内容正文:
微专题一 分离定律的拓展应用
探究点1 性状的显隐性的判断方法
设A、B为一对相对性状。
1.定义法(或杂交法)
(1)若A×B→A,则A为显性,B为隐性。
(2)若A×B→B,则B为显性,A为隐性。
(3)若A×B→既有A又有B,则无法判断显隐性。
2.自交法
(1)若AA,则A为纯合子,判断不出显隐性。
(2)若A既有A又有B,则A为显性,B为隐性。
(3)若B既有A又有B,则B为显性,A为隐性。
【例1】 豌豆的白花和紫花是一对相对性状。下列杂交实验中,在子代足够多的条件下,能判断显隐性关系的是( )
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花+101白花
③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98紫花+102白花
A.①② B.③④
C.②③ D.①③
答案 C
解析 杂交实验①中,紫花×紫花→紫花,只能确定紫花亲本中至少有一方为纯合子,无法判断显隐性关系;杂交实验②中,紫花×紫花→301紫花+101白花,子代中紫花∶白花接近3∶1,可知白花为隐性性状,紫花为显性性状;杂交实验③在子代足够多的条件下,紫花×白花→紫花,子代只出现一种性状,可以判断紫花为显性性状,白花为隐性性状;杂交实验④中,紫花×白花→98紫花+102白花,子代中紫花∶白花接近1∶1,无法判断显隐性关系。
【例2】 某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表现及分离比是________________。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是_____________________________ ___________________________________________________________________。
解析 让F1(或亲本)中的黑刺普通株自交,观察统计后代性状表现及比例,若自交后代发生性状分离,则黑刺为显性性状,若未发生性状分离,则白刺为显性性状。
答案 黑刺∶白刺=1∶1 从亲本或F1中选取相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,若不发生性状分离,则该性状为隐性
探究点2 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3种:
1.测交法(常用于动物的鉴别)
待测个体×隐性纯合子
↓
结果分析
2.自交法(常用于植物的鉴别)
待测个体
↓⊗
结果分析
3.花粉鉴别法
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种颜色,且比例为1∶1,则被鉴定水稻为杂合子;如果花粉只有一种颜色,则被鉴定水稻为纯合子。此方法只适用于一些特殊的植物。
【例3】 番茄的红果色(R)对黄果色(r)为显性,以下关于鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述,错误的是( )
A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定
B.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定
C.可通过该桔红果植株自交来鉴定
D.可通过与红果杂合子杂交来鉴定
答案 A
解析 无论该桔红果遗传因子组成是RR还是Rr,与红果纯合子(RR)杂交后代都是红果(R_),所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定,A项错误。红果植株遗传因子组成(RR或Rr)可通过与黄果纯合子(rr)杂交来鉴定,如果后代都是红果,则是纯合子;如果后代有红果也有黄果,则是杂合子,B项正确。可通过该桔红果植株自交来鉴定,如果后代都是红果,则是纯合子;如果后代有红果也有黄果,则是杂合子,C项正确。可通过与红果杂合子杂交来鉴定,如果后代都是红果,则是纯合子;如果后代有红果也有黄果,则是杂合子,D项正确。
【例4】 已知马的毛色有栗色和白色两种,栗色对白色为显性。育种工作者想通过测交实验鉴定一匹栗色公马是纯合子还是杂合子,应选择的交配对象是( )
A.多匹白色母马 B. 一匹白色母马
C.一匹栗色母马 D. 多匹栗色母马
答案 A
解析 鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法。马的毛色栗色对白色为显性,则要判断一匹栗色公马是纯合子还是杂合子,可采用测交法,即让该栗色公马与多匹白色母马杂交,再根据子代情况作出判断,若子代均为栗色,则为纯合子;若子代出现白色,则为杂合子,A项正确。
探究点3 杂合子(Dd)连续自交和自由交配的相关计算
1.自交与自由交配
(1)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。
(2)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。
2.杂合子连续自交的相关计算
(1)遗传因子组成为Dd的个体连续自交,第n代的比例分析如下图所示:
