新教材浙科版高中生物必修2学案第1章素能提升课分离定律的重点题型与解题方法

纯合子与杂合子的实验鉴别方法与实验探究[素能建构]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。实验鉴别的方法有三种：(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eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若后代只有一种类型，则待测个体为纯合子,若后代有两种类型，则待测个体为杂合子))(2)自交法(常用于植物的鉴别)待测个体↓结果分析eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,若后代有性状分离，则待测个体为杂合子))(3)花粉鉴别法杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。[对点训练]1．豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为()杂交组合亲本性状表现子代性状表现及数量第一组甲(顶生)×乙(腋生)101腋生、99顶生第二组甲(顶生)×丙(腋生)198腋生、201顶生第三组甲(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B[根据表中第三组杂交组合的结果可推知：腋生对顶生为显性，甲为隐性纯合子，丁为显性纯合子。由第一、二组杂交组合的子代性状比都约为1∶1可知，乙、丙均为杂合子。]2．下列各项依次采用哪种方法最适宜()①鉴别一只羊是纯合子还是杂合子②在一对相对性状中区分显隐性③不断提高小麦抗病品种的纯度④检验杂种基因型的方法A．杂交、自交、测交、测交B．测交、测交、杂交、自交C．测交、杂交、自交、测交D．杂交、杂交、杂交、测交C[①用测交法可鉴别一只羊是纯合子还是杂合子，如果后代只有显性个体，则很可能是纯合子；如果后代出现隐性个体，则为杂合子；②用杂交法可以区别一对相对性状中的显隐性关系，后代表现出的性状是显性性状；③用自交法可不断提高小麦抗病品种的纯度，因为杂合子自交后代能出现显性纯合子，并淘汰隐性个体；④用测交法检验杂种F1的基因型时，如果后代只有显性个体，则很可能是纯合子；如果后代出现隐性个体，则为杂合子。所以采用的最适宜方法是测交、杂交、自交、测交。故选C。]3．现有两瓶世代连续的果蝇，甲瓶中的个体均为灰身果蝇，乙瓶中的个体既有灰身果蝇也有黑身果蝇。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代表型相同，则可以认为()A．甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子B．乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子C．乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子D．甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子B[甲、乙两瓶中的果蝇为世代连续的果蝇。甲瓶中的个体均为灰身果蝇，则甲瓶中的灰身果蝇相当于孟德尔的一对相对性状杂交实验中的F1。乙瓶中的个体既有灰身果蝇也有黑身果蝇，则乙瓶中的灰身果蝇与黑身果蝇相当于孟德尔的一对相对性状杂交实验中的亲本或F2。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代表型相同，则说明乙瓶中的灰身果蝇与黑身果蝇均为纯合子，所以可以认为乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子。]自交与自由交配条件下的概率计算[素能建构]1．概念辨析自交是指遗传因子组成相同的个体交配，植物是指自花授粉或同株异花授粉。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．计算方法(1)遗传因子组成为Dd的个体连续自交，第n代的比例分析：当杂合子(Dd)自交n代后，后代中的杂合子(Dd)所占比例为eq\f(1,2n)，纯合子(DD＋dd)所占比例为1－eq\f(1,2n)，其中DD、dd所占比例分别为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,2n)))×eq\f(1,2)。当n无限大时，纯合子所占比例接近100%。这就是自花授粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。