2024年高中生物新教材同步必修第二冊(cè) 第1章　微專題一　分離定律的應(yīng)用

分離定律的應(yīng)用一、親子代遺傳因子組成與性狀表現(xiàn)的相互推斷1．由親代推斷子代的遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)及其概率(正推型)。親本子代遺傳因子組成子代性狀表現(xiàn)AA×AAAA全為顯性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全為顯性AA×aaAa全為顯性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝1∶1aa×aaaa全為隱性2.由子代推斷親代的遺傳因子組成(逆推型)。角度一：遺傳因子填充法。先根據(jù)親代性狀表現(xiàn)寫(xiě)出能確定的遺傳因子，如顯性性狀的遺傳因子組成可用A_來(lái)表示，那么隱性性狀的遺傳因子組成只有一種aa，根據(jù)子代中一對(duì)遺傳因子分別來(lái)自兩個(gè)親本，可推出親代中未知的遺傳因子。角度二：隱性純合子突破法。如果子代中有隱性個(gè)體存在，它往往是逆推過(guò)程中的突破口，因?yàn)殡[性個(gè)體是純合子(aa)，因此親代遺傳因子組成中必然都有一個(gè)a遺傳因子，然后再根據(jù)親代的性狀表現(xiàn)做進(jìn)一步的推斷。角度三：根據(jù)分離定律中的規(guī)律性比值來(lái)直接判斷。后代顯隱性關(guān)系雙親類型結(jié)合方式顯性∶隱性＝3∶1都是雜合子Aa×Aa→3A_∶1aa顯性∶隱性＝1∶1測(cè)交類型Aa×aa→1Aa∶1aa只有顯性性狀至少一方為顯性純合子AA×AA或AA×Aa或AA×aa只有隱性性狀一定都是隱性純合子aa×aa→aa例1番茄果實(shí)的顏色由一對(duì)遺傳因子A、a控制，下表是關(guān)于番茄果實(shí)顏色的3個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果。下列分析正確的是()實(shí)驗(yàn)組親本性狀表現(xiàn)F1的性狀表現(xiàn)和植株數(shù)目紅果黃果①紅果×黃果492504②紅果×黃果9970③紅果×紅果1511508A.單獨(dú)分析實(shí)驗(yàn)組①、②、③，均可推斷出紅色為顯性性狀B．實(shí)驗(yàn)組①的親本遺傳因子組成為紅果AA、黃果aaC．實(shí)驗(yàn)組②的后代中紅果番茄均為雜合子D．實(shí)驗(yàn)組③的后代中純合子占1/3答案C解析單獨(dú)分析實(shí)驗(yàn)組①，不能推斷出紅色為顯性性狀，A錯(cuò)誤；由題意分析可知，實(shí)驗(yàn)組①的親本遺傳因子組成為紅果Aa、黃果aa，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)組②中親本紅果遺傳因子組成為AA，黃果遺傳因子組成為aa，后代中紅果番茄遺傳因子組成均為雜合子Aa，C正確；實(shí)驗(yàn)組③親本遺傳因子組成均為Aa，后代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，其中純合子占1/2，D錯(cuò)誤。例2(2019·全國(guó)Ⅱ,5)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對(duì)相對(duì)性狀。某同學(xué)用全緣葉植株(植株甲)進(jìn)行了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)：①讓植株甲進(jìn)行自花傳粉，子代出現(xiàn)性狀分離②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1其中能夠判定植株甲為雜合子的實(shí)驗(yàn)是()A．①或② B．①或④C．②或③ D．③或④答案B解析實(shí)驗(yàn)①中植株甲自交，子代出現(xiàn)了性狀分離，說(shuō)明作為親本的植株甲為雜合子。