测交法(常用于动物的鉴别，在已知显隐性性状的条件下) 待测个体×隐性纯合子 ↓ 结果分析 若后代只有一种性状表现，则待测个体为纯合子 若后代有两种性状表现，则待测个体为杂合子 2.自交法(常用于植物的鉴别) 待测个体 ↓⊗ 结果分析 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 3.花粉鉴别法 杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。 例1　某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性。要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是 A.让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变 B.让该黑色公猪与黑色母猪交配 C.让该黑色公猪与多头白色母猪交配 D.从该黑色公猪的性状表现即可分辨 √ 要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是测交，即让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配。若子代全为黑色猪，则表明该黑色公猪是纯种(BB)；若子代出现白色猪，则表明该黑色公猪为杂种(Bb)。 例2　甲和乙为一对相对性状，进行杂交实验可以得到下列四组实验结果。若甲性状为显性性状，用来说明实验中甲性状个体为杂合子的实验组合是 ①♀甲×♂乙→F1呈甲性状 ②♀甲×♂乙→F1呈甲性状、乙性状 ③♀乙×♂甲→F1呈甲性状 ④♀乙×♂甲→F1呈甲性状、乙性状 A.②④ B.①③ C.②③ D.①④ √ 甲和乙为一对相对性状，其中甲性状为显性性状，则乙性状为隐性性状。假设甲性状个体为显性纯合子，♀甲×♂乙、♀乙×♂甲，无论正交还是反交，都应表现为甲性状；②和④与假设相矛盾，可以用来说明实验中甲性状个体为杂合子。 二、亲子代遗传因子组成与性状表现的相互推断 1.由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型) 亲本结合方式 子代遗传因子组成 子代性状表现 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性 AA×aa Aa 全为显性 Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1 Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1 aa×aa aa 全为隐性 2.由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型) (1)遗传因子填充法 先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。 (2)隐性纯合子突破法 如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。 (3)根据分离定律中的规律性比例来直接判断 后代显隐性关系 双亲类型 结合方式 显性∶隐性＝3∶1 都是杂合子 Aa×Aa 显性∶隐性＝1∶1 测交类型 Aa×aa 全为显性性状 至少一方为显性纯合子 AA×AA或AA×Aa或AA×aa 全为隐性性状 一定都是隐性纯合子 aa×aa 例3　家兔的毛色黑(A)对褐(a)为显性。下列关于判断一只黑毛雄兔遗传因子组成的方法及结论中，正确的是 A.用一只纯合黑毛兔与之交配，若子代全为黑毛兔，则其遗传因子组成 　为Aa B.用一只杂合黑毛兔与之交配，若子代全为黑毛兔，则其遗传因子组成 　为AA C.用多只褐毛雌兔与之交配，若子代全为黑毛兔，则其遗传因子组成为AA D.该黑毛兔自交后代若出现褐毛兔，则其遗传因子组成为Aa √ 褐毛兔遗传因子组成为aa，若与之交配的个体后代全为黑毛兔，可判定其遗传因子组成为AA，C正确； 动物不能自交，D错误。 例4　(2023·淮安高一期中)小麦的抗病(A)对不抗病(a)为显性。两株抗病小麦杂交，后代中有一株不抗病，其余未知。这个杂交组合可能的遗传因子组成是 A.AA×Aa B.AA×AA C.Aa×Aa D.Aa×aa √ 小麦的抗病(A)对不抗病(a)为显性，两株抗病小麦杂交，即A_×A_，后代有一株不抗病(aa)，根据子代推断亲代，亲本的遗传因子组成应该均为Aa，C正确。 三、杂合子(Aa)连续自交和自由交配的相关计算 1.自交的相关计算 自交是指遗传因子组成相同的个体交配，植物是指自花传粉或同株异花传粉。如某自花传粉的植物群体中，显性性状中AA占1/3、Aa占2/3，则自交后产生各种遗传因子组成的比例为： 1/3(AA×AA)＝1/3AA 2/3(Aa×Aa)＝2/3(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa) ＝1/6AA＋1/3Aa＋1/6aa (1)遗传因子组成为Aa的个体连续自交，第n代的比例分析 Fn 杂合子 纯合子 显性 纯合子 隐性 纯合子 显性性 状个体 隐性性 状个体 所占 比例 (2)杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图 2.自由交配的相关计算 自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都可以进行交配。例如，某群体中遗传因子组成为AA的个体占1/3，遗传因子组成为Aa的个体占2/3。 (1)列举交配组合 可利用棋盘法进行列表统计，以防漏掉某一交配组合。