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)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、雄配子的种类及概率，然后利用棋盘法列出子代的遗传因子组成及概率。[对点训练]1.将具有一对相对性状的杂合子(Aa)分别进行自交和自由交配，F2中纯合子所占比例高的交配方式和两者比例的差值分别是()A．自交、1/4 B．自由交配、1/4C．自交、3/8 D．自由交配、3/8A[先看自交，根据分离定律，Aa自交得到F1，F1的遗传因子组成及比例是1/4AA、1/2Aa、1/4aa。F1每个个体分别自交，AA和aa的自交后代均为纯合子，只有Aa自交后代又出现了1/2的杂合子，故F2中杂合子(Aa)所占比例为1/2×1/2＝1/4，纯合子所占比例为1－1/4＝3/4。再看自由交配，F1的比例和自交一样，为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，F1产生的雌雄配子中，A、a的概率均为1/2，故F1自由交配所得F2的情况如表所示：综合上表可知，F2的遗传因子组成及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，纯合子的比例为1/4＋1/4＝1/2。所以，F2中纯合子所占比例高的交配方式是自交，两者比例的差值为3/4－1/2＝1/4。]2．豌豆是自花授粉、闭花授粉植物。豌豆的红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的红花豌豆，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∶3C．5∶2∶1 D．1∶2∶1B[豌豆自然状态下是自花授粉，只能自交。故1/4AAeq\o(→,\s\up9())1/4AA，3/4Aaeq\o(→,\s\up9())3/4×1/4AA、3/4×1/2Aa、3/4×1/4aa，即3/16AA、3/8Aa、3/16aa，两种情况综合起来，遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为7∶6∶3，B正确。]3．将遗传因子组成为Aa的玉米自交所得的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，随机分成两组，第一组让其自交，第二组让其自由授粉。则一、二组子代中遗传因子组成为aa的个体所占比例分别为()A．1/9、1/16 B．1/6、1/9C．1/6、5/12 D．3/8、1/9B[遗传因子组成为Aa的玉米自交所得种子遗传因子组成为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，两种遗传因子组成所占比例分别为1/3AA、2/3Aa，自交后代中，遗传因子组成为aa的个体所占比例为2/3×1/4＝1/6；让其自由授粉，后代中遗传因子组成为aa的个体所占比例为2/3×2/3×1/4＝1/9，故选B。]4．已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，将纯种的灰身和黑身果蝇杂交，F1全为灰身。F1自交(遗传因子组成相同的雌雄果蝇相互交配)产生F2，下列针对F2个体间杂交所获得的结果预测错误的是()选项杂交范围杂交方式后代中灰身和黑身果蝇的比例A取F2中的雌雄果蝇自由交配3∶1B取F2中的雌雄果蝇自交5∶3C取F2中的灰身果蝇自由交配9∶1D取F2中的灰身果蝇自交5∶1C[依据题意分析，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全为灰身，说明灰身相对于黑身为显性性状。亲本中灰身果蝇的遗传因子组成为AA，黑身果蝇的遗传因子组成为aa，F1的遗传因子组成为Aa，F1自交产生F2，F2的遗传因子组成及其比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，由此求得F2产生A和a两种配子的概率都是1/2。取F2中的雌雄果蝇自由交配后，后代中黑身果蝇占1/2×1/2＝1/4，灰身果蝇占1－1/4＝3/4，则灰身和黑身果蝇的比例为3∶1。取F2中的雌雄果蝇自交，由于AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以自交后代中黑身果蝇占1/2×1/4＋1/4＝3/8，灰身果蝇占1－3/8＝5/8，因此灰身和黑身果蝇的比例为5∶3。F2中灰身果蝇的遗传因子组成及其比例是AA∶Aa＝1∶2，由此计算出F2中灰身果蝇产生A配子的概率是2/3，a配子的概率是1/3，若自由交配，子代黑身果蝇(aa)占1/3×1/3＝1/9，灰身果蝇占1－1/9＝8/9，所以后代中灰身和黑身果蝇的比例为8∶1。