人教生物必修2课件：1-1 第2课时 分离定律的应用及解题方法(共44张PPT)

(共44张PPT)
第2课时　分离定律的应用及解题方法
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.运用分离定律解释一些遗传现象。2．明确分离定律的常见题型和解题方法。3．在掌握常规遗传规律的基础上，了解特殊遗传现象。 1.遗传因子组成为Aa的个体自交，子代的遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，出现的概率分别为1/4、1/2、1/4。2．遗传因子组成为Aa的个体自交，子代的性状表现类型及比例为显性∶隐性＝3∶1，出现的概率分别为3/4、1/4。3．杂合子连续自交n代，后代杂合子占n，纯合子共占1－n，其中显性纯合子与隐性纯合子各占一半，即1/2－n＋1。
第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
题型(一)　亲子代遗传因子组成和表现类型的推导　　
【知能深化】
[典例1]　孟德尔验证分离定律时，让纯合高茎和矮茎豌豆杂交的F2进一步自交产生F3植株。下列叙述错误的是 (　　)
A．F2一半的植株自交时能够稳定遗传
B．F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传
C．F2杂合子自交的性状分离比为3∶1
D．F3植株中的高茎与矮茎均为纯合子
[解析]　由F2的遗传因子组成及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1可知，F2中纯合子(DD、dd)占1/2，故F2一半的植株自交时能够稳定遗传，A正确；F2高茎植株中遗传因子为DD的个体占1/3、Dd的个体占2/3，故F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传，B正确；F2杂合子(Dd)自交的性状分离比为3∶1，C正确；F3植株中高茎植株的遗传因子组成为DD或Dd，D错误。
[答案]　D
[典例2]　番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下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 (　　)
A．番茄的果实颜色中，黄色为显性性状
B．实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aa
C．实验2的F1红果番茄均为杂合子　
D．实验3的F1中黄果番茄的遗传因子组成可能是AA或Aa
实验组 亲本表型 F1的表现类型和植株数目 红果 黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
[解析]　通过实验2或实验3可知，红果为显性性状，黄果为隐性性状，A错误；实验1属于测交实验，亲本红果为杂合子，黄果为隐性纯合子，B错误；实验2中的亲本均为纯合子，子代为杂合子，C正确；实验3中的亲本均为杂合子，则F1中黄果番茄的遗传因子组成为aa，D错误。
[答案]　C
[方法指导]
1．由亲代推断子代的遗传因子组成和表现类型
亲本 子代遗传因子组成 子代表现类型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2.据分离定律中的比值推断亲代遗传因子组成
(1)若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。
(2)若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。
(3)若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
(4)若后代只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即aa×aa→aa。
【针对训练】
1．已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交，F1既有黑斑蛇，又有黄斑蛇；若再将F1黑斑蛇之间进行交配，F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论中正确的是 (　　)
A．所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
B．蛇的黄斑为显性性状
C．F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同
D．F2中黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同
解析：根据题干信息“F1黑斑蛇交配，后代既有黑斑蛇又有黄斑蛇”可知，蛇的黑斑为显性性状，黄斑为隐性性状，因此所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇。由题意可知，F1黑斑蛇和亲代黑斑蛇均为杂合子，F2黑斑蛇既有纯合子又有杂合子。故选A。
答案：A　
2．萝卜的花有白、红、紫三种颜色，该性状由遗传因子R、r控制。下表为三组不同类型植株之间的杂交结果，下列相关叙述错误的是
(　　)
A．白花、紫花、红花植株的遗传因子组成分别是rr、Rr、RR
B．白花植株自交的后代均开白花，红花植株自交的后代均开红花
C．白花植株与红花植株杂交所得的子代中，既没有红花也没有白花
D．可用紫花植株与白花植株或红花植株杂交验证基因的分离定律
组别 亲本 子代性状表现及数量
一 紫花×白花 紫花428，白花415
二 紫花×红花 紫花413，红花406
三 紫花×紫花 红花198，紫花396，白花202