實(shí)驗(yàn)④中植株甲與另一具有相同性狀的個(gè)體雜交，后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，說(shuō)明親本均為雜合子。在相對(duì)性狀的顯隱性不確定的情況下，無(wú)法依據(jù)實(shí)驗(yàn)②③判定植株甲為雜合子。二、概率計(jì)算1．用經(jīng)典公式計(jì)算概率＝eq\f(某性狀或遺傳因子組成個(gè)體數(shù),總組合數(shù))×100%。2．根據(jù)分離比計(jì)算如Aaeq\o(→,\s\up7(?))∶1aa(1)如果沒(méi)有明確子代的性狀表現(xiàn)，那么AA、aa出現(xiàn)的概率各是1/4，Aa出現(xiàn)的概率是1/2。(2)如果明確了子代的性狀表現(xiàn)是顯性，那么AA出現(xiàn)的概率是1/3，Aa出現(xiàn)的概率是2/3。3．用配子法計(jì)算(1)先計(jì)算親本產(chǎn)生每種配子的概率。(2)根據(jù)題目要求用相關(guān)的兩種(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一遺傳因子組成的個(gè)體的概率。(3)計(jì)算性狀表現(xiàn)概率時(shí)，再將相同性狀表現(xiàn)的個(gè)體的概率相加即可。如：F1高莖(Dd)↓?F2雄配子雌配子1/2D1/2d1/2D1/4DD高莖1/4Dd高莖1/2d1/4Dd高莖1/4dd矮莖例3假設(shè)控制番茄葉顏色的遺傳因子用D、d表示，紅色和紫色為一對(duì)相對(duì)性狀，且紅色為顯性。雜合的紅葉番茄自交獲得F1，將F1中表現(xiàn)類型為紅葉的番茄自交得F2，下列敘述正確的是()A．F2中無(wú)性狀分離B．F2中性狀分離比為3∶1C．F2紅葉個(gè)體中雜合子占2/5D．在F2中首次出現(xiàn)能穩(wěn)定遺傳的紫葉個(gè)體答案C解析雜合的紅葉番茄(Dd)自交，F(xiàn)1的遺傳因子組成及數(shù)量比例為DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，且dd為穩(wěn)定遺傳的紫葉個(gè)體。F1中紅葉個(gè)體的遺傳因子組成為1/3DD、2/3Dd。DD自交，F(xiàn)2全為DD(占1/3)；Dd自交，F(xiàn)2中DD占1/4×2/3＝1/6，Dd占1/2×2/3＝1/3，dd占1/4×2/3＝1/6。所以F2中紅葉∶紫葉＝5∶1(出現(xiàn)了性狀分離)，F(xiàn)2紅葉個(gè)體中雜合子Dd占2/5。例4一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦生了一個(gè)正常男孩和一個(gè)患某種遺傳病的女孩，如果該男孩與一個(gè)母親為該病患者的正常女子結(jié)婚，生了一個(gè)正常的兒子，則這個(gè)兒子攜帶致病遺傳因子的概率為()A．3/5B．5/9C．1/2D．8/11答案A三、自交和自由交配1．概念不同(1)自交是指遺傳因子組成相同的個(gè)體交配。(2)自由交配是指群體中不同個(gè)體隨機(jī)交配，遺傳因子組成相同或不同的個(gè)體之間都要進(jìn)行交配。2．交配組合種類不同若某群體中有遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個(gè)體。(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三種。(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六種。3．自交的相關(guān)計(jì)算(1)遺傳因子組成為Aa的個(gè)體連續(xù)自交，第n代的比例分析：當(dāng)雜合子(Aa)連續(xù)自交n代后，F(xiàn)n中各種類型的個(gè)體所占比例如表：Fn雜合子純合子顯性純合子隱性純合子顯性性狀個(gè)體隱性性狀個(gè)體所占比例eq\f(1,2n)1－eq\f(1,2n)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)＋eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)(2)雜合子、純合子所占比例的坐標(biāo)曲線圖4．