若让F2的灰身果蝇自交，后代中黑身果蝇占2/3×1/4＝1/6，灰身果蝇占1－1/6＝5/6，故后代中灰身和黑身果蝇的比例为5∶1。]特殊情况下的性状分离比[素能建构]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个体夭折的现象。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，人类秃顶的遗传，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。前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。5．表型模拟表型模拟是指生物的表型不仅仅取决于基因型，还受所处环境的影响，从而导致基因型相同的个体在不同环境中表型有差异。[对点训练]1．某植物雌雄同株、雌雄异花，其紫花对白花为显性，受一对遗传因子M和m控制，但遗传因子组成为MM的受精卵不能正常发育形成种子。现有该植物的一个紫花植株，其自交后代中开紫花的比例为()A．3/4 B．1/3C．1/2 D．2/3D[由于遗传因子组成为MM的受精卵不能正常发育形成种子，所以亲本紫花植株的遗传因子组成一定为Mm。理论上，其自交产生的后代中MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1，但是由于遗传因子组成为MM的受精卵不能正常发育形成种子，所以后代只有Mm和mm两种遗传因子组成类型，其中紫花Mm所占比例为2/3。]2．人类的ABO血型由三个基因IA、IB和i控制，IA、IB基因分别决定红细胞上A抗原、B抗原的存在，下列叙述正确的是()A．与该血型相关的基因型有4种B．IA、IB和i基因的遗传遵循分离定律C．子女之一为A型血时，双亲至少有一方是A型血D．AB型人体内的红细胞上部分带A抗原，部分带B抗原B[根据分析，与该血型相关的基因型有6种，A错误；ABO血型是由位于一对同源染色体上的复等位基因控制的，其遗传遵循基因的分离定律，B正确；子女之一为A型血时，双亲至少有1个IA，双亲可能一方为AB型(IAIB)，另一方为O型(ii)，子女可能为A(IAi)型血，C错误；AB型人体内的红细胞表面同时具有A抗原与B抗原，D错误。]3．绵羊群中，若遗传因子组成为HH的绵羊表现为有角，遗传因子组成为hh的绵羊表现为无角；遗传因子组成为Hh的绵羊，母羊表现为无角、公羊表现为有角。现有一只无角公羊和一只无角母羊杂交，下列相关叙述正确的是()A．后代小羊一定全都无角B．后代母羊一定全都无角C．后代公羊一定全都有角D．后代母羊全都无角，公羊全都有角B[根据题意，亲本无角公羊的遗传因子组成为hh，无角母羊的遗传因子组成可能为hh，也可能为Hh。分以下两种情况讨论：(1)若亲本无角母羊的遗传因子为Hh，P：Hh(无角母羊)×hh(无角公羊)→F1：Hh(若为母羊，则无角，若为公羊，则有角)∶hh(均无角)＝1∶1；(2)若亲本无角母羊的遗传因子为hh，P：hh(无角母羊)×hh(无角公羊)→F1：全为hh(均无角)。因此，无论哪一种情况，后代母羊均为无角。]4．一株基因型为Aa的植物自交得到后代，下列相关叙述不正确的是()A．若自交后代基因型比例是2∶3∶1，可能是含有隐性基因的花粉有50%的死亡造成的B．若自交后代的基因型比例是2∶2∶1，可能是隐性个体有50%的死亡造成的C．若自交后代的基因型比例是4∶4∶1，可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的D．若自交后代的基因型比例是1∶2∶1，可能是花粉有50%的死亡造成的B[Aa植株中雌配子有(1/2)A、(1/2)a，若雄配子a有50%的致死，则雄配子是(2/3)A、(1/3)a，故后代各种基因型所占的比例为AA(1/2×2/3)∶Aa(1/2×1/3＋1/2×2/3)∶aa(1/2×1/3)＝2∶3∶1，A正确；杂合子(Aa)植株自交时，后代各种基因型所占的比例应为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，若自交后代的基因型比例是2∶(4－2)∶(2－1)，可能是含有隐性基因的个体有50%的死亡造成，B错误；若含有隐性基因的配子有50%的死亡，则雌、雄配子中基因频率都是(2/3)A、(1/3)a，则自交后代的基因型比例是AA(2/3×2/3)∶Aa(2×2/3×1/3)∶aa(1/3×1/3)＝4∶4∶1，C正确；若花粉有50%的死亡，则雌配子有(1/2)A、(1/2)a，杂合子自交后代的基因型比例仍是1∶2∶1，D正确。]5．果蝇的黑体(v)与灰体(V)是一对相对性状，某实验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。如果用含