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浙科版高考生物一轮复习第4单元遗传的基本规律及应用第12讲第1课时分离定律及其应用课件
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这是一份浙科版高考生物一轮复习第4单元遗传的基本规律及应用第12讲第1课时分离定律及其应用课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一分离定律，2分离定律本质，2自交法等内容，欢迎下载使用。
特别提醒植物杂交实验的一般程序选择亲本:如选择紫花植株为父本,选择白花植株为母本。↓人工去雄:在母本植株上选取花朵,在花粉未成熟时,除去全部雄蕊,避免自身花粉的干扰。↓套袋隔离:给除去雄蕊的花朵套上纸袋,防止外来花粉干扰。
↓人工授粉:待雌蕊成熟时,从父本花朵上取成熟花粉,涂到母本去雄花朵的柱头上。↓套袋隔离:防止外来花粉干扰,保证杂交得到的种子都是人工授粉后所得。↓结果统计分析:观察并统计子代的表型种类及比例。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)与正常植株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交时操作简便,不需进行去雄处理。授粉后需套袋,其目的是防止外来花粉干扰。( )(2)自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是豌豆的性状大多数是隐性性状。( )提示 自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是豌豆是严格的自花传粉植物,连续自交,杂合子比例逐渐减小。(3)“若F1产生配子时遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成的个体比例接近1∶2∶1”不属于推理的内容。( )
(4)紫花豌豆Aa自交,后代出现白花的原因是性状分离。( )提示 F1自交,其F2同时出现紫花和白花的现象称为性状分离,其原因是F1产生配子时等位基因发生了分离。(5)体细胞中遗传因子成对存在,并且位于同源染色体上属于假设内容。( )提示 体细胞中遗传因子成对存在属于假设内容,体细胞中遗传因子位于同源染色体上孟德尔并未作出说明。(6)隐性纯合子只产生一种隐性配子,能使F1中含有的基因在后代中完全表现出来,所以测交结果能充分反映F1所产生配子的种类和比例。( )
2.结合必修2第10页“课外读”思考:基因型为AA的藏报春在20~25 ℃的环境条件下生长,植株开红花,在30 ℃的环境条件下生长则开白花。这说明什么?
提示 生物的性状表现不仅取决于其基因型,还受外界环境的影响。
3.长句训练。现有豌豆和玉米两种作物,分别让显性纯合子与隐性纯合子间行种植,豌豆隐性一行植株上所结子一代全都表现为隐性性状,而玉米则不是,原因是 。
提示 豌豆是自花授粉且闭花授粉,自然条件下只能自交,而玉米的花是单性的,自然条件下可以同株异花传粉,也可以异株异花传粉
考向一 一对相对性状的杂交实验[典例1](2022浙江1月选考)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( )A.杂合子豌豆的繁殖能力低B.豌豆的基因突变具有可逆性C.豌豆的性状大多数是隐性性状D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
解析 纯合子豌豆和杂合子豌豆的繁殖能力无明显差别,A项错误;基因突变具有可逆性,和豌豆大多是纯合子无关,B项错误;豌豆性状的显隐性与其是否纯合无关,C项错误;豌豆是严格的自花授粉植物,豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小,纯合子比例逐渐增加,故自然条件下豌豆大多是纯合子,D项正确。
总结归纳杂交实验的材料——豌豆、玉米和果蝇的优点
[对点练] 1.(2023浙江柯桥适应性考试)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,错误的是( )A.需在豌豆花粉未成熟时对母本进行去雄B.对母本去雄后需立即人工授粉并套袋C.人工授粉后套袋的目的是防止被未知植株花粉污染D.F1自交,其F2中出现白花的原因是等位基因分离
解析 豌豆花开放时,豌豆已经完成授粉,所以需在豌豆花粉未成熟时对母本进行去雄,A项正确;对母本去雄后需等待花粉成熟后再进行人工授粉并套袋,B项错误;人工授粉后套袋的目的是防止被未知植株花粉污染,C项正确;F1自交,其F2中同时出现白花和紫花,这种现象是性状分离,出现性状分离的根本原因是等位基因分离,D项正确。
2.(2023浙江稽阳联谊)某学校实验小组成员欲利用高茎和矮茎玉米植株模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验,以下操作错误的是( )A.同学一:“亲本杂交时,不需要对母本去雄,可直接对雌花进行套袋→授粉→套袋处理。”B.同学二:“亲本杂交时,可对母本去雄,并将其与父本植株一起隔离即可。”C.同学三:“模拟F1自交时,为提高成功率,尽量进行人工授粉。”D.同学四:“母本果穗成熟后,可用统计学分析籽粒性状比,检测杂交是否成功。”
解析 玉米为雌雄同株异花植株,不需要去雄,可直接对雌花进行套袋→授粉→套袋处理,或者去掉母本植株的顶上雄花以防止自花授粉,并与需要杂交的植株单独隔离培养,A、B两项正确;人工授粉可以提高授粉的成功率, C项正确;以高茎和矮茎为植株性状进行模拟,需要收获种子种下去,下一年才能统计分析,D项错误。
考向二 分离定律的实质[典例2](2023浙江慈溪期末)孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中,观察到F2出现性状分离现象,进而提出分离定律。现代遗传学认为分离定律的实质是( )A.体细胞中的基因都是成对存在的B.F1产生的雌、雄配子的种类和数目均相同C.F1产生的雌、雄配子随机结合且受精概率均等D.F1产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离
解析 体细胞中的基因是成对存在的,但这不是分离定律的实质,其属于假说内容,A项错误;自然界中,雄配子的数量往往多于雌配子,B项错误;雌、雄配子随机结合发生于受精过程中,不能体现分离定律的实质,C项错误;孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,子一代的遗传因子组成为Pp,Pp产生配子时,P、p彼此分离,分别进入不同的配子中,使得子一代能产生两种不同类型的配子,且比例为1∶1,才会出现子二代的性状分离比,因此,分离定律的实质是F1产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,D项正确。
总结归纳(1)基因类相关概念辨析①相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就叫相同基因。②等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。③非等位基因:非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
