第1章 微专题1 分离定律的应用 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（浙科版2019）

微专题一 分离定律的应用 第一章　遗传的基本规律 一、性状显、隐性的判断方法 设A、B为一对相对性状，可通过以下两种方法来判断显隐性。用表现A、B性状的个体进行如下杂交实验且子代数量足够多。 1.定义法(或杂交法) 若A×B→A，则A为显性，B为隐性。 若A×B→B，则B为显性，A为隐性。 若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性。 2.自交法 方法1适用于纯种，方法2适用于杂种，若不知是否纯合，可综合两种方法来判断。 例1　大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判断显性和隐性关系的是 ①紫花×紫花―→紫花　②紫花×紫花―→紫花＋白花　③紫花×白花―→紫花　④紫花×白花―→紫花＋白花 A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和③ √ 假设相关基因用A、a表示，紫花×紫花―→紫花，亲代与子代性状一致，可能是AA×AA―→AA，也可能是aa×aa―→aa，所以无法判断显隐性关系，①不符合题意； 紫花×紫花―→紫花＋白花，紫花与紫花杂交后代出现了白花，所以白花为隐性性状，紫花为显性性状，②符合题意； 紫花×白花―→紫花，可知紫花为显性性状，白花为隐性性状，③符合题意； 紫花×白花―→紫花＋白花，可能是Aa(紫花)×aa(白花)―→Aa(紫花)＋aa(白花)，也可能是aa(紫花)×Aa(白花)―→aa(紫花)＋Aa(白花)，所以无法判断显、隐性关系，④不符合题意。 综上所述，②和③可以判断出显、隐性关系。 例2　玉米甜和非甜是一对相对性状，随机选取非甜玉米和甜玉米进行间行种植。其中一定能够判断甜和非甜的显、隐性关系的是 √ 当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显、隐性关系，A不符合题意； 当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显、隐性关系，B不符合题意； 非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性性状，若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，此时非甜玉米自交，若出现性状分离，说明非甜是显性性状，若没有出现性状分离，则说明非甜玉米是隐性纯合子，C符合题意； 非甜与甜玉米杂交，若后代有两种性状，则不能判断显、隐性关系，D不符合题意。 二、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 ↓ 2.自交法(常用于植物的鉴别) 待测个体 ↓⊗ 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。 待测个体 ↓产生配子 例3　(2019·全国Ⅱ，5)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。 ①让植株甲进行自花授粉，子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④ √ 实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子；实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子；在相对性状的显、隐性不确定的情况下，无法依据实验②③判定植株甲为杂合子，故选B。 例4　某养猪场有黑色猪和白色猪，已知黑色(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.从该黑色公猪的表型即可分辨 √ 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，则表明该黑色公猪是杂种(Bb)。 三、杂合子(Aa)连续自交和自由交配的相关计算 自交是指基因型相同的个体之间的交配，植物的自交是指自花授粉或同株异花授粉。 自由交配是指群体中所有不同个体进行随机交配，基因型相同或不同的个体之间都可以进行交配。 1.自交的相关计算 (1)基因型为Aa的个体连续自交，第n代的比例分析： (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 例如，某群体中基因型为AA的个体占1/3，基因型为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(♀) 每种交配方式计算出后代的基因型和表型的比例后，再用加法合并后计算。 (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雄配子的比例为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 提示：自由交配问题用配子比例法解答更简单些。 例5　玉米为雌雄异花的植物，豌豆是雌雄同花的植物，若将高茎(Dd)和矮茎(dd)按1∶1的比例在自然状态下间行种植，不考虑变异。下列相关叙述错误的是 A.矮茎玉米上所结的种子中既有高茎，也有矮茎 B.矮茎豌豆上所结的种子中既有高茎，也有矮茎 C.理论上高茎玉米上所结的种子中高茎∶矮茎为5∶3 D.理论上高茎豌豆上所结的种子中高茎∶矮茎为3∶1 √ 由于高茎(Dd)和矮茎(dd)玉米之间自由授粉，所以矮茎玉米上所结的种子中既有高茎，也有矮茎，A正确； 豌豆只进行自交，所以矮茎豌豆上所结的种子中只有矮茎，没有高茎，B错误； 高茎玉米既可自交(Dd自交后代D_∶dd＝3∶1)，也可与矮茎杂交(Dd×dd→Dd∶dd＝1∶1)，理论上高茎玉米上所结的种子中矮茎占1/2×1/4＋1/2×1/2＝3/8，故高茎∶矮茎为5∶3，C正确； 理论上高茎豌豆上所结的种子中高茎∶矮茎为(1DD＋2Dd)∶(1dd)＝3∶1，D正确。 