解析：该对遗传因子控制的性状有三种，且由组别三可知，紫花植株与紫花植株的杂交子代的性状分离比为红花∶紫花∶白花≈1∶2∶1，说明R对r为不完全显性，且紫花植株的遗传因子组成为Rr，但根据三组杂交实验的结果均不能判断出白花植株和红花植株的遗传因子组成分别是rr、RR，还是RR、rr，A错误。白花植株与红花植株均为纯合子，二者分别自交，其子代都不会出现性状分离，二者杂交，则其子代都开紫花，B、C正确。杂交组合Rr×rr和Rr×RR的子代中各有两种不同的表型，且比例均为1∶1，故都可用来验证基因的分离定律，D正确。
答案：A　
题型(二)　遗传概率的计算
【知能深化】
[典例1]　人眼的虹膜有褐色和蓝色，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人和一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的概率是 (　　)
A．1/2　　　　　　　　　 B．1/4
C．1/8 D．1/6
[解析]　设控制褐眼和蓝眼的遗传因子为A、a，则蓝眼男人的遗传因子组成为aa；褐眼女人的母亲是蓝眼，所以其遗传因子组成为Aa，则这对夫妇生下蓝眼女孩的概率是1/2×1/2＝1/4。
[答案]　B
[典例2]　有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病孩子的概率是 (　　)
A．1/2 B．2/3
C．1/6 D．1/4
[解析]　白化病是由隐性遗传因子(用a表示)控制的一种遗传病。根据题意分析可知，一对表现正常的夫妇，男方的遗传因子组成为Aa，女方的遗传因子组成及概率为1/3AA、2/3Aa。因此，这对正常夫妇生出白化病孩子的概率是2/3×1/4＝1/6。
[答案]　C
[方法指导]
1．概率计算的方法
(1)用经典公式计算：
概率＝(某性状或遗传因子组合数/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，即可得出某一基因型个体概率；计算表型概率时，将相同表型个体的概率相加即可。
2．概率计算的类型
(1)已知亲代的遗传因子组成，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，白色为显性性状)：
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)亲代的遗传因子未确定，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的兄弟。求他们婚后生白化病孩子的概率是多少。
[分析] 解答此题分三步进行(用A、a表示遗传因子)
【针对训练】
1．人的无耳垂对有耳垂是显性，一对无耳垂的夫妇生了4个孩子，3个孩子有耳垂、1个孩子无耳垂。对这种现象的合理解释是 (　　)
A．子代有耳垂∶无耳垂为3∶1，符合分离定律
B．有耳垂是隐性性状，上述结果一定是统计错误
C．夫妇二人都含有有耳垂遗传因子，每胎都可能生出有耳垂的孩子
D．如果这对夫妇再生一个孩子有耳垂的概率是3/4
解析：该对夫妇生育4个孩子，数目少，不符合统计学对数据量的要求，无法根据性状分离比来判断该性状符合遗传因子的分离定律，A错误；有耳垂虽然是隐性性状，但在后代数量少的情况下可能出现题目中所述结果，B错误；无耳垂对有耳垂是显性，而该对夫妇却有3个有耳垂的孩子，因此说明该对夫妇都携带有耳垂遗传因子，且每胎都有可能生出有耳垂的孩子，C正确；假设有耳垂和无耳垂这对相对性状是由一对遗传因子控制，该夫妇的遗传因子组成均为杂合子，再生育一个孩子有耳垂的概率是1/4，D错误。
答案：C　
2．糖原沉积病Ⅰ型是受一对遗传因子控制的遗传病。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，理论上患糖原沉积病Ⅰ型女儿的概率是 (　　)
A．1/12 B．1/8
C．1/6 D．1/3
解析：设致病遗传因子为a，根据分析可知，双亲的遗传因子组成均为Aa，他们的正常儿子的遗传因子组成为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，则子代为aa的概率为2/3×1/4＝1/6。因此他们所生子女中，理论上患糖原沉积病Ⅰ型女儿的概率是1/6×1/2＝1/12。
答案：A　
题型(三)　杂合子连续自交后代概率计算
【知能深化】
[典例]　将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交，后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得如图所示曲线，据图分析相关说法错误的是 (　　)
A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
[解析]　Aa个体自交，子一代遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，纯合子的比例由0变成了50%，若再次自交还会提高纯合子的比例，所以自交代数越多，纯合子占的比例越高，杂合子比例越来越低。因此图中a曲线表示纯合子比例，c曲线表示杂合子比例，b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子的比例。故C错误。
[答案]　C
[方法指导]
1．杂合子连续自交过程分析
2．杂合子连续自交结果分析
3．杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图
【针对训练】
1．水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Tt)为亲本，连续自交3代，子三代中杂合抗病水稻的概率及抗病个体中纯合子的概率分别是 (　　)
A．1/4；7/16　　　　 B．1/4；7/9
C．1/8；7/9 D．1/8；1/16