[对点练] 3.如图能正确表示分离定律实质的是( )A.① B.②C.③D.④
解析 ①和②不含等位基因,只能产生一种配子,所以不能正确表示分离定律实质,A、B两项不符合题意;③中含等位基因,在减数第一次分裂后期,等位基因分离,产生D和d两种配子,比例为1∶1,能正确表示分离定律实质,C项符合题意;④中含基因D、d的细胞经有丝分裂产生两个均含基因D、d的细胞,没有经过减数分裂过程,不能表示分离定律实质,D项不符合题意。
4.(2020浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
解析 由题意可知,棕色对白色为不完全显性,A项错误;基因重组需涉及2对及2对以上的等位基因,而题干中毛色性状仅受一对等位基因控制,因此F2出现3种表型是等位基因分离的结果,B项错误;F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占比例为(1/4+2/4×1/4)×1/2=3/16,C项错误;F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例均为1∶1,D项正确。
考向三 基因的显隐性关系不是绝对的[典例3](2022浙江精诚联盟适应性考试)金鱼草为两性植物,其花色由一对等位基因控制,白花植株与红花植株杂交,F1均为粉红色花,F1自交,F2表型及比例为红花∶粉红色花∶白花=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )A.金鱼草花色的遗传不符合分离定律B.金鱼草白花和红花表现为共显性C.根据杂交实验推测白色为显性性状D.若让F2的白花植株和粉红色花植株随机交配,F3中红花植株与白花植株的比例为1∶4
解析 金鱼草花色的遗传符合分离定律,A项错误;金鱼草白花和红花表现为不完全显性,B项错误;白花是显性、隐性都可以,C项错误;假设植株花色由A、a基因控制,白花植株基因型为aa,F2的白花植株(aa)∶粉红色花植株(Aa)=1∶2,雌雄配子都为1/3A、2/3a,棋盘法可得红花(AA)植株与白花(aa)植株的比例为1∶4,D项正确。
总结归纳基因的显隐性关系分析(1)具有一对等位基因的杂合子自交,不同性状分离比出现的原因分析Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa①3∶1⇒完全显性,即AA、Aa表现为显性性状,aa表现为隐性性状。②1∶2∶1⇒不完全显性,即AA、Aa、aa的表型各不相同。③2∶1(完全显性)⇒显性纯合致死,即AA个体不能存活。④全为显性(完全显性)⇒隐性纯合致死,即aa个体不能存活。(2)“复等位基因”并不违背体细胞中遗传因子“成对存在”的原则。“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的,例如人类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。复等位基因研究的仍是生物个体中的一对基因,遵循分离定律。
(3)不完全显性与共显性
[对点练] 5.(2021浙江1月选考)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型为AYAY的胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
解析 若AYa个体与AYA个体杂交,F1基因型有AYAY、AYA、AYa、Aa四种,其中AYAY基因型胚胎致死,所以F1中有3种基因型,A项正确;若AYa个体与Aa个体杂交,F1基因型有AYA、AYa、Aa、aa四种,其中AYA、AYa表现黄色, Aa表现鼠色,aa表现黑色,B项正确;由题意可知,黄色基因型为AYA或AYa,黑色基因型为aa,若为AYA×aa,则F1中有AYa(黄色)、Aa(鼠色)两种,若为AYa×aa,则F1中有AYa(黄色)、aa(黑色)两种,C项错误;由题意可知,黄色基因型为AYA或AYa,纯合鼠色基因型为AA,若为AYA×AA,则F1中有AYA(黄色)、AA(鼠色),若为AYa×AA,则F1中有AYA(黄色)、Aa(鼠色),D项正确。
考点二 分离定律的应用
1.由亲代推断子代的基因型与表型
2.由子代分离比推断亲本基因型
特别提醒(1)误以为子代只要出现不同性状即属于“性状分离”。性状分离是指“亲本性状”相同,子代出现“不同类型”的现象,如红花♀×红花♂→子代中有红花与白花(或子代出现不同于亲本的“白花”),若亲本有两种类型,子代也出现两种类型,则不属于性状分离,如红花♀×白花♂→子代有红花与白花,不属于“性状分离”。(2)误以为生物体产生的雌雄配子数量相等。杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量不相等。基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种,即A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种,即A∶a=1∶1,但雌雄配子的数量不相等,通常生物体产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(3)误以为纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子。杂合子自交后代也可出现纯合子,如Aa自交后代会出现基因型为AA、aa的纯合子。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)某未知基因型的个体测交,其测交子代性状表现符合性状分离。( )提示 测交子代性状表现不符合性状分离。(2)正反交结果不一样的果蝇眼色遗传,由性染色体上的一对等位基因控制,不遵循孟德尔分离定律。( )提示 遵循孟德尔分离定律。(3)将基因型为Dd和DD(比例为1∶1)的高茎豌豆种子隔行种植,子一代中基因型为Dd的比例为1/2。( )提示 豌豆为自花授粉植物,自然条件下为自交。因此Dd的比例为1/2×1/2=1/4。
(4)亲本基因型为Aa的紫花豌豆(紫花对白花为完全显性)在自然条件下繁殖,若含有a的花粉50%死亡,则F1基因型的比例是AA∶Aa∶aa=3∶2∶1。( )提示 若含有a的花粉50%死亡,则含A和a的卵细胞比例为1∶1,含A和a的花粉比例为2∶1,雌雄配子随机结合,F1基因型的比例是AA∶Aa∶aa=2∶3∶1。(5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此可判断亲代雌蝇是杂合子。( )
2.结合必修2第8页“小资料”思考:玉米因含支链淀粉多而具有糯性(由基因W控制)的籽粒和花粉遇碘呈红褐色;含直链淀粉多而没有糯性(由基因w控制)的籽粒和花粉遇碘呈蓝黑色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种,先后获取F1植株的花粉和所结的籽粒,分别滴加碘液观察统计,结果是怎样的?
