内容正文:
遗传的细胞基础
第一章
微专题二 分离定律的解题方法
分离定律的解题方法
1.遗传因子组成的判断
遗传因子组成的判断既可以根据亲代的遗传因子组成推断子代,也可以从子代性状及其比例出发,逆推亲本的遗传因子组成。
亲本组合 子代遗传因子组成 性状类型
AA×AA AA 纯合亲本自交,子代性状全部与亲本相同
aa×aa aa
AA×aa Aa 具有相对性状的纯合亲本杂交,子代表现为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 杂合子自交,子代出现性状分离,且显性性状∶隐性性状=3∶1
亲本组合 子代遗传因子组成 性状类型
aa×Aa Aa∶aa=1∶1 隐性纯合子与杂合子杂交,则子代显性性状∶隐性性状=1∶1
AA×Aa AA∶Aa=1∶1 显性纯合子与杂合子杂交,则子代全表现为显性
[例1] 家兔的毛色黑色(A)对褐色(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,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
C
[解析] 用一只纯合黑毛兔与之交配,无论该黑毛兔是纯合子还是杂合子,后代均为黑毛兔,A错误;用一只杂合黑毛兔与之交配,若子代全为黑毛兔,则其基因型也不一定为AA,原因是子代数目较少,B错误;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2] (多选)根据如图实验,若再让F1黑斑蛇之间相互交配,在F2的雌雄个体中均有黑斑蛇和黄斑蛇两种性状表现类型。根据上述杂交实验,下列有关叙述错误的是( )
A.黄斑是显性性状
B.F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的遗传因子组成相同
C.F2黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同
D.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
AC
[解析] F1黑斑蛇之间相互交配,F2雌雄个体中
均有黑斑蛇和黄斑蛇(发生性状分离),说明F1黑
斑蛇为杂合子,杂合子表现为显性性状,即蛇的
黑斑为显性性状,黄斑为隐性性状,A错误;亲本黑斑蛇与黄斑蛇杂交,F1既有黑斑蛇,又有黄斑蛇,说明亲代黑斑蛇为杂合子,因此F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的遗传因子组成相同,B正确;F2中的黑斑蛇,有的是纯合子,有的是杂合子,而F1的黑斑蛇都是杂合子,因此F2黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成不完全相同,C错误;综上分析,蛇的黑斑为显性性状,所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇,D正确。
2.杂合子连续自交
(1)所有子代连续自交
根据分析可知,杂合子连续自交,第n代中各遗传因子组成和相应性状所占比例如下:
Fn 杂合子(Aa) 纯合子
(AA+aa) 显性纯合子(AA) 隐性纯合子(aa) 显性性状个体 隐性性状个体
所占
比例 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2-1/2n+1
(2)逐代淘汰隐性个体,显性个体逐代自交
淘汰隐性个体后,F1、F2、F3中Aa所占比例分别是2/3、2/5、2/9,由此类推第n代淘汰隐性个体后,杂合子比例为2/(2n+1),显性纯合子比例为1 -2/(2n+1);若第n代不去除隐性个体,隐性个体比例为1/(2n+2),杂合子比例为2/(2n+2),显性纯合子比例为1-3/(2n+2)。
[例3] 豌豆花为两性花且自花传粉,自然状态均进行自交。玉米为雌雄同株,异花传粉,自然状态下可进行自交,也可进行杂交。现有一株高茎(Dd)豌豆和一株黄粒(Ee)玉米,二者分别在自然状态下生长2代。
(1)豌豆子二代中,高茎与矮茎的分离比是多少?
(2)玉米子二代中,黄粒与白粒的分离比是多少?
