1、能力提升案6分离定律的应用及解题方法突破点1基因分离定律的应用及解题方法知识精讲1基因型与表现型的推导方法1：基因填充法先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。方法2：隐性纯合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)，所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。方法3：分离比法亲代基因型、表现型子代基因型、表现型后代表现型亲本基因型组合亲本表现型全显AA_ _亲本中至少有一个是显性纯合子全隐aaaa双
2、亲均为隐性纯合子显隐11Aaaa亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子显隐31AaAa双亲均为杂合子2.巧用4种方法判断性状显隐性(1)根据概念判断显隐性具有相对性状的纯合亲本杂交子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。可表示为甲性状乙性状甲性状，则甲性状为显性性状，乙性状为隐性性状。(2)根据子代表现型判断显隐性(3)设计杂交实验判断显隐性(4)根据遗传系谱图进行判断系谱图中“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代出现没有患病的，患病性状为显性性状，如图乙所示，由该
3、图可以判断多指是显性性状。3纯合子与杂合子的判定(1)自交法。此法主要用于植物，而且是最简便的方法。(2)测交法。待测对象若为雄性动物时应注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力。(3)单倍体育种法。此法只适用于植物。单倍体(4)花粉鉴定法。非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果花粉有两种，且比例为11，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物(如长粒花粉、圆粒花粉等)。名师点睛上述4种方法也可用于“验证分离定律”如：(1)测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为11。(2)杂合子自交法：让杂合子
4、自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体，采用相同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为31。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。(4)花药离体培养法：将花药离体培养，只统计某一种性状，其性状分离比为11。4杂合子Aa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1根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：考题示例【示例1】 (2014海南卷)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是()A抗病株感病株B抗病纯合
5、体感病纯合体C抗病株抗病株，或感病株感病株D抗病纯合体抗病纯合体，或感病纯合体感病纯合体解析因不确定亲本是否纯合，若抗病株与感病株的杂交后代只有一种表现型，则可判断显隐性关系，若抗病株与感病株的杂交后代有两种表现型，则不能判断显隐性关系，A项错误；抗病纯合体与感病纯合体的杂交后代只有一种表现型，子代表现出的性状就是显性性状，B项正确；因不确定亲本是否纯合，若抗病和感病的植株都是纯合体，则抗病株抗病株、感病株感病株的后代都无性状分离，无法判断显隐性，C、D错误。答案B【示例2】 玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机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()解析A选
6、项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B选项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系。C选项中，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，则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。D选项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。答案C【示例3】 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为()杂交组合子代表现型及数量乙(腋生)丙(腋生)101腋生，99顶生甲(顶生)丙(腋