提示 花粉1/2呈蓝黑色、籽粒1/4呈蓝黑色。
3.长句训练。某同学选用一株常态叶玉米与一株皱叶玉米杂交,得到的子代中既有常态叶植株又有皱叶植株,则能否判断出显隐性? 。若不能,请利用子代植株为材料设计一个杂交实验来确定常态叶性状的显隐性。
提示 选择子代中常态叶植株进行自交,观察子代的性状表现,若子代中常态叶植株∶皱叶植株=3∶1,则常态叶为显性性状;若子代全部为常态叶植株,则常态叶为隐性性状
考向一 基因型和显隐性的判断[典例1](2023浙江杭州二模)山羊黑毛和白毛是一对相对性状,受一对等位基因控制,几组杂交实验(一头公羊与一头母羊杂交)的结果如表所示。
为判断显隐性,在生育足够多个体的条件下,一定能得出结论的杂交方案是( )A.①×④,②×③B.③×⑧,②×⑦C.⑤×⑧,⑥×⑦D.①×⑥,④×⑤
解析 假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,Ⅰ中①黑色是aa、②白色是Aa,Ⅱ中③白色是Aa、④黑色是aa,则①×④子代全是黑色,②×③子代是白色∶黑色=3∶1。假设黑色是显性、白色是隐性,该性状是由A/a基因控制的,Ⅰ中①黑色是Aa、②白色是aa,Ⅱ中③白色是aa、④黑色是Aa,则①×④子代是黑色∶白色=3∶1,②×③子代全是白色,两组假设的结果不同,可从结果进行判断,A项符合题意。假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,②白色、③白色都是Aa,⑦白色是AA、⑧白色是AA(或⑦白色是AA、⑧白色是Aa;⑦白色是Aa、⑧白色是AA),③×⑧子代全是白色(或者白色∶黑色=3∶1),②×⑦子代全是白色(或者白色∶黑色=3∶1)。假设黑色是显性、白色是隐性,②白色、③白色、⑦白色、⑧白色全是aa,③×⑧子代全是白色,②×⑦子代全是白色,两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,B项不符合题意。
假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,⑤黑色、⑥黑色都是aa,⑦白色是AA、⑧白色是AA(或⑦白色是AA、⑧白色是Aa;⑦白色是Aa、⑧白色是AA),⑤×⑧子代全是白色(或白色∶黑色=1∶1),⑥×⑦子代全是白色(或白色∶黑色=1∶1)。假设黑色是显性、白色是隐性,⑤黑色是AA、⑥黑色是AA(或⑤黑色是AA、⑥黑色是Aa;⑤黑色是Aa、⑥黑色是AA),⑦白色、⑧白色全是aa,⑤×⑧子代全是黑色(或黑色∶白色=1∶1),⑥×⑦子代全是黑色(或黑色∶白色=1∶1),两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,C项不符合题意。
假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,①黑色、⑥黑色、④黑色、⑤黑色全是aa,①×⑥子代全是黑色,④×⑤子代全是黑色。假设黑色是显性、白色是隐性,①黑色、④黑色是Aa,⑥黑色是AA、⑤黑色是AA(或⑥黑色是AA、⑤黑色是Aa;⑥黑色是Aa、⑤黑色是AA),①×⑥子代全是黑色(或黑色∶白色=3∶1),④×⑤子代全是黑色(或黑色∶白色=3∶1),两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,D项不符合题意。
总结归纳判断性状的显隐性
[对点练] 1.黄瓜是雌雄同株单性花植物,果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行杂交,根据子代的表型一定能判断显隐性关系的是( )A.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交B.绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交C.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色果皮植株杂交D.黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交
解析 如果绿色果皮植株和黄色果皮植株都是纯合子,则自交后代不发生性状分离,无法判断显、隐性关系,A、D两项错误;作为雌雄同株的植物,黄瓜没有性染色体,不论两亲本都是纯合子,还是绿色果皮植株和黄色果皮植株有一株为杂合子,正、反交结果都相同,无法判断显、隐性关系,B项错误;绿色果皮植株自交,若后代发生性状分离,则绿色果皮为显性,若不发生性状分离,则说明绿色果皮是纯合子,再和黄色果皮植株杂交,若后代出现黄色果皮植株,则黄色果皮为显性,若后代均为绿色果皮,则绿色果皮为显性, C项正确。
2.已知兔子的毛色受一组复等位基因C、cch、ch、c控制,上述基因均位于常染色体上。不同基因型兔子的表型如表所示。下列相关叙述正确的是( )
A.由表可知,C、cch、ch、c之间具有一定次序的完全显隐性关系B.不同基因型的浅灰毛兔相互交配,后代的表型为灰毛∶浅灰毛=3∶1C.若想确定某只雄兔的基因型,可让其与多只雌性白毛兔交配,看后代表型即可判断D.若后代出现3种表型,则亲本的基因型组合一定为Ccch×cchch
解析 据表可知,cchcch的表型为灰毛兔,cchch、cchc的表型都为浅灰毛兔,即cch、ch、c之间是不完全显隐性关系,故C、cch、ch、c之间不具有一定次序的完全显隐性关系,A项错误;不同基因型的浅灰毛兔相互交配,即cchch×cchc→cchcch(灰毛兔)∶cchc(浅灰毛兔)∶cchch(浅灰毛兔)∶chc(爪等体端黑色的白毛兔)=1∶1∶1∶1,即后代的表型为灰毛∶浅灰毛∶爪等体端黑色的白毛=1∶2∶1,B项错误;若想确定某只雄兔的基因型,可采用测交的方式,即让其与多只雌性白毛兔(基因型为cc)交配,看后代表型即可判断,C项正确;Ccch×cchch→Ccch(野生型棕毛兔)∶Cch(野生型棕毛兔)∶cchcch(灰毛兔)∶cchch(浅灰毛兔)=1∶1∶1∶1,即后代共出现3种表型,但根据B选项可知,当亲本的基因型组合为cchch×cchc时,后代也出现3种表型,D项错误。
考向二 探究某个体是纯合子还是杂合子[典例2](2022浙江6月选考)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )A.让该紫茎番茄自交B.与绿茎番茄杂交C.与纯合紫茎番茄杂交D.与杂合紫茎番茄杂交