自由交配的相關(guān)計(jì)算例如，某群體中遺傳因子組成為AA的個(gè)體占1/3，遺傳因子組成為Aa的個(gè)體占2/3。(1)列舉交配組合可利用棋盤法進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)，以防漏掉某一交配組合。自由交配的方式有4種，列表分析如下：♀♂1/3AA2/3Aa1/3AA1/3AA(♂)×1/3AA(♀)1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)2/3Aa2/3Aa(♂)×1/3AA(♀)2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀)(2)列舉配子比例另外，也可利用棋盤法列出雌雄配子的比例進(jìn)行解答，先計(jì)算含A雄配子的比例：1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a雄配子的比例為1－2/3＝1/3，含A雌配子和含a雌配子的比例也分別為2/3和1/3。列表分析如下：雌配子雄配子2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa提示：自由交配問(wèn)題用配子比例法解答更簡(jiǎn)單些。例5菜豆是自花傳粉植物，其花色中有色對(duì)無(wú)色為顯性。一株雜合有色花菜豆(Cc)生活在某海島上，如果海島上沒(méi)有其他菜豆植株存在，且菜豆為一年生植物，則第四年時(shí)，海島上開(kāi)有色花菜豆植株和開(kāi)無(wú)色花菜豆植株的比例是()A．3∶1 B．15∶7C．9∶7 D．15∶9答案C解析菜豆為自花傳粉植物，故在自然狀態(tài)下全為自交；菜豆為一年生植物，其自交一代后花色的性狀在第二年表現(xiàn)出來(lái)，因此可推知，第四年的花色表現(xiàn)應(yīng)為雜合有色花菜豆連續(xù)自交三代所表現(xiàn)出的性狀，則Cc所占比例為1/23＝1/8，CC與cc所占比例相同，為(1－1/8)×1/2＝7/16，即有色花菜豆∶無(wú)色花菜豆＝9∶7，故選C。例6某動(dòng)物種群中，遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個(gè)體所占比例依次為25%、50%、25%。若該種群中的aa個(gè)體沒(méi)有繁殖能力，其他個(gè)體間可以隨機(jī)交配，理論上，下一代遺傳因子組成為AA、Aa、aa的個(gè)體的數(shù)量比為()A．3∶3∶1 B．4∶4∶1C．1∶2∶0 D．1∶2∶1答案B解析遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個(gè)體所占比例依次為25%、50%、25%。若該種群中的aa個(gè)體沒(méi)有繁殖能力，則具有繁殖能力的個(gè)體中，AA占1/3，Aa占2/3，因此A配子的比例為1/3＋2/3×1/2＝2/3，a配子的比例為1/3，由于個(gè)體間可以隨機(jī)交配，后代中AA的比例為2/3×2/3＝4/9，Aa的比例為2×1/3×2/3＝4/9，aa的比例為1/3×1/3＝1/9，因此AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1。四、特殊情況下的性狀分離比1．不完全顯性具有相對(duì)性狀的純合親本雜交，F(xiàn)1顯現(xiàn)中間類型的現(xiàn)象。例如，紅花的遺傳因子組成為AA，白花的遺傳因子組成為aa，雜合子的遺傳因子組成為Aa，開(kāi)粉紅花。這種情況下，F(xiàn)2的性狀分離比不是3∶1，而是1∶2∶1。2．致死現(xiàn)象(1)配子致死：指致死遺傳因子在配子時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成有活力的配子的現(xiàn)象。(2)合子致死：指致死遺傳因子在胚胎時(shí)期或幼體階段發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體或個(gè)體夭折的現(xiàn)象。