第18讲 基因分离定律的题型突破
显、隐性性状的判断与探究
1.根据子代表型判断显隐性
2.根据遗传系谱图判断显隐性
3.设计杂交实验判断显隐性
1.(链接人教版必修2 P14拓展应用T2)玉米是雌雄同株单性花的二倍体植物,其种子的甜和非甜受一对等位基因控制,但显隐性关系未知。现有非甜玉米(甲)和甜玉米(乙),下列有关叙述正确的是( )
A.让甲、乙相互授粉,收获并种植两植株结的种子,二者子代的表型及比例不同
B.让甲、乙杂交,根据子代的表型及比例一定能判断出种子甜与非甜的显隐性关系
C.让甲、乙分别自交,根据子代的表型及比例一定能判断出种子甜与非甜的显隐性关系
D.若非甜对甜为显性性状,则根据甲、乙杂交子代的表型及比例能判断出甲的基因型
2.玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。请回答下列问题:
(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状。若子一代发生性状分离,则亲本为________性状;若子一代未发生性状分离,则需要_________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植、杂交、观察子代性状,预测实验结果及得出相应结论:___________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
纯合子和杂合子的判断
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,其中自交法较简单。
3.(链接人教版必修2 P16选择题T2)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
4.(链接人教版必修2 P14拓展应用T2变式)玉米籽粒的甜和非甜为一对相对性状,在自然环境中,玉米可以通过风力传播花粉。现将甜玉米和非甜玉米间行种植(两种玉米均只有一种基因型),在收获时发现两种玉米果穗上均有甜玉米和非甜玉米的籽粒。下列叙述正确的是( )
A.两种玉米果穗上的显性性状籽粒均有两种基因型
B.该结果无法判断亲本中的显性个体是否为纯合子
C.将甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒进行种植并自交,可根据子代表型判断显隐性
D.若非甜为显性性状,则将两种果穗上所结的非甜玉米籽粒种植并自交,子代均会出现3∶1的性状分离比
亲子代基因型和表型的推断与探究
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推类型)
亲本组合 子代基因型及比例 子代表型
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.由子代推断亲代的基因型(逆推类型)
(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,隐性性状的基因型为aa),根据子代一对基因分别来自两个亲本推知亲代未知基因。
(2)隐性突破法(相关基因用A、a表示):如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定各含有一个基因a,然后根据亲代的表型作出进一步判断。
(3)分离比判断法:根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因A、a表示)
5.(链接人教版必修2 P4表1-1)豌豆花腋生和顶生是一对相对性状,受一对等位基因B、b控制,如表表示三组杂交实验及结果。下列分析错误的是( )
实验组合 亲本(性状)组合 后代性状及数量
花腋生 花顶生
一 花顶生×花顶生 0 804
二 花腋生×花腋生 630 207
三 花顶生×花腋生 295 290
A.豌豆花的腋生性状为显性性状
B.实验一后代中的花顶生豌豆的基因型都是bb
C.实验三后代中的花腋生豌豆都是杂合子
D.实验二后代的花腋生豌豆中杂合子所占比例约为1/3
6.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 ③
① ④
第二组:红花×白花 全为红花 AA×aa
② ⑤
A.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Aa
C.②的含义是红花∶白花=1∶1,⑤为Aa×aa
D.①的含义是全为红花,④可能为AA
分离定律的概率计算(含自交和自由交配)
1.用经典公式或分离比计算
(1)概率=×100%
(2)根据分离比计算
AA、aa出现的概率各是1/4,Aa出现的概率是1/2,显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4,显性性状中杂合子的概率是2/3。
2.根据配子概率计算
(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(2)根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出某一基因型的个体的概率。
(3)计算表型概率时,将相同表型的个体的概率相加即可。
3.自交的概率计算
(1)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。