例6　番茄的红果(R)对黄果(r)为显性，让杂合的红果番茄自交得F1，淘汰F1中的黄果番茄，利用F1中的红果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三种基因型的比例是 A.1∶2∶1 B.4∶4∶1 C.3∶2∶1 D.9∶3∶1 √ F1中的基因型为1RR、2Rr、1rr，去掉黄果番茄(rr)后，则RR∶Rr＝1∶2,1/3RR自交后代为1/3RR，2/3Rr自交后代为1/6RR、1/3Rr、1/6rr，可得F1后代基因型及比例为RR∶Rr∶rr＝3∶2∶1。 四、特殊情况下的性状分离比 1.不完全显性 具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现双亲的中间类型的现象。例如，红花的基因型为AA，白花的基因型为aa，杂合子的基因型为Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。 2.致死现象 (1)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力配子的现象。 (2)合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，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基因控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。例如，牛、羊角的遗传，人类秃顶的遗传，蝴蝶颜色的遗传等。 (2)从性遗传的本质：表型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。 4.共显性 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完全显性要复杂。 例7　金鱼草的花色由一对等位基因控制。选择红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交实验，如图所示。下列叙述正确的是 A.F2的表型不能反映它的基因型 B.F2中粉红花所占比例的理论值为 C.基因R对基因r为完全显性 D.金鱼草花色的遗传符合分离定律 √ 由题意推断可知，F2中红花(RR)∶粉红花(Rr)∶白花(rr)＝1∶2∶1，能反映它的基因型，A错误； F2中粉红花所占比例的理论值为 ，B错误； 基因R对基因r为不完全显性，C错误。 例8　(2022·绍兴市高一期中)自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约，存在致死现象。某基因型为Aa的自花授粉植株，A对a为不完全显性，若在产生配子时，含a的花粉1/3致死，其自交后代的表型比例为 A.4∶1 B.3∶7 C.9∶6∶1 D.3∶5∶2 √ 由于在产生配子时，含a的花粉1/3致死，所以亲代产生的雄配子比例为A∶a＝3∶2，雌配子比例为A∶a＝1∶1，所以自交后代的基因型及其比例如表所示： 由于A对a为不完全显性，所以后代表型比例为3∶5∶2。 雄配子 雌配子 3A 2a 1A 3AA 2Aa 1a 3Aa 2aa 1.可以依次解决①～④中的遗传问题的方法是 ①显、隐性已知，鉴定一匹马是否为纯种 ②判断猫毛色的显、隐性 ③不断提高玉米抗病品种的纯合度 ④检验小麦的基因型 A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、杂交、自交、自交 C.测交、测交、杂交、自交 D.杂交、杂交、自交、测交 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 显、隐性已知时，用测交法可鉴别一匹马是纯合子还是杂合子，如果后代只有显性个体，则很可能是纯合子，如果后代出现隐性个体，则为杂合子；用杂交法可以判断猫毛色的显、隐性关系；用自交法可不断提高玉米抗病品种的纯合度；用自交法检验小麦的基因型时，如果后代不发生性状分离，则很可能是纯合子，如果后代出现性状分离，则为杂合子。 2.家蚕皮肤斑纹有黑缟、白、淡黑缟三种表型。将一只黑缟蚕与一只白蚕进行杂交后发现，F1均为淡黑缟蚕。F1随机交配，F2表型为黑缟蚕∶淡黑缟蚕∶白蚕＝1∶2∶1。下列有关叙述正确的是 A.白为显性性状 B.黑缟为显性性状 C.F1个体均为纯合子 D.F2中黑缟蚕和白蚕均为纯合子 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 根据题意分析可知，黑缟蚕和白蚕杂交后，F1全是淡黑缟蚕，而F1的雌、雄个体交配，F2中黑缟蚕∶淡黑缟蚕∶白蚕＝1∶2∶1，为3∶1的变式，说明F1为杂合子。假设用A、a表示控制该性状的基因，A对a为不完全显性，则F1基因型为Aa，黑缟蚕的基因型可能为AA(或aa)，白蚕的基因型可能为aa(或AA)，无法确定白和黑缟哪个是显性性状，A、B错误； F1个体均为杂合子，C错误。 3.已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为1∶2，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为 A.5∶1、5∶1 B.8∶1、8∶1 C.6∶1、9∶1 D.5∶1、8∶1 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 玉米间行种植，进行随机授粉，可利用配子法计算：由于AA∶Aa为1∶2，则A配子占2/3，a配子占1/3。