解析 让该紫茎番茄自交,若为纯合子,则子代均为紫茎,若为杂合子,则子代中紫茎∶绿茎=3∶1,A项不符合题意;若该紫茎番茄为纯合子,与绿茎番茄杂交,则子代全为紫茎,若该紫茎番茄为杂合子,与绿茎番茄杂交,则子代中紫茎∶绿茎=1∶1,B项不符合题意;无论该紫茎番茄是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代均为紫茎,C项符合题意;若该紫茎番茄为纯合子,与杂合紫茎番茄杂交,子代均为紫茎,若该紫茎番茄为杂合子,与杂合紫茎番茄杂交,子代中紫茎:绿茎=3∶1,D项不符合题意。
总结归纳纯合子和杂合子的判断方法(1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)①待测个体×隐性纯合子→子代
判断某个体是纯合子还是杂合子时,应根据生物的种类选择不同的方法:当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为植物时,测交法、自交法均可,但自交法更简便。
[对点练] 3.现有一株高茎(显性)豌豆甲,欲知其是否为纯合子,最简便易行的办法是( )A.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代中若有矮茎植株出现,则甲为杂合子B.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代若都表现为高茎,则甲为纯合子C.让甲与多株高茎豌豆杂交,子代中若高、矮茎植株之比接近3∶1,则甲为杂合子D.让豌豆甲进行自花传粉,若子代中有矮茎植株出现,则甲为杂合子
解析 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子时,对植物而言,最简便易行的方法是自交法,对动物而言,最简便易行的方法是测交法。所以要确定豌豆甲的基因型,最简便易行的办法是让豌豆甲进行自花传粉,若子代中有矮茎植株出现,则甲为杂合子,若子代全为高茎,则甲是纯合子。
4.(2023浙江强基联盟模拟)小麦的抗白粉病对不抗白粉病为显性。让抗白粉病小麦自交或测交,收获籽粒后分别播种并以白粉菌进行感染。根据下列结果能判断亲本抗白粉病小麦是纯合子的是( )①自交后代中全为抗白粉病小麦 ②自交后代中抗白粉病小麦所占比例为75% ③测交后代中全为抗白粉病小麦 ④测交后代中抗白粉病小麦所占比例为50%A.①②③ B.②③④C.①③D.②④
解析 ①抗白粉病小麦自交后代中全为抗白粉病小麦,说明亲本抗白粉病小麦为纯合子;②抗白粉病小麦自交后代中抗白粉病小麦占75%,即抗白粉病∶不抗白粉病=3∶1,说明亲本抗白粉病小麦为杂合子;③抗白粉病小麦测交后代全为抗白粉病小麦,说明亲本抗白粉病小麦为纯合子;④抗白粉病小麦测交后代中抗白粉病小麦占50%,即抗白粉病∶不抗白粉病=1∶1,说明亲本抗白粉病小麦为杂合子。
考向三 应用分离定律计算概率[典例3](2023浙江舟山质检)现有甲、乙、丙三个番茄品种构成的一个种群,其中甲和乙结红果,丙结黄果,从甲和乙各选择一株去雄后授以丙的花粉,得到子代F甲和F乙。F甲全结红果,F乙有的结红果,有的结黄果。下列叙述错误的是( )A.去雄应在甲、乙的花粉成熟之前进行B.甲、乙授粉后仍需进行套袋处理C.F乙自交后代中结红果∶结黄果=3∶5D.若种群中丙占1/3,则黄果基因的频率不超过1/2
解析 为了防止自交,去雄应在甲、乙的花粉成熟之前进行,A项正确;甲、乙授粉后仍需进行套袋处理,防止外来花粉的干扰,B项正确;假设相关基因用A、a表示,根据分析可知,乙基因型为Aa,丙基因型为aa,则F乙基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,则F乙自交后代中结红果(A_)为1/2×3/4=3/8,结黄果(aa)为5/8,即结红果∶结黄果=3∶5,C项正确;由于不知道种群中甲和乙的比例,所以无法确定黄果基因的频率,D项错误。
总结归纳分离定律应用中的概率常用计算方法①用经典公式计算
注:概率的一般呈现形式为分数或百分数。
②根据分离比计算如Aa 1AA∶2Aa∶1aa,AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2。隐性性状出现的概率是1/4,显性性状出现的概率是3/4,显性性状中杂合子的概率是2/3。注意:计算杂合子(以亲本Aa自交产生的F1中的个体为例)的概率有两种情况:如果该个体的性状确定为显性,则该个体的基因型及比例为AA∶Aa=1∶2,该个体为杂合子的概率是2/3。如果该个体的性状是未知的,则该个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,该个体为杂合子的概率为1/2。
③根据配子概率计算a.先计算亲本产生每种配子的概率。b.根据题目要求将相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出某种基因型的个体出现的概率。c.计算某种表型出现的概率时,将相同表型的个体出现的概率相加即可。
[对点练] 5.某种二倍体动物的毛色由一对等位基因控制,选择白色个体(RR)与红色个体(rr)进行杂交,F1均为红白相间个体,F1雌、雄个体相互交配得F2。下列叙述正确的是( )A.基因R对基因r为不完全显性B.F1测交后代中不会出现白色个体C.F2中白色个体所占比例的理论值为3/4D.F2中相同毛色的雌雄个体交配,其子代中雌性红色个体所占的比例为3/8
解析 白色个体(RR)与红色个体(rr)进行杂交,F1均为红白相间个体,该性状出现的原因是显性和隐性基因之间表现为共显性,A项错误;F1的基因型为Rr,其测交后代的基因型为Rr和rr,表型分别为红白相间个体和红色个体,没有白色个体,B项正确;F1的基因型为Rr,F1雌、雄个体相互交配得F2,F2的基因型为RR、Rr、rr,比例为1∶2∶1,白色个体(RR)理论比例为1/4,C项错误; F2中的基因型为1RR(白色)、2Rr(红白相间)、1rr(红色),其中相同毛色的雌雄个体交配,其子代中雌性红色个体所占的比例为(1/2×1/4+1/4)×1/2=3/16,D项错误。
6.某二倍体植物,花色由常染色体上三个复等位基因(A、a1、a2)控制,A相对于a1、a2为显性。只有a1和a2在一起时,才会表现为蓝色,其他情况均表现为红色。两株基因型不同的红花植株杂交,子一代开红花的有602株,开蓝花的有197株。下列叙述错误的是( )A.该种植物开红花植株的基因型有5种B.红花母本的基因型为Aa1或Aa2C.子一代植株中纯合子占1/4D.让子一代红花植株随机授粉,子二代中蓝花植株占1/36
特别提醒植物杂交实验的一般程序选择亲本:如选择紫花植株为父本,选择白花植株为母本。↓人工去雄:在母本植株上选取花朵,在花粉未成熟时,除去全部雄蕊,避免自身花粉的干扰。↓套袋隔离:给除去雄蕊的花朵套上纸袋,防止外来花粉干扰。