(2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算:第一步,构建杂合子自交且逐代淘汰隐性个体的图解。
第二步,依据图解推导相关公式。
杂合子Aa连续自交,其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响,可以按照杂合子连续自交进行计算,最后去除隐性个体即可,因此可以得到:连续自交n代,显性个体中,纯合子的比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子的比例为2/(2n+1)。
4.自由交配的概率计算
(1)若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4;若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2)。
(2)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。
解法一:列举法
解法二:配子法
1/3AA个体产生一种配子A;2/3Aa个体产生两种数量相等的配子A和a,所占比例均为1/3,则A配子所占比例为2/3,a配子所占比例为1/3。
♀(配子) ♂(配子) 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
由表可知:F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa=4/9∶4/9∶1/9=4∶4∶1;F1表型的比例为A_∶aa=8/9∶1/9=8∶1。
解法三:遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型频率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,亲本中A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,子代aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,子代AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,子代Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
7.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0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
5 / 8课时分层作业(十八)
1.D [随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,后代个体数太少,不能判断显隐性,D错误。]
2.B [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②③判定植株甲为杂合子。]
3.B [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。若甲瓶果蝇为亲本,则甲瓶果蝇的基因型为Aa(可能有AA),乙瓶果蝇的基因型为AA、Aa和aa,不符合题意;若乙瓶果蝇为亲本,则乙瓶果蝇的基因型为AA和aa,甲瓶果蝇的基因型为Aa,符合题意。]
4.A [F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,F1高茎植株中纯合子占1/3,C错误;F1矮茎植株全为纯合子,D错误;由于只收获F1高茎植株的种子,则F1随机传粉得到F2的过程中,母本为高茎,父本既有高茎又有矮茎,F2植株中矮茎占1/6,纯合子占1/2,A正确,B错误。]
5.D [设蜜蜂的眼色遗传由基因A、a控制,根据题意,杂合子蜂王的基因型为Aa,其能产生A和a两种卵细胞,比例为1∶1,正常褐色眼的雄蜂的基因型为A,其只能产生一种精子A,两者交配,其子代中雌蜂的基因型有AA和Aa,都是褐色眼;雄蜂的基因型有A和a,表现为褐色眼和黄绿色眼,比例为1∶1,D符合题意。]
6.A [由于豌豆只能自交,因此当RR数量占1/2时,Rr数量占1/2,分别自交,子一代R_∶rr=[1/2+(1/2)×(3/4)]∶[(1/2)×(1/4)]=7∶1,A正确;玉米相当于随机交配,若玉米亲本中RR数量占1/2,则R配子=3/4,r配子=1/4,rr=(1/4)×(1/4)=1/16,子一代显性∶隐性=15∶1,与题意不符,B错误;理想的自然状态下,玉米随机交配、豌豆种群自交,基因型频率都会发生改变,而基因频率不会发生改变,C、D错误。]
7.C [豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物,Aa的豌豆连续自然种植,相当于连续自交,子代中Aa的概率会越来越小,A正确;Aa的玉米连续自然种植为随机交配,子代中Aa的概率先减小后不变,B正确;Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,没有选择作用,二者子代产生配子A的概率相同,C错误;Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,F1中AA为1/3,Aa为2/3,F1中杂合子所占比例为2/3,F2中AA为3/5,Aa为2/5,F2中杂合子所占比例为2/5,则Fn中杂合子所占比例为2/(2n+1),D正确。]