解析：根据分离定律可知，杂合子(Tt)自交，子一代遗传因子组成及比例为1TT∶2Tt∶1tt，Tt的比例为1/2，所以连续自交三代后杂合抗病水稻(Tt)的概率为(1/2)3＝1/8，纯合子占1－1/8＝7/8。由于显性纯合子与隐性纯合子比例相等，所以抗病纯合子在所有后代中占1/2×7/8＝7/16，抗病纯合子在抗病个体中占7/16÷(1/8＋7/16)＝7/9。
答案：C　
2．基因型为Aa的豌豆连续自交，同时每代淘汰隐性个体，F5个体中，表现类型符合要求的个体中杂合子所占的比例是 (　　)
A．1/32 B．1/16
C．2/31 D．2/33
解析：该题是杂合子连续自交并逐代淘汰隐性个体，直接套用公式2/(2n＋1)，即杂合子所占的比例为2/(25＋1)＝2/33。故选D。
答案：D　
题型(四)　自交和自由交配的辨析及解题方法
【知能深化】
(一)自交和自由交配的区别
1．概念不同
(1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配。
(2)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要进行交配。
2．交配组合种类不同
若某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。
(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。
解法一　自由交配方式(四种)展开后再合并
①♀2/3AA× 2/3AA→4/9AA
②♀2/3AA× 1/3Aa→1/9AA＋1/9Aa
③♀1/3Aa× 2/3AA→1/9AA＋1/9Aa
④♀1/3Aa× 1/3Aa→1/36AA＋1/18Aa＋1/36aa
合并后，遗传因子组成为25/36AA、10/36Aa、1/36aa，表现类型及概率为35/36A_、1/36aa。
解法二　利用配子法推算
已知群体遗传因子组成为2/3AA、1/3Aa，不难得出A、a配子的概率分别为5/6、1/6，后代中：AA＝5/6×5/6＝25/36，Aa＝2×5/6×1/6＝10/36，aa＝1/6×1/6＝1/36。
【针对训练】
1．我国学者陈桢研究金鱼的遗传时发现，普通金鱼(TT)能合成酪氨酸氧化酶，使酪氨酸在细胞里合成各种色素，使金鱼呈现出绚丽的色彩。有一种突变型金鱼(tt)是酪氨酸氧化酶缺陷型，不能合成色素颗粒，所以身体透明。普通金鱼和身体透明的金鱼杂交得到的全是半透明鱼。若让半透明鱼作亲本鱼自由交配，并逐代淘汰普通金鱼，则F3淘汰普通金鱼后透明金鱼占 (　　)
A．9/16　　　　　　　　 B．9/15
C．7/9 D．7/16
解析：Tt个体自由交配得到的F1中，TT∶Tt∶tt＝1∶2∶1，淘汰TT个体后，Tt占2/3，tt占1/3，其中T的频率为1/3，t的频率为2/3。F1淘汰TT个体后自由交配，得到的F2中，TT占1/9，Tt占4/9，tt占4/9，淘汰TT个体后，tt占1/2，Tt占1/2，其中T的频率为1/4，t的频率为3/4。F2淘汰TT个体后自由交配，得到的F3中，TT占1/16，Tt占6/16，tt占9/16，淘汰TT后，Tt占6/15，tt占9/15。
答案：B　
2．某植物(雌雄同株，异花受粉)群体中仅有Aa和AA两种类型，数量比为3∶1。若不同遗传因子组成个体生殖力相同，无致死现象，则该植物群体中个体自由交配和自交所得后代中能稳定遗传的个体所占比例分别为 (　　)
A．1/2、1/2 B．5/9、5/8
C．17/32、5/8 D．7/16、17/32
解析：由题意可知Aa∶AA＝3∶1，且不同遗传因子组成的个体生殖力相同，无致死现象，则该植物群体中个体自由交配所得后代中能稳定遗传的个体(AA、aa)所占比例为5/8×5/8＋3/8×3/8＝17/32。该植物群体中个体自交所得后代中能稳定遗传的个体(AA、aa)所占比例为3/4×1/2＋1/4×1＝5/8。
答案：C　
题型(五)　分离定律中特殊遗传现象分析
【知能深化】
(一)复等位基因
控制某一性状的等位基因的数目在两个以上的基因，称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性，IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现类型的关系如下表：
表现类型 A型 B型 AB型 O型
遗传因子组成 IAIA、IAi IBIB、IBi IAIB ii
注：遗传因子后称基因(参见第2节)。
(二)不完全显性
如一对遗传因子A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa的个体自交后代中红花∶白花＝3∶1；在不完全显性时，Aa的个体自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)＝1∶2∶1。
(三)致死现象
1．胚胎致死：某些遗传因子组成的个体死亡，如下图：
2．配子致死：
指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。例如，A遗传因子使雄配子致死，则Aa的个体自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种遗传因子组成为Aa∶aa＝1∶1。
(四)从性遗传
由常染色体上基因控制的性状，在表现类型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现为有角，母羊则表现为无角，遗传因子组成和表现类型的对应关系如下表：
HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
【针对训练】
1．若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。遗传因子组成为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是 (　　)