↓人工授粉:待雌蕊成熟时,从父本花朵上取成熟花粉,涂到母本去雄花朵的柱头上。↓套袋隔离:防止外来花粉干扰,保证杂交得到的种子都是人工授粉后所得。↓结果统计分析:观察并统计子代的表型种类及比例。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)与正常植株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交时操作简便,不需进行去雄处理。授粉后需套袋,其目的是防止外来花粉干扰。( )(2)自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是豌豆的性状大多数是隐性性状。( )提示 自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是豌豆是严格的自花传粉植物,连续自交,杂合子比例逐渐减小。(3)“若F1产生配子时遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成的个体比例接近1∶2∶1”不属于推理的内容。( )
(4)紫花豌豆Aa自交,后代出现白花的原因是性状分离。( )提示 F1自交,其F2同时出现紫花和白花的现象称为性状分离,其原因是F1产生配子时等位基因发生了分离。(5)体细胞中遗传因子成对存在,并且位于同源染色体上属于假设内容。( )提示 体细胞中遗传因子成对存在属于假设内容,体细胞中遗传因子位于同源染色体上孟德尔并未作出说明。(6)隐性纯合子只产生一种隐性配子,能使F1中含有的基因在后代中完全表现出来,所以测交结果能充分反映F1所产生配子的种类和比例。( )
2.结合必修2第10页“课外读”思考:基因型为AA的藏报春在20~25 ℃的环境条件下生长,植株开红花,在30 ℃的环境条件下生长则开白花。这说明什么?
提示 生物的性状表现不仅取决于其基因型,还受外界环境的影响。
3.长句训练。现有豌豆和玉米两种作物,分别让显性纯合子与隐性纯合子间行种植,豌豆隐性一行植株上所结子一代全都表现为隐性性状,而玉米则不是,原因是 。
提示 豌豆是自花授粉且闭花授粉,自然条件下只能自交,而玉米的花是单性的,自然条件下可以同株异花传粉,也可以异株异花传粉
考向一 一对相对性状的杂交实验[典例1](2022浙江1月选考)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( )A.杂合子豌豆的繁殖能力低B.豌豆的基因突变具有可逆性C.豌豆的性状大多数是隐性性状D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
解析 纯合子豌豆和杂合子豌豆的繁殖能力无明显差别,A项错误;基因突变具有可逆性,和豌豆大多是纯合子无关,B项错误;豌豆性状的显隐性与其是否纯合无关,C项错误;豌豆是严格的自花授粉植物,豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小,纯合子比例逐渐增加,故自然条件下豌豆大多是纯合子,D项正确。
总结归纳杂交实验的材料——豌豆、玉米和果蝇的优点
[对点练] 1.(2023浙江柯桥适应性考试)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,错误的是( )A.需在豌豆花粉未成熟时对母本进行去雄B.对母本去雄后需立即人工授粉并套袋C.人工授粉后套袋的目的是防止被未知植株花粉污染D.F1自交,其F2中出现白花的原因是等位基因分离
解析 豌豆花开放时,豌豆已经完成授粉,所以需在豌豆花粉未成熟时对母本进行去雄,A项正确;对母本去雄后需等待花粉成熟后再进行人工授粉并套袋,B项错误;人工授粉后套袋的目的是防止被未知植株花粉污染,C项正确;F1自交,其F2中同时出现白花和紫花,这种现象是性状分离,出现性状分离的根本原因是等位基因分离,D项正确。
2.(2023浙江稽阳联谊)某学校实验小组成员欲利用高茎和矮茎玉米植株模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验,以下操作错误的是( )A.同学一:“亲本杂交时,不需要对母本去雄,可直接对雌花进行套袋→授粉→套袋处理。”B.同学二:“亲本杂交时,可对母本去雄,并将其与父本植株一起隔离即可。”C.同学三:“模拟F1自交时,为提高成功率,尽量进行人工授粉。”D.同学四:“母本果穗成熟后,可用统计学分析籽粒性状比,检测杂交是否成功。”
解析 玉米为雌雄同株异花植株,不需要去雄,可直接对雌花进行套袋→授粉→套袋处理,或者去掉母本植株的顶上雄花以防止自花授粉,并与需要杂交的植株单独隔离培养,A、B两项正确;人工授粉可以提高授粉的成功率, C项正确;以高茎和矮茎为植株性状进行模拟,需要收获种子种下去,下一年才能统计分析,D项错误。
考向二 分离定律的实质[典例2](2023浙江慈溪期末)孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中,观察到F2出现性状分离现象,进而提出分离定律。现代遗传学认为分离定律的实质是( )A.体细胞中的基因都是成对存在的B.F1产生的雌、雄配子的种类和数目均相同C.F1产生的雌、雄配子随机结合且受精概率均等D.F1产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离
解析 体细胞中的基因是成对存在的,但这不是分离定律的实质,其属于假说内容,A项错误;自然界中,雄配子的数量往往多于雌配子,B项错误;雌、雄配子随机结合发生于受精过程中,不能体现分离定律的实质,C项错误;孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,子一代的遗传因子组成为Pp,Pp产生配子时,P、p彼此分离,分别进入不同的配子中,使得子一代能产生两种不同类型的配子,且比例为1∶1,才会出现子二代的性状分离比,因此,分离定律的实质是F1产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,D项正确。
总结归纳(1)基因类相关概念辨析①相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就叫相同基因。②等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。③非等位基因:非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
[对点练] 3.如图能正确表示分离定律实质的是( )A.① B.②C.③D.④
解析 ①和②不含等位基因,只能产生一种配子,所以不能正确表示分离定律实质,A、B两项不符合题意;③中含等位基因,在减数第一次分裂后期,等位基因分离,产生D和d两种配子,比例为1∶1,能正确表示分离定律实质,C项符合题意;④中含基因D、d的细胞经有丝分裂产生两个均含基因D、d的细胞,没有经过减数分裂过程,不能表示分离定律实质,D项不符合题意。