8.D [小鼠C的基因型是Ee,Ee的雌雄个体相互交配的子代的基因型是EE、Ee和ee,这三种基因型的个体在30 ℃中成长,其表型可能都为白色。]
9.CD [由甲组和乙组的杂交结果判断高产为显性性状,低产为隐性性状,A正确;控制高产和低产的基因为等位基因,等位基因的碱基序列不同,B正确;假设高产基因为A,低产基因为a,甲组杂交子代高产∶低产=7∶1,即低产占1/8,说明甲组高产亲本中AA占3/4,Aa占1/4,因此甲组中高产亲本自交产生的低产子代个体的比例为1/4×1/4=1/16,C、D错误。]
10.ABC [假设控制单、双眼皮性状的相关基因为A、a,该对夫妇虽然均为双眼皮,但有可能是“割的”,即原来为单眼皮,所以夫妇的基因型可能为AA、Aa或aa,所以不能依据“一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮儿子”来判断双眼皮是显性,A错误;这一双儿女虽然是双胞胎,但一定是异卵双胞胎,所以基因组成会有差异,因此妹妹不一定为单眼皮,B错误;若该对夫妇的基因型均为Aa,完全有可能生出单眼皮儿子和女儿,C错误;若母亲是割的双眼皮,说明其基因型一定是aa,所以妹妹一定会继承来自母亲的单眼皮基因,D正确。]
11.(除标注外,每空3分,共11分)(1)褐眼(2分) Aa×Aa (2)子代 褐眼∶红眼=7∶9
1 / 2第18讲 基因分离定律的题型突破
显、隐性性状的判断与探究
1.根据子代表型判断显隐性
2.根据遗传系谱图判断显隐性
3.设计杂交实验判断显隐性
1.(链接人教版必修2 P14拓展应用T2)玉米是雌雄同株单性花的二倍体植物,其种子的甜和非甜受一对等位基因控制,但显隐性关系未知。现有非甜玉米(甲)和甜玉米(乙),下列有关叙述正确的是( )
A.让甲、乙相互授粉,收获并种植两植株结的种子,二者子代的表型及比例不同
B.让甲、乙杂交,根据子代的表型及比例一定能判断出种子甜与非甜的显隐性关系
C.让甲、乙分别自交,根据子代的表型及比例一定能判断出种子甜与非甜的显隐性关系
D.若非甜对甜为显性性状,则根据甲、乙杂交子代的表型及比例能判断出甲的基因型
D [让甲、乙相互授粉,收获并种植两植株结的种子,二者子代的表型及比例相同,A错误;若甲或乙是杂合子,二者杂交后,不能根据子代的表型及比例判断出种子甜与非甜的显隐性关系,B错误;若甲和乙都是纯合子,分别自交后,子代都不出现性状分离,不能根据子代的表型及比例判断出种子甜与非甜的显隐性关系,C错误。]
2.玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。请回答下列问题:
(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状。若子一代发生性状分离,则亲本为________性状;若子一代未发生性状分离,则需要__________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植、杂交、观察子代性状,预测实验结果及得出相应结论:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)甲同学利用自交法判断显隐性,若子代发生性状分离,则亲本性状为显性性状;若子代不出现性状分离,则亲本分别为显性纯合子和隐性纯合子,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性性状;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性关系。
[答案] (1)显性 分别从子代中各取出等量若干玉米种子,种植、杂交、观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状 (2)若后代只表现一种叶形,该叶形为显性性状,另一种叶形为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能作出显隐性判断
纯合子和杂合子的判断
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,其中自交法较简单。
3.(链接人教版必修2 P16选择题T2)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
C [紫茎为显性(假设控制该相对性状的基因为A、a),令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎,A不符合题意。可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,B不符合题意。与紫茎纯合子(AA)杂交,后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C符合题意。能通过与紫茎杂合子(Aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,D不符合题意。]
4.(链接人教版必修2 P14拓展应用T2变式)玉米籽粒的甜和非甜为一对相对性状,在自然环境中,玉米可以通过风力传播花粉。现将甜玉米和非甜玉米间行种植(两种玉米均只有一种基因型),在收获时发现两种玉米果穗上均有甜玉米和非甜玉米的籽粒。下列叙述正确的是( )