当杂合子(Dd)连续自交n代后,后代中的杂合子(Dd)所占比例为,纯合子(DD+dd)所占比例为1-,其中DD、dd所占比例均为(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。
(2)杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图
3.自由交配的相关计算
常用方法——配子法。
由已知亲本的遗传因子组成和概率,求出亲本产生雌、雄配子的种类及其概率,然后利用棋盘法列出子代的遗传因子组成及其概率。如下图所示:
相应基因型及概率为AA、Aa、aa,表现型及概率为A-、aa。
【例5】 将遗传因子组成为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗后,分成①②两组。在下列情况下:①组全部让其自交;②组人工去掉隐性个体后,让所有植株自交,①②两组的植株中遗传因子组成为AA的种子所占比例分别为( )
A.、 B.、
C.、 D.、
答案 B
解析 将遗传因子组成为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,长成的幼苗的遗传因子组成及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,①组全部让其自交,Aa自交后代产生AA,AA自交后代产生AA,因此后代植株中遗传因子组成为AA的种子所占比例为+=;②组人工去掉隐性个体,则AA占,Aa占,全部自交后,后代植株中遗传因子组成为AA的种子所占比例为+×=。
【例6】 已知小麦抗锈病由显性遗传因子控制,让一株杂合子小麦自交得F1,再自交得F2,理论上,F2中不抗锈病植株占总数的( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 杂合子连续自交n次,第n代个体中杂合子占,显性纯合子和隐性纯合子各占×。一株杂合子小麦自交两代,F2中不抗锈病植株占总数的×=,D项正确。
探究点4 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显现中间类型的现象。例如,红花的遗传因子组成为AA,白花的遗传因子组成为aa,杂合子的遗传因子组成为Aa,开粉红花。
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出现个体夭折的现象。如:
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)。
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。
【例7】 某科研小组研究小鼠毛色(A/a)的遗传,进行了如下表实验,结果发现遗传因子组成为AA的小鼠胚胎期死亡。下列有关说法错误的是( )
组别
亲代
子代
第一组
黑色×黑色
黑色
第二组
黄色×黄色
黄色、黑色
第三组
黄色×黑色
黄色、黑色
A.小鼠毛色中黄色是显性性状
B.第一组亲代遗传因子组成都是aa
C.第二组子代中Aa占
D.第三组亲、子代黄色鼠遗传因子组成相同
答案 C
解析 由第二组的杂交结果可知,小鼠毛色中黄色是显性性状,A项正确;黑色是隐性性状,第一组亲代均为黑色,因此第一组亲代的遗传因子组成都是aa,B项正确;第二组亲代的遗传因子组成均为Aa,即Aa×Aa,则子代的遗传因子组成及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因为遗传因子组成为AA的小鼠胚胎期死亡,因此子代中Aa占,C项错误;第三组亲本的遗传因子组成为Aa(黄色)、aa(黑色),子代的遗传因子组成也为Aa(黄色)、aa(黑色),D项正确。
【例8】 (2021·湖北)人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如表,其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。
个体
1
2
3
4
5
6
7
A抗原抗体
+
+
-
+
+
-
-
B抗原抗体
+
-
+
+
-
+
-
下列叙述正确的是( )
A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
答案 A
解析 由题意可知,个体5只含A抗原,个体6只含B抗原,而个体7既不含A抗原也不含B抗原,故个体5的基因型只能是IAi,个体6的基因型只能是IBi,A项正确;个体1既含A抗原又含B抗原,说明其基因型为IAIB,个体2只含A抗原,但个体5的基因型为IAi,所以个体2的基因型只能是IAi,B项错误;由表格分析可知,个体3只含B抗原,个体4既含A抗原又含B抗原,但个体6的基因型是IBi,故个体3的基因型只能是IBi,个体4的基因型是IAIB,C项错误;个体5的基因型为IAi,个体6的基因型为IBi,故二者生的孩子基因型可能是IAi、IBi、IAIB、ii,D项错误。
1.水稻的非糯性对糯性是显性,将纯合糯性品种与纯合非糯性品种杂交得到F1,让F1自交得到F2。取F2植株的花粉用碘液染色,已知非糯性花粉遇碘呈蓝黑色,糯性花粉遇碘呈橙红色。在显微镜下统计这两种花粉,非糯性花粉与糯性花粉的比例应是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