[答案] (1)高茎∶矮茎=5∶3 (2)黄粒∶白粒=3∶1
[解析] (1)豌豆自然状态均为自交,Dd个体连续自交2代,则子二代中Dd所占比例为1/4,DD和dd所占比例分别为(1-1/4)/2=3/8,故子二代中高茎∶矮茎=5∶3。
(2)玉米子一代为1/4EE、2/4Ee、1/4ee;玉米自然状态为自由交配,此时可采用配子法进行计算,子一代所产生配子的种类及比例为E∶e=1∶1,则子二代中EE=1/2×1/2=1/4、Ee=2×1/2×1/2=1/2、ee=1/2×1/2=1/4,故黄粒∶白粒=3∶1。
[例4] (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
ABD
[解析] 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。
3.自交与自由交配
(1)自交:遗传因子组成相同的个体交配,植物可指自花传粉或雌雄同株异花传粉。
(2)自由交配: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。其实质是任意雌配子可以与任意雄配子结合,解题时一般用配子法进行计算。
[例5] 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
B
[例6] 某生物群体中,某性状受一对遗传因子控制,隐性性状的成年个体没有繁殖能力。以该生物群体中显性性状个体为亲本,进行自由交配后,子代中显性∶隐性=120∶1,则该生物群体亲本中显性性状个体中纯合子所占比例为( )
A.8/9 B.1/9
C.9/11 D.5/6
C
[解析] 根据题意分析,该生物群体中隐性性状的成年个体没有繁殖能力,设该生物群体亲本中显性性状个体中纯合子所占比例为x,则杂合子所占比例为1-x,自由交配产生的子代中显性∶隐性=120∶1,即隐性性状个体占1/121,则(1-x)/2×(1-x)/2=1/121,解得x= 9/11,C符合题意。
4.特殊情况下的性状分离比
(1)不完全显性和共显性的比较
[例7] 金鱼草的花色由一对遗传因子控制。选择红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.F2的性状表现不能反映它的遗传因子组合类型
B.F2中粉红色花所占比例的理论值为1/3
C.遗传因子R对遗传因子r为完全显性
D.金鱼草花色的遗传符合分离定律
D
[解析] 亲本红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交,F1的遗传因子组合类型为Rr,性状表现为粉红色花,说明为不完全显性遗传。F1自交,F2的性状表现及比例为红花∶粉红色花∶白花=1∶2∶1,一种遗传因子组成对应一种性状表现,F2的性状表现能反映它的遗传因子组成,A错误;F2中粉红色花所占比例的理论值为1/2,B错误;遗传因子R对遗传因子r为不完全显性,C错误;金鱼草花色的遗传符合分离定律,D正确。
(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。
[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
A
[解析] 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。
(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)。
[例9] 果蝇的腹部有斑与无斑是一对相对性状(其表现类型与遗传因子组成的关系如表)。现用无斑雌蝇与有斑雄蝇进行杂交,产生的子代有①有斑雌蝇、②无斑雄蝇、③无斑雌蝇、④有斑雄蝇。以下分析错误的是( )
AA Aa aa
雄性 有斑 有斑 无斑
雌性 有斑 无斑 无斑
A.有斑为显性性状
B.①与有斑雄蝇的杂交后代不可能有无斑果蝇
C.亲本无斑雌蝇的遗传因子组成为Aa
D.②与③杂交产生有斑果蝇的概率为1/6
B
[解析] 根据题表可知,有斑为显性性状;无斑雌蝇(_a)与有斑雄蝇(A_)进行杂交,产生的子代有①有斑雌蝇(AA)、②无斑雄蝇(aa)、③无斑雌蝇(_a)、④有斑雄蝇(A_),则亲本无斑雌蝇和有斑雄蝇的遗传因子组成均为Aa,①有斑雌蝇的遗传因子组成为AA,与有斑雄蝇(A_)杂交,后代可能出现无斑雌蝇(Aa);③无斑雌蝇(_a)的遗传因子组成为2/3Aa、1/3aa,②无斑雄蝇(aa)与③无斑雌蝇(_a)杂交,后代产生有斑雄蝇的概率为2/3×1/2×1/2=1/6,没有有斑雌蝇。
(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10] (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。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
ACD
血型 遗传因子组成
A IAIA、IAi
B IBIB、IBi
AB IAIB
O ii
[解析] 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,不能准确确定是否一定有亲子关系,D正确。
1.(多选)某种昆虫的翅型有长翅、正常翅、小翅3种类型,依次由遗传因子C+、C、c控制。正常翅的雌雄个体杂交,子代全为正常翅或出现小翅个体;遗传因子组成相同的长翅个体杂交,子代会出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体,比例接近2∶1。下列分析错误的是( )
A.遗传因子C+对C和c为显性
B.该昆虫长翅个体的遗传因子组成有3种
C.长翅个体与正常翅个体杂交,子代中不会出现小翅个体
D.长翅个体与小翅个体杂交,理论上子代的性状比例为1∶1
对点突破
BC
解析:由题意可知,正常翅的雌雄个体杂交,子代全为正常翅或出现小翅个体,说明C对c为显性;遗传因子组成相同的长翅个体杂交,子代出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体,说明C+对C、c为显性,其后代比例接近2∶1,说明C+C+长翅显性纯合致死,该昆虫长翅个体的遗传因子组成有2种,即C+C、C+c,A正确,B错误;长翅个体遗传因子组成可能为C+c,正常翅个体遗传因子组成可能为Cc,则后代可能会出现小翅个体cc,C错误;因长翅显性纯合致死,长翅个体为杂合子,与小翅个体杂交,理论上子代的性状比例为1∶1,D正确。