配子随机结合利用棋盘法： 即A_∶aa＝8∶1；豌豆为严格的自花授粉、闭花授粉植物，间行种植并不会改变豌豆的自交，子一代aa的概率＝2/3×1/4＝1/6，A_的概率＝1－1/6＝5/6，即A_∶aa＝5∶1。 雌配子 雄配子 2/3A 1/3a 2/3A 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 4.镶嵌显性是我国遗传学家在研究异色瓢 虫斑纹遗传特征时发现的一种遗传现象， 即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表 现出来，形成镶嵌图式。如图是异色瓢虫 两种纯合子杂交实验的结果，下列有关叙 述正确的是 A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传不遵循孟德尔分离定律 B.除去F2中的黑缘型，其他个体间随机交尾，F3中新类型占2/9 C.新类型个体中，SA在鞘翅后缘为显性，SE在鞘翅前缘为显性 D.F2中表型与亲本相同的个体，基因型也与亲本相同 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制，遵循 基因的分离定律，A错误； 除去F2中的黑缘型，新类型和均色型个体 基因型及比例为SASE∶SESE＝2∶1，个体 间随机交尾，产生配子种类及比例为SA∶SE ＝1∶2，F3中新类型(SASE)占2×1/3×2/3＝ 4/9，B错误； 黑缘型的基因型为SASA(鞘翅前缘有黑色斑)，均色型的基因型为SESE(鞘翅后缘有黑色斑)，F1的基因型为SASE，表现为鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑，说明SA在鞘翅前缘为显性，SE在鞘翅后缘为显性，C错误； 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 F1个体间自由交配，F2中出现的基因型为SASA∶SASE∶SESE＝1∶2∶1，表型分别为黑缘型、新类型和均色型，黑缘型(SASA)与均色型(SESE)与亲本表型相同，故F2中表型与亲本相同的个体，基因型也与亲本相同，D正确。 5.人类的秃顶和非秃顶由一对等位基因B和b控制，结合下表信息，下列相关判断不正确的是 A.非秃顶的两人婚配，后代男孩可能 为秃顶 B.秃顶的两人婚配，后代女孩可能为 秃顶 C.非秃顶男性与秃顶女性婚配，生一个秃顶男孩的概率为1/2 D.秃顶男性与非秃顶女性婚配，生一个秃顶女孩的概率为0 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 项目 BB Bb bb 男 非秃顶 秃顶 秃顶 女 非秃顶 非秃顶 秃顶 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 非秃顶男性的基因型为BB，非秃顶女性的基因型为BB或Bb，二者婚配，后代男孩的基因型为BB或Bb，因此可能为秃顶，A正确； 秃顶男性的基因型为Bb或bb，秃顶女性的基因型为bb，二者婚配，后代女孩的基因型为Bb或bb，可能为秃顶，B正确； 非秃顶男性的基因型为BB，秃顶女性的基因型为bb，二者婚配，后代的基因型为Bb，若为男孩则表现为秃顶，若为女孩则表现正常，因此生一个秃顶男孩的概率为1/2，C正确； 秃顶男性的基因型为Bb或bb，非秃顶女性的基因型为BB或Bb，二者婚配，所生女孩有可能秃顶，D错误。 6.无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传遵循分离定律。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自由交配多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是 ①猫的有尾性状是由显性遗传因子控制的　②自由交配后代出现有尾猫是性状分离的结果　③自由交配后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子　④无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2 A.①② B.②③ C.②④ D.①④ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 无尾猫自由交配后代中出现约1/3的有尾猫，则无尾对有尾为显性，且显性遗传因子纯合致死，①错误； 无尾猫自由交配后代出现有尾猫是性状分离的结果，②正确； 显性遗传因子纯合致死，所以自由交配后代无尾猫中只有杂合子，③错误； 假设相关遗传因子用A、a表示，无尾猫(Aa)与有尾猫(aa)杂交后代的遗传因子组成及比例为Aa(无尾)∶aa(有尾)＝1∶1，其中无尾猫约占1/2，④正确。因此正确的是②④，故选C。 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 若AA，则A为纯合子，无法判断显隐性。 若A既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。 若B既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。 结果分析 结果分析 结果分析 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所占比例分别为(1－)×。 当n无限大时，纯合子比例接近100%。这就是自花授粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。 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 1－ － － ＋ － ⇒ $$