如：Aa×Aa↓∶aa?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性純合致死→顯性∶隱性＝2∶1,隱性純合致死→全為顯性))3∶13．從性遺傳(1)從性遺傳是指由常染色體上遺傳因子控制的性狀，在性狀表現(xiàn)上受個(gè)體性別影響的現(xiàn)象，又稱性控遺傳。比如牛、羊角的遺傳，人類禿頂，蝴蝶顏色的遺傳等。(2)從性遺傳的本質(zhì)：性狀表現(xiàn)＝遺傳因子組成＋環(huán)境條件(性激素種類及含量差異等)。4．人類ABO血型的決定方式IAIA、IAi→A型血；IBIB、IBi→B型血；IAIB→AB型血(共顯性)；ii→O型血。前后代遺傳的推斷及概率運(yùn)算比正常情況要復(fù)雜。例7蘿卜的花有白、紅、紫三種顏色，該性狀由遺傳因子R、r控制。如表為三組不同類型植株之間的雜交結(jié)果。下列相關(guān)敘述不正確的是()組別親本子代性狀表現(xiàn)及數(shù)量一紫花×白花紫花428，白花415二紫花×紅花紫花413，紅花406三紫花×紫花紅花198，紫花396，白花202A.白花、紫花、紅花植株的遺傳因子組成分別是rr、Rr、RRB．白花植株自交的后代均開(kāi)白花，紅花植株自交的后代均開(kāi)紅花C．白花植株與紅花植株雜交所得的子代中，既不開(kāi)紅花也不開(kāi)白花D．可用紫花植株與白花植株或紅花植株雜交驗(yàn)證孟德?tīng)柕姆蛛x定律答案A解析該對(duì)遺傳因子控制的性狀有三種，且由組別三可知，紫花植株與紫花植株的雜交子代的性狀分離比為紅花∶紫花∶白花≈1∶2∶1，說(shuō)明R對(duì)r為不完全顯性，且紫花植株的遺傳因子組成為Rr，但根據(jù)三組雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均不能判斷出白花植株和紅花植株的遺傳因子組成分別是rr、RR，還是RR、rr，A錯(cuò)誤；白花植株與紅花植株均為純合子，二者分別自交，其子代都不會(huì)出現(xiàn)性狀分離，二者雜交，則其子代都開(kāi)紫花，B、C正確；雜交組合Rr×rr和Rr×RR的子代中各有兩種不同的性狀表現(xiàn)，且比例均為1∶1，故都可用來(lái)驗(yàn)證孟德?tīng)柕姆蛛x定律，D正確。例8無(wú)尾貓是一種觀賞貓。貓的無(wú)尾、有尾是一對(duì)相對(duì)性狀，其遺傳遵循分離定律。為了選育純種的無(wú)尾貓，讓無(wú)尾貓自由交配多代，但發(fā)現(xiàn)每一代中總會(huì)出現(xiàn)約1/3的有尾貓，其余均為無(wú)尾貓。由此推斷正確的是()①貓的有尾性狀是由顯性遺傳因子控制的②自由交配后代出現(xiàn)有尾貓是性狀分離的結(jié)果③自由交配后代無(wú)尾貓中既有雜合子又有純合子④無(wú)尾貓與有尾貓雜交后代中無(wú)尾貓約占1/2A．①② B．②③C．②④ D．①④答案C解析無(wú)尾貓自由交配后代中出現(xiàn)約1/3的有尾貓，則無(wú)尾對(duì)有尾為顯性，且顯性遺傳因子純合致死，①錯(cuò)誤；無(wú)尾貓自由交配后代出現(xiàn)有尾貓是性狀分離的結(jié)果，②正確；顯性遺傳因子純合致死，所以自由交配后代無(wú)尾貓中只有雜合子，③錯(cuò)誤；假設(shè)相關(guān)遺傳因子用A、a表示，無(wú)尾貓(Aa)與有尾貓(aa)雜交后代的遺傳因子組成及比例為Aa(無(wú)尾)∶aa(有尾)＝1∶1，其中無(wú)尾貓約占1/2，④正確。因此正確的是②④，故選C。例9已知綿羊角的性狀表現(xiàn)與遺傳因子組成的關(guān)系如表所示，下列判斷正確的是()遺傳因子組成HHHhhh公羊的性狀表現(xiàn)有角有角無(wú)角母羊的性狀表現(xiàn)有角無(wú)角無(wú)角A.若雙親無(wú)角，則子代全部無(wú)角B．若雙親有角，則子代全部有角C．若雙親遺傳因子組成均為Hh，則子代有角與無(wú)角的數(shù)量比為1∶1D．