第五单元　第21课时　分离定律的概率计算和常规应用

第21课时分离定律的概率计算和常规应用课标要求阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。考情分析分离定律的实质和应用2024·安徽·T122024·全国甲·T322023·全国甲·T62023·江苏·T232023·天津·T162023·北京·T192022·全国甲·T322022·海南·T152022·湖南·T19题型一显、隐性性状的判断基本模型1．根据子代性状判断2．根据遗传系谱图进行判断3．合理设计杂交实验进行判断典例1(2024·荆州月考)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()典例2(2022·全国甲，32节选)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合子与非糯玉米纯合子(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；若非糯是显性，则实验结果是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题型二纯合子与杂合子的判断基本模型[提醒]鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，上述四种方法均可，其中最简便的方法为自交法。典例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让植株甲进行自花传粉，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∶1④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④C．②或③ D．③或④典例4(2024·南京质检)油菜花为两性花，花色多样，科研人员用油菜的纯合白花和纯合黄花两个品种进行花色杂交实验，实验过程如图所示。请回答下列问题：(1)若已知油菜的白花和黄花受一对等位基因控制。正反交实验中，F1油菜花色都为乳白花，由此可推断该乳白花是__________________________(填“杂合子”“纯合子”或“杂合子和纯合子”)。(2)请设计实验对第(1)问的推断做出验证。①选用F1乳白花进行________(填“杂交”或“自交”)。②统计后代中花色的数量及比例。③结果分析：若子代中____________________________________________________，则第(1)问推断成立；若子代中未出现上述结果，则第(1)问推断不成立。题型三基因型、表型的推断基本模型1．由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)亲本子代基因型子代表型AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa×aaaa全为隐性Aa自交后代中A_再自交AA∶Aa∶aa＝3∶2∶1显性∶隐性＝5∶1Aa自交后代中A_再与aa杂交Aa∶aa＝2∶1显性∶隐性＝2∶1Aa与aa杂交所得子代再与aa杂交Aa∶aa＝1∶3显性∶隐性＝1∶32.由子代推断亲代的基因型(逆推型)(1)基因填充法：根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状，基因型只能是aa。(2)隐性突破法：如果子代中有隐性个体，则亲代基因型中必定含有一个a基因，然后再根据亲代的表型作出进一步推断。(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)后代显隐性比例双亲类型结合方式显性∶隐性＝3∶1都是杂合子Bb×Bb→3B_∶1bb显性∶隐性＝1∶1测交类型Bb×bb→1Bb∶1bb只有显性性状至少一方为显性纯合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隐性性状一定都是隐性纯合子bb×bb→bb典例5某植物的红花与白花是一对相对性状，且是由单基因(A、a)控制的完全显性遗传，现有一株红花植株和一株白花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是()选择的亲本及杂交方式预测子代表型推测亲代基因型第一组∶红花自交出现性状分离③①④第二组∶红花×白花全为红花AA×aa②⑤A.根据第一组中的①和④可以判断红花对白花为显性B．③的含义是AaC．②的含义是红花∶白花＝1∶1，⑤为Aa×aaD．①的含义是全为红花，④可能为AA典例6(2024·武汉月考)番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制，如表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本表型F1的表型和植株数目红果(个)黄果(个)1红果×黄果4925042红果×黄果99703红果×红果1511508A.番茄的果实颜色中，黄色为显性性状B．实验组1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aaC．实验组2的F1红果番茄均为杂合子D．实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA题型四分离定律的概率计算(含自交与自由交配)基本模型1．概率计算的方法(1)用经典公式计算概率＝(某性状或基因型数/总数)×100%。(2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘，相关个体的概率相加即可。2．概率计算的类型(1)已知亲代基因型，求子代某一性状出现的概率①用分离比直接推出(B：白色，b：黑色，白色为显性)Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，可见后代毛色是白色的概率是3/4。②用配子的概率计算Bb亲本产生B、b配子的概率都是1/2，则a．后代为BB的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝1/2×1/2＝1/4。b．后代为Bb的概率＝b(♀)概率×B(♂)概率＋b(♂)概率×B(♀)概率＝1/2×1/2＋1/2×1/2＝1/2。(2)亲代基因型未确定，求子代某一性状发生的概率实例：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一个患白化病(由一对隐性基因控制，相关基因用A、a表示)的兄弟。