自由交配的方式有4种，列表分析如下： ♀ ♂ 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 1/3AA(♂)×1/3AA(♀) 1/3AA(♂)×2/3Aa(♀) 2/3Aa 2/3Aa(♂)×1/3AA(♀) 2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀) (2)列举配子比例 另外，也可利用棋盘法列出雌雄配子的比例进行解答，先计算含A雄配子的比例：1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a雄配子的比例为1－2/3＝1/3，含A雌配子和含a雌配子的比例也分别为2/3和1/3。列表分析如下： 雌配子 雄配子　　　 2/3A 1/3a 2/3A 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 提醒 自由交配问题用配子比例法解答更简单些。 例5　(多选)将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交，后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得到如图所示的曲线图。据图分析，下列说法正确的是 A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例 B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小 D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数 　的变化 √ √ √ Aa自交一代产生的个体遗传因子组成及比例为 AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，纯合子的比例由0变成 了1/2，若再次自交还会提高纯合子的比例，所 以自交代数越多，纯合子所占比例越高。其中 AA与aa的比例是相同的，所以b曲线也可以表示隐性纯合子的比例变化。 例6　某动物种群中，遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体所占比例依次为25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代遗传因子组成为AA、Aa、aa的个体的数量比为 A.3∶3∶1 B.4∶4∶1 C.1∶2∶0 D.1∶2∶1 √ 四、特殊情况下的性状分离比 1.不完全显性和共显性的比较 2.致死现象 (1)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。 (2)合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。 如：Aa×Aa ↓ 3.从性遗传 (1)从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。 (2)从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。 4.人类ABO血型的决定方式 IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血； IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。 前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。 例7　萝卜的花有白、红、紫三种颜色，该性状由遗传因子R、r控制。如表为三组不同类型植株之间的杂交结果。下列相关叙述不正确的是 组别 亲本组合方式 子代性状表现及数量(株) 一 紫花×白花 紫花428，白花415 二 紫花×红花 紫花413，红花406 三 紫花×紫花 红花198，紫花396，白花202 A.白花、紫花、红花植株的遗传因子组成分别是rr、Rr、RR B.白花植株自交的后代均开白花，红花植株自交的后代均开红花 C.白花植株与红花植株杂交所得的子代中，既不开红花也不开白花 D.可用紫花植株与白花植株或红花植株杂交验证分离定律 √ 该对遗传因子控制的性状有三种，且由组别三可知，紫花植株与紫花植株的杂交子代的性状分离比为红花∶紫花∶白花≈1∶2∶1，说明R对r为不完全显性，且紫花植株的遗传因子组成为Rr，但根据三组杂交实验的结果均不能判断出白花植株和红花植株的遗传因子组成分别是rr、RR，还是RR、rr，A错误； 白花植株与红花植株均为纯合子，二者分别自交，其子代都不会出现性状分离，二者杂交，则其子代都开紫花，B、C正确； 杂交组合Rr×rr和Rr×RR的子代中各有两种不同的性状表现，且比例均为1∶1，故都可用来验证分离定律，D正确。 例8　某长翅和残翅昆虫相互杂交，F1出现长翅和残翅，F1长翅雌雄个体相互交配，F2出现性状分离，性状分离比为2∶1。下列有关叙述不正确的是 A.该昆虫翅形的遗传不遵循孟德尔的分离定律 B.长翅昆虫显性纯合致死 C.F2中长翅昆虫全为杂合子 D.F1长翅昆虫测交后代性状表现比例为1∶1 √ 该昆虫翅形的遗传遵循孟德尔的分离定律，由于F2出现性状分离比为2∶1，说明长翅昆虫显性纯合致死，所以F2中长翅昆虫全为杂合子，A错误，B、C正确； F1长翅昆虫为杂合子，测交后代性状表现比例为1∶1，D正确。 例9　已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如表所示，下列判断正确的是 遗传因子组成 HH Hh hh 公羊的性状表现 有角 有角 无角 母羊的性状表现 有角 无角 无角 A.若双亲无角，则子代全部无角 B.若双亲有角，则子代全部有角 C.若双亲遗传因子组成为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1 D.