2.番茄果实颜色由一对遗传因子A、a控制,对如表所示杂交实验及结果的分析,正确的是( )
实验组别 亲本组合 F1红果 F1黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
4 黄果×黄果 0 963
A.实验3可证明黄色为显性性状
B.实验1的亲本中红果的遗传因子组成为Aa,黄果的遗传因子组成为aa,相当于测交
C.实验2的F1红果中既有纯合子也有杂合子
D.实验1的F1红果与实验2的F1红果杂交,后代中红果占2/3
答案:B
解析:分析实验3,红果×红果→F1中红果∶黄果≈3∶1,说明红色为显性性状,黄色为隐性性状,A错误;分析实验1,红果×黄果→F1中红果∶黄果≈1∶1,可推出实验1亲本中红果的遗传因子组成为Aa、黄果的遗传因子组成为aa,相当于测交,B正确;分析实验2,红果×黄果→F1中均为红果,则亲本中红果的遗传因子组成为AA、黄果的遗传因子组成为aa,F1中红果的遗传因子组成均为Aa,故F1中红果均为杂合子,C错误;实验1的F1红果(Aa)与实验2的F1红果(Aa)杂交,后代中红果(A_)所占比例为3/4,D错误。
3.豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物。豌豆的紫花与白花是一对相对性状(分别由遗传因子A、a控制),现有一批遗传因子组成为AA与Aa的紫花豌豆,两者数量之比是1∶3。自然状态下其子代中遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为( )
A.25∶30∶9 B.7∶6∶3
C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
B
4.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再自交产生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交配,则F3中灰身与黑身的比例是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交配,则F3中灰身与黑身的比例是8∶5
C
5.(多选)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对遗传因子控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中2/3为橘红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述正确的是( )
A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.橘红带黑斑遗传因子具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系
ABC
解析:已知该鱼体色受一对遗传因子(用A、a表示)控制,亲本为橘红带黑斑品系,后代的性状分离比为橘红带黑斑∶野生型=2∶1,说明亲本品系为杂合子(Aa),A正确;子代中橘红带黑斑个体占2/3,说明子代中无橘红带黑斑纯合个体(AA),即橘红带黑斑遗传因子具有纯合致死效应,B正确;橘红带黑斑遗传因子具有纯合致死效应,故在自然繁育条件下,橘红带黑斑性状易被淘汰,C正确;橘红带黑斑遗传因子具有纯合致死效应,无法通过多次回交(子一代与亲本中的任意一个杂交)获得性状不再分离的纯合橘红带黑斑品系,D错误。
B
7.在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代性状表现及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
B
解析:设与牵牛花花色遗传的相关遗传因子用A、a表示。因F1粉红色牵牛花自交所得F2中红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1,则可知粉红色牵牛花个体为杂合子(Aa),则红色为AA (或aa),白色为aa(或AA);F2中粉红色占2/3,红色占1/3,则自交子代性状表现及比例为红色AA(aa)∶粉红色(Aa)∶白色aa(AA)=3∶2∶1。
[解析] 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的比例为×=,Aa的比例为2××=,aa的比例为×=,因此AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。
解析:豌豆自然状态下是自花传粉,只能自交。1/4AA1/4AA; 3/4Aa3/4×1/4AA、3/4×1/2Aa、3/4×1/4aa,即3/16AA、3/8Aa、3/16aa,故子代遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为7∶6∶3,B正确。
解析:F2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,B配子的概率=,b配子的概率=,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∶黑身=5∶1,B错误;若F2中黑身果蝇不除去,则F2遗传因子组成
为1BB、2Bb、1bb,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∶黑身=3∶1,C正确;若F2中黑身果蝇不除去,让果蝇自交,则F3中灰身∶黑身=(+×)∶(+×)=5∶3,D错误。
6.某雌雄同株植物高茎对矮茎为显性,由于某种原因使携带矮茎遗传因子的花粉只有能够成活。现用多株纯合高茎植株作母本、矮茎植株作父本进行杂交,F1植株自交,F2的性状分离比为 ( )
A.3∶1 B.7∶1
C.5∶1 D.8∶1
解析:设植物的高茎和矮茎分别受遗传因子A和a控制。根据题意可知,用多株纯合高茎植株(AA)作母本,矮茎植株(aa)作父本进行杂交,由于父本产生的花粉粒很多,因此携带矮茎遗传因子的花粉只有的成活率并不影响产生的后代的数目,则杂交产生的F1遗传因子组成均为Aa,因此F 1产生的雌配子的遗传因子组成为A、a,而产生的雄配子的遗传因子组成为A、a,因此产生的F2中遗传因子组成为aa的概率为×=,因此F2的性状分离比为7∶1。
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