4.(2020浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
解析 由题意可知,棕色对白色为不完全显性,A项错误;基因重组需涉及2对及2对以上的等位基因,而题干中毛色性状仅受一对等位基因控制,因此F2出现3种表型是等位基因分离的结果,B项错误;F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占比例为(1/4+2/4×1/4)×1/2=3/16,C项错误;F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例均为1∶1,D项正确。
考向三 基因的显隐性关系不是绝对的[典例3](2022浙江精诚联盟适应性考试)金鱼草为两性植物,其花色由一对等位基因控制,白花植株与红花植株杂交,F1均为粉红色花,F1自交,F2表型及比例为红花∶粉红色花∶白花=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )A.金鱼草花色的遗传不符合分离定律B.金鱼草白花和红花表现为共显性C.根据杂交实验推测白色为显性性状D.若让F2的白花植株和粉红色花植株随机交配,F3中红花植株与白花植株的比例为1∶4
解析 金鱼草花色的遗传符合分离定律,A项错误;金鱼草白花和红花表现为不完全显性,B项错误;白花是显性、隐性都可以,C项错误;假设植株花色由A、a基因控制,白花植株基因型为aa,F2的白花植株(aa)∶粉红色花植株(Aa)=1∶2,雌雄配子都为1/3A、2/3a,棋盘法可得红花(AA)植株与白花(aa)植株的比例为1∶4,D项正确。
总结归纳基因的显隐性关系分析(1)具有一对等位基因的杂合子自交,不同性状分离比出现的原因分析Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa①3∶1⇒完全显性,即AA、Aa表现为显性性状,aa表现为隐性性状。②1∶2∶1⇒不完全显性,即AA、Aa、aa的表型各不相同。③2∶1(完全显性)⇒显性纯合致死,即AA个体不能存活。④全为显性(完全显性)⇒隐性纯合致死,即aa个体不能存活。(2)“复等位基因”并不违背体细胞中遗传因子“成对存在”的原则。“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的,例如人类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。复等位基因研究的仍是生物个体中的一对基因,遵循分离定律。
(3)不完全显性与共显性
[对点练] 5.(2021浙江1月选考)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型为AYAY的胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
解析 若AYa个体与AYA个体杂交,F1基因型有AYAY、AYA、AYa、Aa四种,其中AYAY基因型胚胎致死,所以F1中有3种基因型,A项正确;若AYa个体与Aa个体杂交,F1基因型有AYA、AYa、Aa、aa四种,其中AYA、AYa表现黄色, Aa表现鼠色,aa表现黑色,B项正确;由题意可知,黄色基因型为AYA或AYa,黑色基因型为aa,若为AYA×aa,则F1中有AYa(黄色)、Aa(鼠色)两种,若为AYa×aa,则F1中有AYa(黄色)、aa(黑色)两种,C项错误;由题意可知,黄色基因型为AYA或AYa,纯合鼠色基因型为AA,若为AYA×AA,则F1中有AYA(黄色)、AA(鼠色),若为AYa×AA,则F1中有AYA(黄色)、Aa(鼠色),D项正确。
考点二 分离定律的应用
1.由亲代推断子代的基因型与表型
2.由子代分离比推断亲本基因型
特别提醒(1)误以为子代只要出现不同性状即属于“性状分离”。性状分离是指“亲本性状”相同,子代出现“不同类型”的现象,如红花♀×红花♂→子代中有红花与白花(或子代出现不同于亲本的“白花”),若亲本有两种类型,子代也出现两种类型,则不属于性状分离,如红花♀×白花♂→子代有红花与白花,不属于“性状分离”。(2)误以为生物体产生的雌雄配子数量相等。杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量不相等。基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种,即A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种,即A∶a=1∶1,但雌雄配子的数量不相等,通常生物体产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(3)误以为纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子。杂合子自交后代也可出现纯合子,如Aa自交后代会出现基因型为AA、aa的纯合子。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)某未知基因型的个体测交,其测交子代性状表现符合性状分离。( )提示 测交子代性状表现不符合性状分离。(2)正反交结果不一样的果蝇眼色遗传,由性染色体上的一对等位基因控制,不遵循孟德尔分离定律。( )提示 遵循孟德尔分离定律。(3)将基因型为Dd和DD(比例为1∶1)的高茎豌豆种子隔行种植,子一代中基因型为Dd的比例为1/2。( )提示 豌豆为自花授粉植物,自然条件下为自交。因此Dd的比例为1/2×1/2=1/4。
(4)亲本基因型为Aa的紫花豌豆(紫花对白花为完全显性)在自然条件下繁殖,若含有a的花粉50%死亡,则F1基因型的比例是AA∶Aa∶aa=3∶2∶1。( )提示 若含有a的花粉50%死亡,则含A和a的卵细胞比例为1∶1,含A和a的花粉比例为2∶1,雌雄配子随机结合,F1基因型的比例是AA∶Aa∶aa=2∶3∶1。(5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此可判断亲代雌蝇是杂合子。( )
2.结合必修2第8页“小资料”思考:玉米因含支链淀粉多而具有糯性(由基因W控制)的籽粒和花粉遇碘呈红褐色;含直链淀粉多而没有糯性(由基因w控制)的籽粒和花粉遇碘呈蓝黑色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种,先后获取F1植株的花粉和所结的籽粒,分别滴加碘液观察统计,结果是怎样的?