绵羊角的性状遗传不遵循分离定律 √ 双亲无角，如果母羊的遗传因子组成是Hh，则子代公羊中可能会出现有角，A错误； 双亲有角，如果公羊的遗传因子组成是Hh，母羊的遗传因子组成是HH，则子代中遗传因子组成为Hh的母羊无角，B错误； 若双亲遗传因子组成为Hh，则子代公羊中有角与无角的数量比为3∶1，母羊中有角与无角的数量比为1∶3，且公羊与母羊数量相等，所以子代有角与无角的数量比为1∶1，C正确； 绵羊角的性状遗传遵循孟德尔的分离定律，D错误。 1.在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 A.红花为显性性状 B.红花甲的遗传因子组成为Rr C.红花丙与红花丁的遗传因子组成不同 D.白花乙的遗传因子组成为Rr 杂交组合 后代性状 一 红花甲×白花乙 全为红花 二 红花丙×红花丁 红花与白花之比约为3∶1 √ 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 由杂交组合一或二可知，红花为显性性状，白花为隐性性状，红花甲为纯合子，红花丙和红花丁都是杂合子。 杂交组合 后代性状 一 红花甲×白花乙 全为红花 二 红花丙×红花丁 红花与白花之比约为3∶1 7 2.人的褐眼对蓝眼为显性，某家庭的双亲皆为褐眼(B_)，其甲、乙、丙三个孩子中，有一人是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼(bb)，乙为褐眼。由此得出的正确结论是 A.控制双亲眼睛颜色的遗传因子是杂合的 B.控制孩子乙眼睛颜色的遗传因子是杂合的 C.该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4 D.孩子乙是亲生的，孩子甲或孩子丙是收养的 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 由题意可知，B_(褐眼)×B_(褐眼)→F1中出现bb(蓝眼)，因此双亲一定是杂合子，A正确； 乙可能是杂合子也可能是纯合子，B错误； 该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/8，C错误； 通过题干信息不能确定甲、乙、丙中哪一个为非亲生的，D错误。 7 3.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1再自由交配产生F2，下列分析正确的是 A.若将F2中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，则F3中灰身与黑 　身果蝇的比例是5∶1 B.若将F2中所有黑身果蝇除去，让遗传因子组成相同的灰身果蝇进行交 　配，则F3中灰身与黑身果蝇的比例是8∶1 C.若F2中黑身果蝇不除去，让果蝇进行自由交配，则F3中灰身与黑身果 　蝇的比例是3∶1 D.若F2中黑身果蝇不除去，让遗传因子组成相同的果蝇进行交配，则F3 　中灰身与黑身果蝇的比例是8∶5 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ 7 1 2 3 4 5 6 F2的遗传因子组成为1BB、2Bb、1bb，将F2中所有黑身果蝇(bb)除去，让灰身果蝇(1BB、2Bb)自由交配，F3黑身果蝇的比例为 　　， 即F3中灰身与黑身果蝇的比例是8∶1，A错误； F2的遗传因子组成为1BB、2Bb、1bb，将F2中所有黑身果蝇(bb)除去，让遗传因子组成相同的灰身果蝇(1BB、2Bb)进行交配，F3黑身果蝇的比例为　　　　，所以F3中灰身与黑身果蝇的比例是5∶1，B错误； 跟踪训练 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 7 4.(2023·盐城高一校考)已知牛的体色由一对遗传因子(A、a)控制，其中遗传因子组成为AA的个体为红褐色，aa个体为红色，在遗传因子组成为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。现有一群牛，只有AA、Aa两种遗传因子组成，其比例为1∶2，且雌∶雄＝1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(遗传因子组成相同的个体交配)和自由交配，则子代的表现类型及比例分别是 A.自交后代红褐色∶红色＝5∶1；自由交配后代红褐色∶红色＝5∶1 B.自交后代红褐色∶红色＝3∶1；自由交配后代红褐色∶红色＝4∶1 C.自交后代红褐色∶红色＝2∶1；自由交配后代红褐色∶红色＝2∶1 D.自交后代红褐色∶红色＝1∶1；自由交配后代红褐色∶红色＝4∶5 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 亲本的遗传因子组成及概率为1/3AA、2/3Aa，雌∶雄＝1∶1，自交的子代中遗传因子组成为AA的占1/3×1＋2/3×1/4＝1/2，Aa占2/3×1/2＝1/3，aa占2/3×1/4＝1/6； 在遗传因子组成为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛)，1/2为红色(雌牛)，因此子代中红褐色个体占1/2＋1/3×1/2＝2/3，则红色占1/3，即红褐色∶红色＝2∶1。 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 求自由交配产生子代的遗传因子组成时，可利用配子的概率求解，亲本1/3AA、2/3Aa产生的雄配子中：A占2/3，a占1/3，雌配子中：A占2/3，a占1/3，则自由交配产生子代的遗传因子组成及概率：AA＝2/3×2/3＝4/9，Aa＝2×2/3×1/3＝4/9，aa＝1/3×1/3＝1/9，在遗传因子组成为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛)，1/2为红色(雌牛)，可推知子代中红褐色个体占4/9＋4/9×1/2＝6/9，红色个体占1/9＋4/9×1/2＝3/9，因此自由交配后代红褐色∶红色＝2∶1。