A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表现类型
B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表现类型
C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表现类型
D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表现类型
解析：若De对Df为共显性，该哺乳动物的毛色有4种表现类型，当H对h完全显性时，F1有(4×2＝)8种表型；当H对h不完全显性时，F1有(4×3＝)12种表现类型。若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有(4×2＝)8种表现类型。若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有(3×3＝)9种表现类型。故选B。
答案：B　
2．同源染色体同一位置上可以存在两种以上的等位基因，遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。例如，人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型，由复等位基因IA、IB、i决定，基因IA和IB对基因i是完全显性，IA和IB是共显性。下列叙述错误的是 (　　)
A．人类ABO血型系统有6种基因型
B．一个正常人体内细胞中一般不会同时含有IA、IB、i
C．IA、IB、i这三个复等位基因遗传时不遵循基因的分离定律
D．A型血男性和B型血女性婚配生下的孩子，其血型最多有4种可能
解析：根据题意可知，人类ABO血型系统有6种基因型，即IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii，A正确；人是二倍体动物，一个正常人体内细胞中一般不会同时存在IA、IB、i，B正确；由于IA、IB、i这三个复等位基因只能有其中两个位于一对同源染色体上，所以它们的遗传遵循基因的分离定律，C错误；A型血男性的遗传因子组成可能为IAIA、IAi，B型血女性的遗传因子组成可能为IBIB、IBi，若他们的遗传因子组成分别为IAi、IBi，他们婚配生下的孩子，遗传因子组成(血型)最多有4种可能，即IAi(A型血)、IBi(B型血)、IAIB(AB型血)、ii(O型血)，D正确。
答案：C　
3．假设在特定环境中，某种动物遗传因子组成为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，遗传因子组成为bb的受精卵全部死亡。现有遗传因子组成均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本)，在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为 (　　)
A．250、500、0　　　　 B．250、500、250
C．500、250、0 D．750、250、0
解析：遗传因子组成为Bb的个体产生的配子种类及比例为B∶b＝1∶1，若两亲本的遗传因子组成都为Bb，则产生的受精卵的遗传因子组成及比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，则理论上1 000个受精卵发育形成的个体中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、250，而在该特定环境中，遗传因子组成为bb的受精卵全部死亡，A项符合题意。
答案：A　
4．果蝇的腹部有斑与无斑是一对相对性状(其表现类型与遗传因子组成的关系如下表)。现用无斑雌蝇与有斑雄蝇进行杂交，产生的子代有①有斑雌蝇、②无斑雄蝇、③无斑雌蝇、④有斑雄蝇。以下分析错误的是 (　　)
A．有斑为显性性状
B．①与有斑雄蝇的杂交后代不可能有无斑果蝇
C．亲本无斑雌蝇的遗传因子组成为Aa
D．②与③杂交产生有斑果蝇的概率为1/6
AA Aa aa
雄性 有斑 有斑 无斑
雌性 有斑 无斑 无斑
解析：根据题表可知，有斑为显性性状，A正确；无斑雌蝇(_a)与有斑雄蝇(A_)进行杂交，产生的子代有①有斑雌蝇(AA)、②无斑雄蝇(aa)、③无斑雌蝇(_a)、④有斑雄蝇(A_)，则亲本无斑雌蝇和有斑雄蝇的遗传因子组成均为Aa，①有斑雌蝇的遗传因子组成为AA，与有斑雄蝇(A_)杂交，后代可能出现无斑雌蝇(Aa)，B错误；③无斑雌蝇(_a)的遗传因子组成为2/3Aa、1/3aa，②无斑雄蝇(aa)与③无斑雌蝇(_a)杂交，后代有斑雄蝇的概率为2/3×1/2×1/2＝1/6，没有有斑雌蝇，C、D正确。
答案：B　
5．某玉米品种含一对遗传因子A和a，其中a纯合的植株花粉败育，即不能产生花粉，含A的植株完全正常。现有遗传因子组成为Aa的玉米若干，每代均为自由交配直至F2，F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为
(　　)
A．1∶1 B．3∶1
C．5∶1 D．7∶1
解析：遗传因子组成为Aa的个体自交，F1的遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。进行自由交配时，雌性个体产生的配子种类及比例是A∶a＝1∶1，由于aa不能产生正常的花粉，能产生花粉个体的遗传因子组成及比例为AA∶Aa＝1∶2，因此雄配子的种类及比例是A∶a＝(1/3＋1/2×2/3)∶1/2×2/3＝2∶1，则自由交配直至F2，aa的概率为＝1/2×1/3＝1/6，所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。
答案：C