7、生)198腋生，201顶生甲(顶生)丁(腋生)全为腋生A顶生；甲、乙 B腋生；甲、丁C顶生；丙、丁 D腋生；甲、丙解题思路设性状A、B为一对相对性状解析由乙(腋生)丁(腋生)子代有顶生，可推知花腋生为显性性状，花顶生为隐性性状，则花顶生为纯合子；甲、丁后代全为腋生，丁一定是显性纯合子。答案B思维发散上述典例2中杂交子代玉米籽粒的甜、非甜性状与典例3中的杂交子代花顶生、腋生性状是否均可在该次杂交实验的母本植株上直接统计到？提示玉米籽粒甜与非甜为种子胚乳所显示的性状，可在母本植株所结种子中直接统计，然而花顶生、腋生性状不是孕育在种子的胚中，必须将该次杂交种子种下，待该种子(F1)发育成的植株开花后
8、，方可统计到其花到底为顶生还是腋生(种子并未萌发，不可能知道未来开花状况)。1果实各部分的来源及相关基因型分析果实各部分的来源如下：子房果实由此可见，果实的各部分结构的来源有所不同。(1)子房壁、珠被原本属于母本植株雌蕊结构则由其发育来的果皮、种皮基因型或性状与母本植株一致。(2)种子的胚和胚乳源于父本与母本杂交所产生，其中胚源自受精卵(卵精子)、胚乳源自受精极核(2个极核1个精子)胚与胚乳的基因型取决于卵细胞、极核、精子。(3)父本与母本植株正交与反交时：胚的基因型(F1)一致，但胚乳的基因型不一致，如下图所示：2相关性状统计欲统计甲、乙杂交后的F1性状，则：(1)种子胚(如子叶颜色)和胚乳
9、性状的统计：在本次杂交母本植株所结种子内直接统计即可。(2)其他所有性状的统计(包括F1的种皮颜色、植株高矮、花的颜色、果皮的颜色或味道等)均需将上述杂交后所产生的种子种下，在新长成的植株中做相应统计。跟进题组1下列各项中应采取的最佳交配方式分别是()鉴别一只白兔是否为纯合子鉴别一株小麦是否为纯合子不断提高水稻品种的纯合度鉴别一对相对性状的显隐性关系A杂交、测交、自交、测交 B测交、自交、自交、杂交C杂交、测交、自交、杂交 D测交、测交、杂交、自交解析对于动物而言，常采用测交方案鉴定个体的基因型，因此鉴别一只白兔是否为纯合子应采用测交的方法。小麦自交可在自然状态下进行，亲代若为杂合子则子代会出
10、现性状分离，很容易鉴别；若测交则需要人工操作，显然自交比测交方案更好。由于纯合子自交子代性状稳定，杂合子自交子代会发生性状分离，所以利用连续自交的方式，可使杂合子比例逐渐减小，以提高水稻、小麦、豌豆等植物品种的纯合度。要鉴别一对相对性状的显隐性关系，利用不同性状的纯合子杂交，子一代表现出的性状即显性性状。答案B2小鼠的体色灰色与白色是一对由常染色体上的基因控制的相对性状，某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号)，同时进行了一次杂交实验。下表是杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。杂交组合亲本子代雌雄灰白灰白56白灰46灰灰110白白09该小组同学认为，根据上述实验结果不能确认哪个性状是显性性
11、状，需重新设计杂交组合，以确定这对性状的显隐性。请选出最合理的实验方案是()A让与杂交，与杂交，观察后代体色情况B让与杂交，与杂交，观察后代体色情况C让与杂交，与杂交，观察后代体色情况D让与杂交，与杂交，观察后代体色情况解析根据后代表现型及比例推测，若灰对白是显性，则为杂合子，为隐性纯合子，中至少有一方为显性纯合子；而若白对灰是显性，则为杂合子，为隐性纯合子，中至少有一方为显性纯合子。通过杂交、杂交后代的表现型是否发生性状分离即可对上述显隐性进行确定。如果与杂交的后代中既有灰鼠又有白鼠，与杂交的后代全为白鼠，则灰色为显性性状；如果与杂交的后代全为灰鼠，与杂交的后代中既有灰鼠又有白鼠，则白色为显
12、性性状。答案C突破点2列举法和配子法在自交与自由交配概率计算中的应用 知识精讲1界定“自由交配”与“自交”(1)自交自交是指植物中的自花传粉和雌雄异花的同株受粉，广义的自交也可指基因型相同的个体相互交配。若只考虑一个种群的一对等位基因B和b，种群中个体的基因型为BB、Bb、bb，则自交包含的交配组合方式为BBBB、BbBb、bbbb三类。(2)自由交配自由交配又叫随机交配，是指在一个有性生殖的生物种群中，任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。若只考虑一个种群的一对等位基因B和b，种群中个体的基因型为BB、Bb、bb，则自由交配包含的交配组合方式为BBBB、BbBb、bbbb、
13、BBBb、Bbbb、BBbb六类。 2突破自交、自由交配相关概率的计算案例将基因型为Aa的水稻自交一代后的种子全部种下，得到F1。(1)让F1自交或自由交配，其后代F2的基因型、表现型的比例分别是_。(2)在幼苗期淘汰F1全部隐性个体后，让其自交或自由交配，其后代F2的基因型、表现型的比例分别是_。基础必备基因型为Aa的水稻自交得到F1，其基因型和概率分别为AA、Aa、aa(即无淘汰时)；淘汰F1中的aa后，F1的基因型和概率则变为AA、Aa。下面我们分别用列举法和配子法来求解F1自交或自由交配，其后代F2的基因型、表现型的比例。规律和方法.列举法：在已知亲本的基因型和概率时，把所有的亲本组合
14、方式全列出来，写出简洁的遗传图解，然后再根据题目要求进行分类组合，进而求出后代的基因型、表现型的概率及比例。列举法适用于自交概率问题的求解。(1)F1无淘汰自交，交配组合方式有以下三种：AAAAAA；AaAaAAAaaa；aaaaaa。F2基因型的比例为AAAaaa323；F2表现型的比例为A_aa53。(2)F1淘汰aa后自交，交配组合方式有以下两种：AAAAAA；AaAaAAAaaa。F2基因型的比例为AAAaaa321；F2表现型的比例为A_：aa51。(3)F1自由交配也可用列举法求解，如F1淘汰aa后自由交配，其交配组合方式有以下四种：AAAAAA；AAAaAAAa；AaAAAAAa