A.两种玉米果穗上的显性性状籽粒均有两种基因型
B.该结果无法判断亲本中的显性个体是否为纯合子
C.将甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒进行种植并自交,可根据子代表型判断显隐性
D.若非甜为显性性状,则将两种果穗上所结的非甜玉米籽粒种植并自交,子代均会出现3∶1的性状分离比
C [隐性性状的玉米果穗上的显性性状籽粒只有一种基因型,显性性状的玉米果穗上的显性性状籽粒有两种基因型,A错误。由题述结果可以判断亲本中的显性个体一定不是纯合子,B错误。将甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒进行种植并自交,可根据子代表型判断显隐性,如果自交子代都是非甜玉米,则非甜是隐性性状;如果自交子代有甜玉米和非甜玉米,则非甜是显性性状,C正确。若非甜为显性性状,则将甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒种植并自交,子代均会出现3∶1的性状分离比;而将非甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒种植并自交,纯合非甜玉米自交的子代全表现为非甜性状,杂合非甜玉米自交的子代会出现3∶1的性状分离比,D错误。]
亲子代基因型和表型的推断与探究
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推类型)
亲本组合 子代基因型及比例 子代表型
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.由子代推断亲代的基因型(逆推类型)
(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,隐性性状的基因型为aa),根据子代一对基因分别来自两个亲本推知亲代未知基因。
(2)隐性突破法(相关基因用A、a表示):如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定各含有一个基因a,然后根据亲代的表型作出进一步判断。
(3)分离比判断法:根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因A、a表示)
5.(链接人教版必修2 P4表1-1)豌豆花腋生和顶生是一对相对性状,受一对等位基因B、b控制,如表表示三组杂交实验及结果。下列分析错误的是( )
实验组合 亲本(性状)组合 后代性状及数量
花腋生 花顶生
一 花顶生×花顶生 0 804
二 花腋生×花腋生 630 207
三 花顶生×花腋生 295 290
A.豌豆花的腋生性状为显性性状
B.实验一后代中的花顶生豌豆的基因型都是bb
C.实验三后代中的花腋生豌豆都是杂合子
D.实验二后代的花腋生豌豆中杂合子所占比例约为1/3
D [实验二中亲本均为花腋生,但其后代中花腋生∶花顶生≈3∶1,可知豌豆花的腋生性状为显性性状,A正确;豌豆花的顶生性状为隐性性状,实验一后代中的花顶生豌豆的基因型都是bb,B正确;由实验三中后代性状及数量可知,实验三为测交实验,后代中的花腋生豌豆都是杂合子,C正确;由实验二后代中花腋生∶花顶生≈3∶1可知,实验二中两亲本的基因型均为Bb,即Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb,后代的花腋生豌豆中杂合子所占比例约为2/3,D错误。]
6.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 ③
① ④
第二组:红花×白花 全为红花 AA×aa
② ⑤
A.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Aa
C.②的含义是红花∶白花=1∶1,⑤为Aa×aa
D.①的含义是全为红花,④可能为AA
A [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。]
分离定律的概率计算(含自交和自由交配)
1.用经典公式或分离比计算
(1)概率=×100%
(2)根据分离比计算
AA、aa出现的概率各是1/4,Aa出现的概率是1/2,显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4,显性性状中杂合子的概率是2/3。
2.根据配子概率计算
(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(2)根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出某一基因型的个体的概率。
(3)计算表型概率时,将相同表型的个体的概率相加即可。
3.自交的概率计算
(1)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。
(2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算:第一步,构建杂合子自交且逐代淘汰隐性个体的图解。
第二步,依据图解推导相关公式。
杂合子Aa连续自交,其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响,可以按照杂合子连续自交进行计算,最后去除隐性个体即可,因此可以得到:连续自交n代,显性个体中,纯合子的比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子的比例为2/(2n+1)。