他们婚配后生出患白化病孩子的概率是多少？解答此题分三步进行：3．杂合子连续自交和自由交配的相关计算(1)自交和自由交配的区别①概念不同自交一般是指基因型相同的个体或同一个体间的交配。自由交配是指群体中个体随机进行交配，包括基因型相同或不同的个体之间的交配。②交配组合种类不同(若某群体中有基因型为AA、Aa和aa的个体)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种；自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。(2)有关自交和自由交配的相关计算的方法及区别①基因型为1/3AA、2/3Aa的植物群体中自交是指1/3AA×AA、2/3Aa×Aa。②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为1/3AA、2/3Aa的动物群体为例进行随机交配，有以下两种解法：解法一棋盘法♀♂1/3AA2/3Aa1/3AA1/3AA(♂)×1/3AA(♀)1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)2/3Aa2/3Aa(♂)×1/3AA(♀)2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀)解法二配子比例法先计算含A的雄配子所占比例为1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a的雄配子所占比例为1－2/3＝1/3，同理，含A的雌配子和含a的雌配子所占比例分别为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自由交配问题用配子比例法解答更简单些。(3)杂合子Dd连续自交n代(如图1)，杂合子比例为(1/2)n，纯合子比例为1－(1/2)n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示：(4)杂合子(Aa)连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为(2n－1)/(2n＋1)，杂合子比例为2/(2n＋1)。如图所示：典例7糖原沉积病Ⅰ型是受一对等位基因控制的遗传病。一对表现正常的夫妇生了一个患糖原沉积病Ⅰ型的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个糖原沉积病Ⅰ型携带者的女性结婚，他们所生子女中，理论上是患糖原沉积病Ⅰ型女儿的可能性是()A．1/12B．1/8C．1/6D．1/3典例8(经典高考题)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是()A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n＋1D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等答案精析题型一典例1C[A中当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系；B中当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系；C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，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中若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系，综上所述，C项符合题意。]典例2糯植株上全为糯籽粒，非糯植株上既有糯籽粒又有非糯籽粒非糯植株上只有非糯籽粒，糯植株上既有糯籽粒又有非糯籽粒题型二典例3B[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②、③判定植株甲为杂合子，故选B。]典例4(1)杂合子(2)①自交③白花∶乳白花∶黄花＝1∶2∶1解析(1)正交和反交实验中，F1油菜花色都为乳白花，不和双亲当中的任何一方完全一致，该现象可能是由杂合子中存在的不完全显性情况导致的。(2)使用“假说—演绎法”设计实验，依据第(1)问的假设，若对乳白花(Dd，假设相关基因用D/d表示)进行自交实验，则其后代会出现性状分离。根据不完全显性的假设，后代性状分离比为白花∶乳白花∶黄花＝1∶2∶1。若实验验证环节的结果和假设一致，则该假说成立，否则假说不成立。题型三典例5A[据表格可知，第一组中的①应为不发生性状分离(全为红花)，红花植株可能是显性纯合子(AA)也可能是隐性纯合子(aa)，故根据第一组中的①和④不可以判断红花对白花为显性，A错误，D正确；红花自交后代出现性状分离，说明红花对白花为显性，且亲本红花③为杂合子Aa，B正确；②应为红花∶白花＝1∶1，为测交比例，故⑤为Aa×aa，C正确。]典例6C[由实验组2或实验组3可知，红果为显性性状，A错误；实验组1的亲本基因型：红果为Aa、黄果为aa，B错误；实验组2的亲本基因型：红果为AA、黄果为aa，F1红果番茄均为杂合子，基因型为Aa，C正确；实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa，D错误。]题型四典例7A[设致病基因为a，根据题干信息分析可知，双亲的基因型均为Aa，他们的正常儿子的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa。若这个儿子与一个糖原沉积病Ⅰ型携带者的女性(Aa)结婚，则子代基因型为aa的概率为2/3×1/4＝1/6。因此他们所生子女中，理论上是患糖原沉积病Ⅰ型女儿的可能性是1/6×1/2＝1/12。]典例8C[曲线Ⅱ是随机交配并逐代淘汰aa的曲线，F2(1/2AA＋1/2Aa)随机交配以后，得到的F3基因型及比例为9/16AA＋6/16Aa＋1/16aa，淘汰掉aa以后，基因型及比例是3/5AA＋2/5Aa，A正确；曲线Ⅲ是连续自交并逐代淘汰aa的曲线，Aa自交F1基因型及比例为1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa，淘汰掉aa后，则基因型及比例是1/3AA＋2/3Aa，继续自交则其后代是1/3AA＋2/3(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa)，淘