提示 花粉1/2呈蓝黑色、籽粒1/4呈蓝黑色。
3.长句训练。某同学选用一株常态叶玉米与一株皱叶玉米杂交,得到的子代中既有常态叶植株又有皱叶植株,则能否判断出显隐性? 。若不能,请利用子代植株为材料设计一个杂交实验来确定常态叶性状的显隐性。
提示 选择子代中常态叶植株进行自交,观察子代的性状表现,若子代中常态叶植株∶皱叶植株=3∶1,则常态叶为显性性状;若子代全部为常态叶植株,则常态叶为隐性性状
考向一 基因型和显隐性的判断[典例1](2023浙江杭州二模)山羊黑毛和白毛是一对相对性状,受一对等位基因控制,几组杂交实验(一头公羊与一头母羊杂交)的结果如表所示。
为判断显隐性,在生育足够多个体的条件下,一定能得出结论的杂交方案是( )A.①×④,②×③B.③×⑧,②×⑦C.⑤×⑧,⑥×⑦D.①×⑥,④×⑤
解析 假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,Ⅰ中①黑色是aa、②白色是Aa,Ⅱ中③白色是Aa、④黑色是aa,则①×④子代全是黑色,②×③子代是白色∶黑色=3∶1。假设黑色是显性、白色是隐性,该性状是由A/a基因控制的,Ⅰ中①黑色是Aa、②白色是aa,Ⅱ中③白色是aa、④黑色是Aa,则①×④子代是黑色∶白色=3∶1,②×③子代全是白色,两组假设的结果不同,可从结果进行判断,A项符合题意。假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,②白色、③白色都是Aa,⑦白色是AA、⑧白色是AA(或⑦白色是AA、⑧白色是Aa;⑦白色是Aa、⑧白色是AA),③×⑧子代全是白色(或者白色∶黑色=3∶1),②×⑦子代全是白色(或者白色∶黑色=3∶1)。假设黑色是显性、白色是隐性,②白色、③白色、⑦白色、⑧白色全是aa,③×⑧子代全是白色,②×⑦子代全是白色,两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,B项不符合题意。
假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,⑤黑色、⑥黑色都是aa,⑦白色是AA、⑧白色是AA(或⑦白色是AA、⑧白色是Aa;⑦白色是Aa、⑧白色是AA),⑤×⑧子代全是白色(或白色∶黑色=1∶1),⑥×⑦子代全是白色(或白色∶黑色=1∶1)。假设黑色是显性、白色是隐性,⑤黑色是AA、⑥黑色是AA(或⑤黑色是AA、⑥黑色是Aa;⑤黑色是Aa、⑥黑色是AA),⑦白色、⑧白色全是aa,⑤×⑧子代全是黑色(或黑色∶白色=1∶1),⑥×⑦子代全是黑色(或黑色∶白色=1∶1),两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,C项不符合题意。
假设黑色是隐性、白色是显性,该性状是由A/a基因控制的,①黑色、⑥黑色、④黑色、⑤黑色全是aa,①×⑥子代全是黑色,④×⑤子代全是黑色。假设黑色是显性、白色是隐性,①黑色、④黑色是Aa,⑥黑色是AA、⑤黑色是AA(或⑥黑色是AA、⑤黑色是Aa;⑥黑色是Aa、⑤黑色是AA),①×⑥子代全是黑色(或黑色∶白色=3∶1),④×⑤子代全是黑色(或黑色∶白色=3∶1),两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,D项不符合题意。
总结归纳判断性状的显隐性
[对点练] 1.黄瓜是雌雄同株单性花植物,果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行杂交,根据子代的表型一定能判断显隐性关系的是( )A.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交B.绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交C.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色果皮植株杂交D.黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交
解析 如果绿色果皮植株和黄色果皮植株都是纯合子,则自交后代不发生性状分离,无法判断显、隐性关系,A、D两项错误;作为雌雄同株的植物,黄瓜没有性染色体,不论两亲本都是纯合子,还是绿色果皮植株和黄色果皮植株有一株为杂合子,正、反交结果都相同,无法判断显、隐性关系,B项错误;绿色果皮植株自交,若后代发生性状分离,则绿色果皮为显性,若不发生性状分离,则说明绿色果皮是纯合子,再和黄色果皮植株杂交,若后代出现黄色果皮植株,则黄色果皮为显性,若后代均为绿色果皮,则绿色果皮为显性, C项正确。
2.已知兔子的毛色受一组复等位基因C、cch、ch、c控制,上述基因均位于常染色体上。不同基因型兔子的表型如表所示。下列相关叙述正确的是( )
A.由表可知,C、cch、ch、c之间具有一定次序的完全显隐性关系B.不同基因型的浅灰毛兔相互交配,后代的表型为灰毛∶浅灰毛=3∶1C.若想确定某只雄兔的基因型,可让其与多只雌性白毛兔交配,看后代表型即可判断D.若后代出现3种表型,则亲本的基因型组合一定为Ccch×cchch
解析 据表可知,cchcch的表型为灰毛兔,cchch、cchc的表型都为浅灰毛兔,即cch、ch、c之间是不完全显隐性关系,故C、cch、ch、c之间不具有一定次序的完全显隐性关系,A项错误;不同基因型的浅灰毛兔相互交配,即cchch×cchc→cchcch(灰毛兔)∶cchc(浅灰毛兔)∶cchch(浅灰毛兔)∶chc(爪等体端黑色的白毛兔)=1∶1∶1∶1,即后代的表型为灰毛∶浅灰毛∶爪等体端黑色的白毛=1∶2∶1,B项错误;若想确定某只雄兔的基因型,可采用测交的方式,即让其与多只雌性白毛兔(基因型为cc)交配,看后代表型即可判断,C项正确;Ccch×cchch→Ccch(野生型棕毛兔)∶Cch(野生型棕毛兔)∶cchcch(灰毛兔)∶cchch(浅灰毛兔)=1∶1∶1∶1,即后代共出现3种表型,但根据B选项可知,当亲本的基因型组合为cchch×cchc时,后代也出现3种表型,D项错误。
考向二 探究某个体是纯合子还是杂合子[典例2](2022浙江6月选考)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )A.让该紫茎番茄自交B.与绿茎番茄杂交C.与纯合紫茎番茄杂交D.与杂合紫茎番茄杂交