4.自由交配的概率计算
(1)若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4;若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2)。
(2)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。
解法一:列举法
解法二:配子法
1/3AA个体产生一种配子A;2/3Aa个体产生两种数量相等的配子A和a,所占比例均为1/3,则A配子所占比例为2/3,a配子所占比例为1/3。
♀(配子) ♂(配子) 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
由表可知:F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa=4/9∶4/9∶1/9=4∶4∶1;F1表型的比例为A_∶aa=8/9∶1/9=8∶1。
解法三:遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型频率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,亲本中A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,子代aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,子代AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,子代Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
7.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0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
C [曲线Ⅱ是随机交配并淘汰aa的曲线,F2(1/2AA+1/2Aa)随机交配以后,得到F3为9/16AA+6/16Aa+1/16aa,淘汰掉aa以后,比例是3/5AA+2/5Aa,即Aa基因型频率为0.4,A正确;曲线Ⅲ是自交并淘汰aa的曲线,Aa自交得1/4AA+1/2Aa+1/4aa,淘汰掉aa后,则基因型比例是1/3AA+2/3Aa,如果自交则其后代是1/3AA+2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的后代是3/5AA+2/5Aa,Aa所占的比例是0.4,B正确;曲线Ⅳ是自交的结果,在Fn中纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,C错误;Ⅰ是随机交配的结果,Ⅳ是连续自交的结果,连续自交和随机交配这两者都不存在选择,所以不会发生A和a的基因频率改变,D正确。]
(教师用书独具)
(2024·河北衡水中学四调)黄瓜为雌雄同株、异花受粉植物,果实有刺(A)对果实无刺(a)为显性。现有一批杂合果实有刺黄瓜,分别进行如下处理,方案①:单独种植管理(植株间不能相互传粉),得到的每代种子再分别单独种植;方案②:常规种植管理,得到的每代种子均常规种植。下列相关说法正确的是( )
A.方案①中F2果实有刺植株中杂合子占2/3
B.方案①中,随种植代数的增加,果实有刺植株比例逐渐升高
C.方案②中F3果实无刺植株占1/4
D.不管种植多少代,方案①②中每代A、a的基因频率均发生改变
C [方案①为单独种植管理,得到的每代种子再分别单独种植,该方案相当于自交,Aa自交,F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,再单独种植,则F2中AA和aa均占3/8,Aa占1/4,F2中果实有刺植株的基因型及比例为AA∶Aa=3∶2,其中杂合子占2/5,A错误;方案①相当于自交,自交情况下杂合子的比例会逐代降低,即基因型为Aa的植株的比例会逐渐降低,而基因型为AA的植株与基因型为aa的植株的比例相等,基因型为aa的植株的比例会增加,果实有刺植株的比例=1-基因型为aa的植株的比例,因此随种植代数的增加果实有刺植株的比例逐渐降低,B错误;方案②为常规种植管理,得到的每代种子均常规种植,相当于自由交配,每一代中配子A与a所占的比例都为1/2,果实无刺植株(aa)所占的比例为1/4,C正确;没有淘汰和自然选择的情况下,不管种植多少代,①自交和②自由交配方案A、a的基因频率始终不变,D错误。]
课时分层作业(十八) 基因分离定律的题型突破
1.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在一个自由放养多年的牛群中,A与a基因频率相等,不同性状的雌雄个体间随机交配,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断,不正确的是( )
A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性;反之,则无角为显性
B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性