15、(易遗漏)；AaAaAAAaaa。F2基因型的比例为AAAaaa441；F2表现型的比例为A_aa81。.配子法：自由交配概率的相关计算，虽然可用列举法，但由于交配组合多，计算过程较复杂且易遗漏，所以最好用配子法解题，该法可大幅度降低计算量。首先由已知亲本的基因型和概率，求出亲本产生的雌、雄配子的种类及基因频率，然后利用表格列出子代的基因型及概率，最后求出F2基因型、表现型的概率及比例。(1)F1无淘汰自由交配：不淘汰aa时，F1的基因型及概率为AA、Aa、aa，雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为A、a，自由交配的后代情况列表如下：F1配子F1配子AaAAAAaaAaaaF2基因型的
16、比例AAAaaa121F2表现型的比例A_aa31(2)F1淘汰aa后自由交配：淘汰aa后，F1的基因型及概率为AA、Aa，雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为A、a，自由交配的后代情况列表如下：F1(配子)F1 (配子)AaAAAAaaAaaaF2基因型的比例AAAaaa441F2表现型的比例A_aa81答案(1)323、53,121、31(2)321、51，441、81考题示例【示例1】 已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为12。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境
17、条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是()A11 B12 C21 D31解析由题意可知：AA和Aa的基因型频率分别为、，解答过程可参阅下表中的自由交配一栏，通过比较可知AA和Aa 自交和自由交配产生后代中 AA和Aa的比例是不同的。自交(双亲系数不相乘)自由交配(棋盘法，双亲系数相乘)(合并相同基因型得AAAa32)父本母本AAAaAAAA(AA、Aa)Aa(AA、Aa)(AA、Aa)合并相同基因型得AAAa11答案A【示例2】 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代再自交产生F2代。(1)若将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自
18、由交配，产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是_。(2)若F2代中黑身果蝇不除去，让果蝇进行自由交配，则F3中灰身黑身_。解析(1)F2中的基因型应为BB、Bb、bb，当除去全部黑身果蝇后，所有灰身果蝇基因型应为BB、Bb，让这些灰身果蝇自由交配时，按哈迪温伯格定律，先求出两种配子的概率：B，b，则bb，B_。(2)F2代中黑身果蝇不除去时，两种配子的概率为：B，b，则bb，B。答案(1)81(2)31(1)两种自交类型的解题技巧杂合子Aa连续自交n次，杂合子比例为()n，纯合子比例为1()n，显性纯合子比例隐性纯合子比例 1()n。杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个性，自交n代后，显
19、性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。(2)自交的有关计算只能用列举法，不能用配子法；自由交配的有关计算中列举法和配子法都可用，但配子法简捷、快速，不易出错。跟进题组1在阿拉伯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121，如果将F2中的所有粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植，进行自由受粉，则后代应为()A红色粉色白色121B粉红色红色11C红色白色31D红色粉红色白色441解析设阿拉伯牵牛花花色由基因A、a控制，由题意可知，F2粉红色牵牛花和红色牵牛花中，A、a的基因频率分别是A、
20、a，则自由受粉的后代中各基因型的频率为AA、Aa、aa，即红色粉红色白色441。答案D2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12，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()A51、51 B81、81C61、91 D51、81解析本题考查自交和自由交配的相关知识。自由交配指在一群体中，雌雄个体之间都有交配机会且机会均等，既有基因型相同的个体交配，也有基因型不同的个体交配，强调随机性。在间行种植的玉米种群中，自由交配包括自交和杂交两种方式。利用配子法计算：玉米中A的基因频率，a的基因频率，因此aa的基因型频率，A_的基因型频率1，则A_aa81；豌豆为严格的自花传粉植物，间行种植并不会改变豌豆的自交，aa的基因型频率，A_的基因型频率1，则A_aa51。答案D