解析 让该紫茎番茄自交,若为纯合子,则子代均为紫茎,若为杂合子,则子代中紫茎∶绿茎=3∶1,A项不符合题意;若该紫茎番茄为纯合子,与绿茎番茄杂交,则子代全为紫茎,若该紫茎番茄为杂合子,与绿茎番茄杂交,则子代中紫茎∶绿茎=1∶1,B项不符合题意;无论该紫茎番茄是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代均为紫茎,C项符合题意;若该紫茎番茄为纯合子,与杂合紫茎番茄杂交,子代均为紫茎,若该紫茎番茄为杂合子,与杂合紫茎番茄杂交,子代中紫茎:绿茎=3∶1,D项不符合题意。
总结归纳纯合子和杂合子的判断方法(1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)①待测个体×隐性纯合子→子代
判断某个体是纯合子还是杂合子时,应根据生物的种类选择不同的方法:当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为植物时,测交法、自交法均可,但自交法更简便。
[对点练] 3.现有一株高茎(显性)豌豆甲,欲知其是否为纯合子,最简便易行的办法是( )A.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代中若有矮茎植株出现,则甲为杂合子B.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代若都表现为高茎,则甲为纯合子C.让甲与多株高茎豌豆杂交,子代中若高、矮茎植株之比接近3∶1,则甲为杂合子D.让豌豆甲进行自花传粉,若子代中有矮茎植株出现,则甲为杂合子
解析 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子时,对植物而言,最简便易行的方法是自交法,对动物而言,最简便易行的方法是测交法。所以要确定豌豆甲的基因型,最简便易行的办法是让豌豆甲进行自花传粉,若子代中有矮茎植株出现,则甲为杂合子,若子代全为高茎,则甲是纯合子。
4.(2023浙江强基联盟模拟)小麦的抗白粉病对不抗白粉病为显性。让抗白粉病小麦自交或测交,收获籽粒后分别播种并以白粉菌进行感染。根据下列结果能判断亲本抗白粉病小麦是纯合子的是( )①自交后代中全为抗白粉病小麦 ②自交后代中抗白粉病小麦所占比例为75% ③测交后代中全为抗白粉病小麦 ④测交后代中抗白粉病小麦所占比例为50%A.①②③ B.②③④C.①③D.②④
解析 ①抗白粉病小麦自交后代中全为抗白粉病小麦,说明亲本抗白粉病小麦为纯合子;②抗白粉病小麦自交后代中抗白粉病小麦占75%,即抗白粉病∶不抗白粉病=3∶1,说明亲本抗白粉病小麦为杂合子;③抗白粉病小麦测交后代全为抗白粉病小麦,说明亲本抗白粉病小麦为纯合子;④抗白粉病小麦测交后代中抗白粉病小麦占50%,即抗白粉病∶不抗白粉病=1∶1,说明亲本抗白粉病小麦为杂合子。
考向三 应用分离定律计算概率[典例3](2023浙江舟山质检)现有甲、乙、丙三个番茄品种构成的一个种群,其中甲和乙结红果,丙结黄果,从甲和乙各选择一株去雄后授以丙的花粉,得到子代F甲和F乙。F甲全结红果,F乙有的结红果,有的结黄果。下列叙述错误的是( )A.去雄应在甲、乙的花粉成熟之前进行B.甲、乙授粉后仍需进行套袋处理C.F乙自交后代中结红果∶结黄果=3∶5D.若种群中丙占1/3,则黄果基因的频率不超过1/2
解析 为了防止自交,去雄应在甲、乙的花粉成熟之前进行,A项正确;甲、乙授粉后仍需进行套袋处理,防止外来花粉的干扰,B项正确;假设相关基因用A、a表示,根据分析可知,乙基因型为Aa,丙基因型为aa,则F乙基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,则F乙自交后代中结红果(A_)为1/2×3/4=3/8,结黄果(aa)为5/8,即结红果∶结黄果=3∶5,C项正确;由于不知道种群中甲和乙的比例,所以无法确定黄果基因的频率,D项错误。
总结归纳分离定律应用中的概率常用计算方法①用经典公式计算
注:概率的一般呈现形式为分数或百分数。
②根据分离比计算如Aa 1AA∶2Aa∶1aa,AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2。隐性性状出现的概率是1/4,显性性状出现的概率是3/4,显性性状中杂合子的概率是2/3。注意:计算杂合子(以亲本Aa自交产生的F1中的个体为例)的概率有两种情况:如果该个体的性状确定为显性,则该个体的基因型及比例为AA∶Aa=1∶2,该个体为杂合子的概率是2/3。如果该个体的性状是未知的,则该个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,该个体为杂合子的概率为1/2。
③根据配子概率计算a.先计算亲本产生每种配子的概率。b.根据题目要求将相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出某种基因型的个体出现的概率。c.计算某种表型出现的概率时,将相同表型的个体出现的概率相加即可。
[对点练] 5.某种二倍体动物的毛色由一对等位基因控制,选择白色个体(RR)与红色个体(rr)进行杂交,F1均为红白相间个体,F1雌、雄个体相互交配得F2。下列叙述正确的是( )A.基因R对基因r为不完全显性B.F1测交后代中不会出现白色个体C.F2中白色个体所占比例的理论值为3/4D.F2中相同毛色的雌雄个体交配,其子代中雌性红色个体所占的比例为3/8
解析 白色个体(RR)与红色个体(rr)进行杂交,F1均为红白相间个体,该性状出现的原因是显性和隐性基因之间表现为共显性,A项错误;F1的基因型为Rr,其测交后代的基因型为Rr和rr,表型分别为红白相间个体和红色个体,没有白色个体,B项正确;F1的基因型为Rr,F1雌、雄个体相互交配得F2,F2的基因型为RR、Rr、rr,比例为1∶2∶1,白色个体(RR)理论比例为1/4,C项错误; F2中的基因型为1RR(白色)、2Rr(红白相间)、1rr(红色),其中相同毛色的雌雄个体交配,其子代中雌性红色个体所占的比例为(1/2×1/4+1/4)×1/2=3/16,D项错误。
6.某二倍体植物,花色由常染色体上三个复等位基因(A、a1、a2)控制,A相对于a1、a2为显性。只有a1和a2在一起时,才会表现为蓝色,其他情况均表现为红色。两株基因型不同的红花植株杂交,子一代开红花的有602株,开蓝花的有197株。下列叙述错误的是( )A.该种植物开红花植株的基因型有5种B.红花母本的基因型为Aa1或Aa2C.子一代植株中纯合子占1/4D.让子一代红花植株随机授粉,子二代中蓝花植株占1/36
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