綿羊角的性狀遺傳不遵循分離定律答案C解析雙親無(wú)角，如果母羊的遺傳因子組成是Hh，則子代公羊中可能會(huì)出現(xiàn)有角，A錯(cuò)誤；雙親有角，如果公羊的遺傳因子組成是Hh，母羊的遺傳因子組成是HH，則子代中遺傳因子組成為Hh的母羊無(wú)角，B錯(cuò)誤；若雙親遺傳因子組成均為Hh，則子代公羊中有角與無(wú)角的數(shù)量比為3∶1，母羊中有角與無(wú)角的數(shù)量比為1∶3，且公羊與母羊數(shù)量理論上相等，所以子代有角與無(wú)角的數(shù)量比為1∶1，C正確；綿羊角的性狀遺傳遵循孟德?tīng)柕姆蛛x定律，D錯(cuò)誤。1.(2023·河南信陽(yáng)高一檢測(cè))兩株高莖豌豆雜交，后代高莖和矮莖植株數(shù)量的比例如圖所示(設(shè)相關(guān)遺傳因子用G、g表示)，則親本的遺傳因子組成可表示為()A．GG×gg B．GG×GgC．Gg×Gg D．gg×gg答案C解析由圖中信息可知，兩株高莖豌豆雜交后代中，高莖∶矮莖≈3∶1，符合雜合子自交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故推測(cè)親本遺傳因子組合方式為Gg×Gg，C正確。2．某種植物的葉形(寬葉和窄葉)受一對(duì)遺傳因子控制，且寬葉對(duì)窄葉為顯性。現(xiàn)將該植物群體中的寬葉植株與窄葉植株雜交，子一代中寬葉植株和窄葉植株的比例為5∶1，則親本寬葉植株中純合子和雜合子的比例為()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶1答案B解析由于子一代中寬葉植株∶窄葉植株＝5∶1，則窄葉植株所占比例為1/6，若設(shè)親代寬葉植株中雜合子占x，則與窄葉植株雜交，子一代中窄葉植株所占比例為x/2＝1/6，則x＝1/3，所以親代寬葉植株中，純合子∶雜合子＝2∶1，B正確。3．一批遺傳因子組成為AA和Aa的豌豆和玉米種子，其中純合子與雜合子的比例均為1∶2，分別間行種植，則在自然狀態(tài)下，豌豆和玉米子一代的顯性性狀與隱性性狀的比例分別為()A．5∶1、5∶1 B．8∶1、8∶1C．6∶1、9∶1 D．5∶1、8∶1答案D解析豌豆種子在自然狀態(tài)下只能進(jìn)行自交，已知豌豆種子的遺傳因子組成及其比例為AA∶Aa＝1∶2，即AA占1/3，Aa占2/3，則其自交后代中aa占2/3×1/4＝1/6，則后代的性狀分離比為5∶1；玉米可以進(jìn)行自交或雜交，已知玉米種子的遺傳因子組成及其比例為AA∶Aa＝1∶2，則其產(chǎn)生的配子是A占2/3，a占1/3，因此其自由交配后代中aa占1/3×1/3＝1/9，因此后代的性狀分離比為8∶1，故選D。4．(2023·遼寧大連高一期中)已知金魚(yú)草的花色由一對(duì)遺傳因子控制，用純合紅花金魚(yú)草與純合白花金魚(yú)草雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為粉花。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．金魚(yú)草紅花與白花的顯隱性關(guān)系為不完全顯性B．F1自交結(jié)果仍然支持分離定律C．F1自交，所得后代的性狀分離比為紅花∶白花＝3∶1D．F1與紅花或白花植株雜交，所得后代性狀表現(xiàn)類型比例均為1∶1答案C解析F1自交，后代性狀分離比為紅花∶粉花∶白花＝1∶2∶1，C錯(cuò)誤。5．小鼠中有一種黃色毛皮的性狀，其雜交實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)一：黃鼠×黑鼠→黃鼠2378只，黑鼠2398只，比例約為1∶1；實(shí)驗(yàn)二：黃鼠×黃鼠→黃鼠2396只，黑鼠1235只，比例約為2∶1。下列敘述正確的是()A．小鼠毛皮性狀的遺傳不遵循分離定律B．小鼠毛皮的黑色對(duì)黃色為顯性C．小鼠中不存在黃色純種個(gè)體D．小鼠中不存在黑色純種個(gè)體答案C解析由實(shí)驗(yàn)二可知，黃色為顯性性狀。由實(shí)驗(yàn)一可知，黃鼠×黑鼠為測(cè)交，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)二結(jié)果中黃鼠∶黑鼠約為2∶1可知，顯性純