C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性
D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性
D [随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,后代个体数太少,不能判断显隐性,D错误。]
2.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∶1
④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④
C.②或③ D.③或④
B [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②③判定植株甲为杂合子。]
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 [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。若甲瓶果蝇为亲本,则甲瓶果蝇的基因型为Aa(可能有AA),乙瓶果蝇的基因型为AA、Aa和aa,不符合题意;若乙瓶果蝇为亲本,则乙瓶果蝇的基因型为AA和aa,甲瓶果蝇的基因型为Aa,符合题意。]
4.(2024·河北衡水中学检测)已知玉米的高茎对矮茎为显性,受一对等位基因A/a控制。现有亲本为Aa的玉米随机传粉,得到F1,F1植株成熟后再随机传粉,收获F1中高茎植株的种子再种下,得到F2植株。下列叙述正确的是( )
A.F2植株中矮茎占1/6
B.F2植株中纯合子占1/3
C.F1高茎植株中纯合子占1/4
D.F1矮茎植株中纯合子占1/3
A [F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,F1高茎植株中纯合子占1/3,C错误;F1矮茎植株全为纯合子,D错误;由于只收获F1高茎植株的种子,则F1随机传粉得到F2的过程中,母本为高茎,父本既有高茎又有矮茎,F2植株中矮茎占1/6,纯合子占1/2,A正确,B错误。]
5.蜜蜂中蜂王由受精卵发育而来,雄蜂由卵细胞直接发育而来。蜜蜂褐色眼对黄绿色眼为显性性状。杂合子的蜂王与正常褐色眼的雄蜂交配,其子代不同性别的眼色表现为( )
A.雌蜂均为黄绿色眼
B.雌蜂中褐色眼∶黄绿色眼=1∶1
C.雄蜂均为褐色眼
D.雄蜂中褐色眼∶黄绿色眼=1∶1
D [设蜜蜂的眼色遗传由基因A、a控制,根据题意,杂合子蜂王的基因型为Aa,其能产生A和a两种卵细胞,比例为1∶1,正常褐色眼的雄蜂的基因型为A,其只能产生一种精子A,两者交配,其子代中雌蜂的基因型有AA和Aa,都是褐色眼;雄蜂的基因型有A和a,表现为褐色眼和黄绿色眼,比例为1∶1,D符合题意。]
6.(2023·武汉高三质检)自然状态下,豌豆自花传粉,而玉米既可以自花传粉又可以异花传粉,现有一批基因型为RR与Rr的豌豆和玉米种子在自然状态下播种。下列相关叙述正确的是( )
A.若子一代显性∶隐性=7∶1,则豌豆亲本中RR数量占1/2
B.若子一代显性∶隐性=7∶1,则玉米亲本中RR数量占1/2
C.理想的自然状态下,玉米种群的基因型频率不会发生改变
D.理想的自然状态下,豌豆种群的基因频率将会不断发生改变
A [由于豌豆只能自交,因此当RR数量占1/2时,Rr数量占1/2,分别自交,子一代R_∶rr=[1/2+(1/2)×(3/4)]∶[(1/2)×(1/4)]=7∶1,A正确;玉米相当于随机交配,若玉米亲本中RR数量占1/2,则R配子=3/4,r配子=1/4,rr=(1/4)×(1/4)=1/16,子一代显性∶隐性=15∶1,与题意不符,B错误;理想的自然状态下,玉米随机交配、豌豆种群自交,基因型频率都会发生改变,而基因频率不会发生改变,C、D错误。]
7.(2024·山东潍坊四校检测)自然状态下,豌豆是自花传粉,玉米是异花传粉。下列分析错误的是( )
A.Aa的豌豆连续自然种植,子代中Aa的概率会越来越小
B.Aa的玉米连续自然种植,子代中Aa的概率先减小后不变
C.Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,二者子代产生配子A的概率不同
D.Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,则Fn中杂合子所占比例为2/(2n+1)
C [豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物,Aa的豌豆连续自然种植,相当于连续自交,子代中Aa的概率会越来越小,A正确;Aa的玉米连续自然种植为随机交配,子代中Aa的概率先减小后不变,B正确;Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,没有选择作用,二者子代产生配子A的概率相同,C错误;Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,F1中AA为1/3,Aa为2/3,F1中杂合子所占比例为2/3,F2中AA为3/5,Aa为2/5,F2中杂合子所占比例为2/5,则Fn中杂合子所占比例为2/(2n+1),D正确。]
8.(2024·广东六校联考)在某种小鼠中,毛色的黑色为显性(E),白色为隐性(e)。下图所示的两项交配,亲代小鼠A、B、P、Q均为纯合子,子代小鼠在不同环境下成长,其毛色如下图所示。下列分析不正确的是( )