答案 A
解析 假设控制水稻非糯性的遗传因子为A,控制水稻糯性的遗传因子为a,则F1的遗传因子组成为Aa,其自交所得的F2植株的遗传因子组成及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,故F2植株产生遗传因子组成为A的花粉所占的比例为1/4+2/4×1/2=1/2,产生遗传因子组成为a的花粉所占比例也为1/2。
2.在家鼠中短尾鼠(T)对正常鼠(t)为显性,一只短尾鼠与一只正常鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同;而一只短尾鼠与一只短尾鼠交配,后代中有一类型死亡,能存活的个体中短尾与正常尾的比例为2∶1。则不能存活类型的遗传因子组成是( )
A.TT B.Tt
C. tt D.TT或Tt
答案 A
解析 一只短尾鼠与一只正常鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同,符合孟德尔的测交实验;而短尾鼠与短尾鼠交配,后代中有一类型死亡,能存活的个体中短尾与正常尾的比例为2∶1,该比例是3∶1的变式,说明短尾鼠中有个体死亡。分析题干信息,T-(短尾)×T-(短尾)→T-(短尾)∶tt(正常尾)=2∶1,由短尾鼠×正常尾鼠(tt)→正常尾鼠∶短尾鼠=1∶1,可知短尾鼠一定是杂合子(Tt),所以不能存活的类型一定是纯合短尾鼠,其遗传因子组成是TT,A项正确。
3.某养殖户养殖了若干只雄性黑色犬,后引入一只雌性白色犬,生出数量相等的白色犬与黑色犬。试分析这两种亲本犬的遗传因子组成可能的情况( )
A.黑犬和白犬均为纯合子,其中黑犬为显性,白犬为隐性
B.黑犬和白犬均为显性性状,其中黑犬为杂合体,白犬为纯合子
C.黑犬和白犬均为纯合子,其中白犬为显性,黑犬为隐性
D.黑犬为隐性个体,白犬为杂合子
答案 D
解析 由题意可知,若黑犬为显性纯合子,白犬为隐性纯合子,则后代都应是黑犬杂合子,A项错误;黑犬和白犬不能均为显性性状,B项错误;若黑犬为隐性纯合子,白犬为显性纯合子,则后代都应是白犬杂合子,C项错误;若黑犬为隐性个体,白犬为杂合子,则后代应是黑犬和白犬,且比例为1∶1,与题意相符,D项正确。
4.下图为与白化病有关的某家庭遗传系谱图,致病遗传因子用a表示。下列相关说法错误的是( )
A.该遗传病由隐性遗传因子控制
B.Ⅰ2的遗传因子组成是Aa,Ⅱ4的遗传因子组成是aa
C.Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病孩子的概率是1/4
D.Ⅱ3与一个患者婚配,生育患病孩子的概率是1/2
答案 D
解析 根据系谱图中Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ4患病,可以判断该遗传病由隐性遗传因子控制,A项正确;由题意分析可知,Ⅱ4的遗传因子组成为aa,则不患病的Ⅰ1和Ⅰ2的遗传因子组成均为Aa,故Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病孩子的概率是1/4,B、C项正确;Ⅱ3的遗传因子组成为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ3与一个患者(aa)婚配,生育患病孩子的概率=2/3×1/2=1/3,D项错误。
5.人的IA、IB、i遗传因子可以控制血型。在一般情况下,遗传因子组成为ii的人表现为O型血,IAIA或IAi为A型血,IBIB或IBi为B型血,IAIB为AB型血。下列叙述中错误的是( )
A.子女之一为A型血时,双亲至少有一方一定是A型血
B.双亲之一为AB型血时,不能生出O型血的孩子
C.子女之一为B型血时,双亲之一有可能是A型血
D.双亲之一为O型血时,子女不可能是AB型血
答案 A
解析 子女之一为A型血时,说明双亲至少一方一定含有遗传因子IA,可能为A型血或AB型血,A项错误;双亲之一为AB型血时,必然会将IA或IB传递给子代,故子代不可能为O型血,B项正确;子女之一为B型血时,双亲至少一方一定含有遗传因子IB(可为B型血或AB型血),另一方可能是A型血,则亲本的杂交组合可为IAIB×IAi、IBi×IAi,C项正确;双亲之一为O型血时,子女一定会得到遗传因子i,故其遗传因子组成不可能是IAIB,不可能表现为AB型血,D项正确。
6.(2023·海南)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是( )
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
答案 D
解析 ①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A项正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B项正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C项正确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D项错误。
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