综上所述，C正确。 7 5.(2022·苏州高一月考)某玉米品种含一对遗传因子A和a，其中a纯合的植株花粉败育，即不能产生花粉，含A的植株完全正常。现有遗传因子组成为Aa的玉米若干，每代均为自由交配直至F2，F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为 A.1∶1 B.3∶1 　　　C.5∶1 　　　D.8∶1 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 遗传因子组成为Aa的个体自交，F1的遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。F1进行自由交配时，产生的雌配子种类及比例为A∶a＝1∶1，由于aa不能产生正常的花粉，能产生花粉个体的遗传因子组成及比例为AA∶Aa＝1∶2，因此雄配子的种类及比例为A∶a＝(1/3＋1/2×2/3)∶(1/2×2/3)＝2∶1，则自由交配得到F2，aa出现的概率为1/2×1/3＝1/6，所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。 7 6.(多选)血型检测是亲子鉴定的依据之一。人类常见的ABO血型系统的血型与对应的遗传因子组成的关系如表所示。 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 血型 遗传因子组成 A IAIA、IAi B IBIB、IBi AB IAIB O ii 7 下列相关说法正确的是 A.决定ABO血型的遗传因子有IA、IB、i B.A型、B型和O型血个体都为纯合子 C.遗传因子组成为IAi和IBi的个体孕育的子代可能出现四种血型 D.利用血型检测一般不能准确地进行亲子鉴定 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ √ √ 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 根据表中信息可知，O型血个体为纯合子，但A型血和B型血个体可能为纯合子，也可能为杂合子，B错误； 遗传因子组成为IAi和IBi的个体孕育的后代的遗传因子组成可能有IAi、IBi、IAIB、ii四种，对应血型分别为A型、B型、AB型、O型，C正确； 利用血型检测一般只能“排除”亲子关系，不能确定是否一定有亲子关系，D正确。 7 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 7.(2023·淮安高一校考)豌豆是自花传粉、闭花授粉的豆科植物，同一植株能开很多花，不同品种植株所结种子的子叶有紫色也有白色，现有甲、乙、丙三个品种豌豆植株，进行如表实验。 实验组别 亲本处理方法 所结种子的性状及数量 紫色子叶 白色子叶 实验一 将甲植株进行自花传粉 409粒 0 实验二 将乙植株进行自花传粉 0 405粒 实验三 将甲植株的花去除未成熟的全部雄蕊，然后套上纸袋，待雌蕊成熟时，接受乙植株的花粉 396粒 0 实验四 将丙植株进行自花传粉 297粒 101粒 7 1 2 3 4 5 跟踪训练 (1)通过实验________可知，植株种子子叶紫色和白色这一对相对性状中，显性性状是__________，实验三中套袋的目的是_____________________ __________，如果用B代表显性遗传因子，b代表隐性遗传因子，则甲、乙、丙植株的遗传因子组成分别为______________。 三或四 紫色子叶 防止外来花粉对实验结 果的影响 BB、bb、Bb 子叶的紫色和白色是一对相对性状，由一对遗传因子控制，遵循孟德尔的分离定律，根据实验三判断：甲、乙杂交，后代只有紫色子叶，或者从实验四中，丙植株自交，子代紫色子叶∶白色子叶＝3∶1，可判断子叶的紫色和白色这一对相对性状中，显性性状是紫色。 6 7 1 2 3 4 5 跟踪训练 (2)实验四所结的297粒紫色子叶种子中纯合子的理论值是______粒。 (3)将实验三所结的种子全部种下，自然状态下所结的种子中紫色子叶种子∶白色子叶种子＝_______。 99 3∶1 6 7 所以 － － ＋ 当杂合子(Aa)自交n代后，后代中的杂合子(Aa)所占比例为，纯合子(AA＋aa)所占比例为1－，其中AA、aa所占比例都为(1－)×。当n无限大时，纯合子比例接近100%。这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。 － 1－ 遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体所占比例依次为25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，AA占，Aa占，因此A配子的比例为＋×＝，a配子的比例为，由于个体间可以随机交配，后代中AA所占比例为×＝，Aa所占比例为2××＝，aa所占比例为×＝，因此AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1。 ⇒ ×＝ ××＝ 若F2中黑身果蝇不除去，则F2中B配子的概率＝b配子的概率＝，所以让果蝇进行自由交配，后代黑身果蝇的比例为×＝，则F3中灰身与黑身果蝇的比例是3∶1，C正确； 若F2中黑身果蝇不除去，让遗传因子组成相同的果蝇进行交配，则F3中灰身∶黑身＝(＋×)∶(＋×)＝5∶3，D错误。 $$