A.小鼠C与小鼠D的表型不同,说明表型是基因型和环境共同作用的结果
B.小鼠C与小鼠R交配的子代在30 ℃中成长,其表型最可能是全为白色
C.小鼠C与小鼠R交配的子代在-15 ℃中成长,其表型及比例最可能是黑色∶白色=1∶1
D.小鼠C雌雄个体相互交配的子代在30 ℃中成长,其表型及比例最可能是黑色∶白色=1∶1
D [小鼠C的基因型是Ee,Ee的雌雄个体相互交配的子代的基因型是EE、Ee和ee,这三种基因型的个体在30 ℃中成长,其表型可能都为白色。]
9.(不定项)已知某种植物的高产与低产这对相对性状受一对等位基因控制,生物学兴趣小组的同学将300对亲本均分为2组进行了如下表的实验。下列分析错误的是( )
组别 杂交方案 杂交结果
甲组 高产×低产 高产∶低产=7∶1
乙组 低产×低产 全为低产
A.高产为显性性状,低产为隐性性状
B.控制高产和低产的基因的碱基排列顺序不同
C.甲组高产亲本中杂合子的比例是1/3
D.甲组中高产亲本自交产生的低产子代个体的比例为1/8
CD [由甲组和乙组的杂交结果判断高产为显性性状,低产为隐性性状,A正确;控制高产和低产的基因为等位基因,等位基因的碱基序列不同,B正确;假设高产基因为A,低产基因为a,甲组杂交子代高产∶低产=7∶1,即低产占1/8,说明甲组高产亲本中AA占3/4,Aa占1/4,因此甲组中高产亲本自交产生的低产子代个体的比例为1/4×1/4=1/16,C、D错误。]
10.(不定项)(2024·湖南雅礼中学月考)“割双眼皮”是一个医疗美容小手术,很多成年人选择用这种方式将自己的单眼皮变成双眼皮。已知双眼皮对单眼皮为显性,由常染色体上的一对等位基因控制。某日,生物学兴趣小组成员逛街时遇到一对夫妇(均为双眼皮,但不确定是否为“割的”),带着一双儿女(是双胞胎,且哥哥为单眼皮,妹妹戴着墨镜未能观察到其眼皮性状),他们根据遗传学的相关原理进行了以下判断,错误的是( )
A.该对夫妇及儿子的眼皮性状表现可作为判断双眼皮为显性性状的依据
B.哥哥为单眼皮,其双胞胎妹妹一定也为单眼皮
C.若妹妹也是单眼皮,则该对夫妇一定都是割的双眼皮
D.若母亲是割的双眼皮,则妹妹一定携带单眼皮基因
ABC [假设控制单、双眼皮性状的相关基因为A、a,该对夫妇虽然均为双眼皮,但有可能是“割的”,即原来为单眼皮,所以夫妇的基因型可能为AA、Aa或aa,所以不能依据“一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮儿子”来判断双眼皮是显性,A错误;这一双儿女虽然是双胞胎,但一定是异卵双胞胎,所以基因组成会有差异,因此妹妹不一定为单眼皮,B错误;若该对夫妇的基因型均为Aa,完全有可能生出单眼皮儿子和女儿,C错误;若母亲是割的双眼皮,说明其基因型一定是aa,所以妹妹一定会继承来自母亲的单眼皮基因,D正确。]
11.(11分)(2024·江苏无锡模拟)欧洲麦蛾的幼虫皮肤颜色和成虫复眼颜色由同一对基因(A、a)控制。现有两对亲本组合,杂交后得到的子代表型及数量比如下表所示:
组别 亲本类型 子代表型及数量比
组合一 幼虫有色,成虫褐眼(♂)×幼虫有色,成虫褐眼(♀) 幼虫均有色,成虫褐眼∶红眼=3∶1
组合二 幼虫无色,成虫红眼(♂)×幼虫有色,成虫褐眼(♀) 幼虫均有色,成虫褐眼∶红眼=1∶1
(1)成虫眼色性状中________为显性性状,组合一亲本的基因型为__________。
(2)已知表现为显性性状的雌蛾在减数分裂前由基因指导合成并积累了犬尿素,可进一步合成一定量的某种色素,使幼虫的体色由母本卵细胞中所积累的色素决定。
①组合二子代成虫眼色表现为1∶1的数量比,说明该性状是由________(填“母本”或“子代”)的基因型决定;
②组合二子代自由交配,获得的F2成虫复眼颜色表型及比例为______________________。
[解析] (1)根据组合一,亲本均为成虫褐眼,子代出现成虫红眼,无中生有为隐性,说明红眼为隐性性状,故褐眼为显性性状,子代表型及数量比为成虫褐眼∶红眼=3∶1,推测出亲本为Aa×Aa。子代中红眼的基因型为aa。(2)①组合二子代成虫褐眼∶红眼=1∶1,推测亲本基因型应为aa(♂)×Aa(♀),子代的基因型应为1/2aa(表现为红眼),1/2Aa(表现为褐眼),根据表中“成虫褐眼∶红眼=1∶1”可知,该性状是由子代的基因型决定;②组合二子代自由交配,子代的基因型为1/2aa、1/2Aa,其产生的配子类型为3/4a、1/4A,F2成虫复眼为红色(aa)的概率为3/4×3/4=9/16,褐眼的概率为1-9/16=7/16,即褐眼∶红眼=7∶9。
[答案] (除标注外,每空3分,共11分)(1)褐眼(2分) Aa×Aa (2)子代 褐眼∶红眼=7∶9
6 / 16课时分层作业(十八) 基因分离定律的题型突破
(建议用时:30分钟;本套共11小题,共35分。第1~8小题,每小题2分;第9~10小题,每小题4分;第11小题11分。)
1.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在一个自由放养多年的牛群中,A与a基因频率相等,不同性状的雌雄个体间随机交配,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断,不正确的是( )
A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性;反之,则无角为显性
B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性
C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性
D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性
2.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∶1
④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④
C.②或③ D.③或④
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
4.(2024·河北衡水中学检测)已知玉米的高茎对矮茎为显性,受一对等位基因A/a控制。现有亲本为Aa的玉米随机传粉,得到F1,F1植株成熟后再随机传粉,收获F1中高茎植株的种子再种下,得到F2植株。下列叙述正确的是( )
A.F2植株中矮茎占1/6
B.F2植株中纯合子占1/3
C.F1高茎植株中纯合子占1/4
D.F1矮茎植株中纯合子占1/3
5.蜜蜂中蜂王由受精卵发育而来,雄蜂由卵细胞直接发育而来。蜜蜂褐色眼对黄绿色眼为显性性状。杂合子的蜂王与正常褐色眼的雄蜂交配,其子代不同性别的眼色表现为( )
A.雌蜂均为黄绿色眼
B.雌蜂中褐色眼∶黄绿色眼=1∶1
C.雄蜂均为褐色眼
D.雄蜂中褐色眼∶黄绿色眼=1∶1
6.(2023·武汉高三质检)自然状态下,豌豆自花传粉,而玉米既可以自花传粉又可以异花传粉,现有一批基因型为RR与Rr的豌豆和玉米种子在自然状态下播种。下列相关叙述正确的是( )
A.若子一代显性∶隐性=7∶1,则豌豆亲本中RR数量占1/2
B.若子一代显性∶隐性=7∶1,则玉米亲本中RR数量占1/2
C.理想的自然状态下,玉米种群的基因型频率不会发生改变
D.理想的自然状态下,豌豆种群的基因频率将会不断发生改变
7.(2024·山东潍坊四校检测)自然状态下,豌豆是自花传粉,玉米是异花传粉。下列分析错误的是( )
A.Aa的豌豆连续自然种植,子代中Aa的概率会越来越小
B.Aa的玉米连续自然种植,子代中Aa的概率先减小后不变
C.Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,二者子代产生配子A的概率不同
D.Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,则Fn中杂合子所占比例为2/(2n+1)
8.(2024·广东六校联考)在某种小鼠中,毛色的黑色为显性(E),白色为隐性(e)。下图所示的两项交配,亲代小鼠A、B、P、Q均为纯合子,子代小鼠在不同环境下成长,其毛色如下图所示。下列分析不正确的是( )
A.小鼠C与小鼠D的表型不同,说明表型是基因型和环境共同作用的结果
B.小鼠C与小鼠R交配的子代在30 ℃中成长,其表型最可能是全为白色
C.小鼠C与小鼠R交配的子代在-15 ℃中成长,其表型及比例最可能是黑色∶白色=1∶1
D.小鼠C雌雄个体相互交配的子代在30 ℃中成长,其表型及比例最可能是黑色∶白色=1∶1
9.(不定项)已知某种植物的高产与低产这对相对性状受一对等位基因控制,生物学兴趣小组的同学将300对亲本均分为2组进行了如下表的实验。下列分析错误的是 ( )
组别 杂交方案 杂交结果
甲组 高产×低产 高产∶低产=7∶1
乙组 低产×低产 全为低产
A.高产为显性性状,低产为隐性性状
B.控制高产和低产的基因的碱基排列顺序不同
C.甲组高产亲本中杂合子的比例是1/3
D.甲组中高产亲本自交产生的低产子代个体的比例为1/8
10.(不定项)(2024·湖南雅礼中学月考)“割双眼皮”是一个医疗美容小手术,很多成年人选择用这种方式将自己的单眼皮变成双眼皮。已知双眼皮对单眼皮为显性,由常染色体上的一对等位基因控制。某日,生物学兴趣小组成员逛街时遇到一对夫妇(均为双眼皮,但不确定是否为“割的”),带着一双儿女(是双胞胎,且哥哥为单眼皮,妹妹戴着墨镜未能观察到其眼皮性状),他们根据遗传学的相关原理进行了以下判断,错误的是( )
A.该对夫妇及儿子的眼皮性状表现可作为判断双眼皮为显性性状的依据
B.哥哥为单眼皮,其双胞胎妹妹一定也为单眼皮
C.若妹妹也是单眼皮,则该对夫妇一定都是割的双眼皮
D.若母亲是割的双眼皮,则妹妹一定携带单眼皮基因
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
11.(11分)(2024·江苏无锡模拟)欧洲麦蛾的幼虫皮肤颜色和成虫复眼颜色由同一对基因(A、a)控制。现有两对亲本组合,杂交后得到的子代表型及数量比如下表所示:
组别 亲本类型 子代表型及数量比
组合一 幼虫有色,成虫褐眼(♂)×幼虫有色,成虫褐眼(♀) 幼虫均有色,成虫褐眼∶红眼=3∶1
组合二 幼虫无色,成虫红眼(♂)×幼虫有色,成虫褐眼(♀) 幼虫均有色,成虫褐眼∶红眼=1∶1
(1)成虫眼色性状中________为显性性状,组合一亲本的基因型为__________。
(2)已知表现为显性性状的雌蛾在减数分裂前由基因指导合成并积累了犬尿素,可进一步合成一定量的某种色素,使幼虫的体色由母本卵细胞中所积累的色素决定。
①组合二子代成虫眼色表现为1∶1的数量比,说明该性状是由________(填“母本”或“子代”)的基因型决定;
②组合二子代自由交配,获得的F2成虫复眼颜色表型及比例为______________________。
1 / 4