【创新设计】2022年高三生物(人教版)一轮复习-能力提升案6-分离定律的应用及解题方法-能力突破.docx

力量提升案 6 分别定律的应用及解题方法 突破点 1 基因分别定律的应用及解题方法 学问精讲 1基因型与表现型的推导 方法 1：基因填充法 先依据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用 A来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种 aa，再依据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。方法 2：隐性纯合突破法 假如子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，由于隐性个体是纯合子(aa)，所以亲代基因型中必定都有一个 a 基因，然后再依据亲代的表现型进一步推断。方法 3：分别比法 亲代基因型、表现型子代基因型、表现型 后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型 全显 AA_ _ 亲本中至少有一个是显性纯合子 全隐 aaaa 双亲均为隐性纯合子 显隐11 Aaaa 亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子 显隐31 AaAa 双亲均为杂合子 2.巧用 4 种方法推断性状显隐性(1)依据概念推断显隐性 具有相对性状的纯合亲本杂交子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。可表示为甲性状乙性状甲性状，则甲性状为显性性状，乙性状为隐性性状。(2)依据子代表现型推断显隐性 (3)设计杂交试验推断显隐性 (4)依据遗传系谱图进行推断 系谱图中“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由该图可以推断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代消灭没有患病的，患病性状为显性性状，如图乙所示，由该图可以推断多指是显性性状。3纯合子与杂合子的判定(1)自交法。此法主要用于植物，而且是最简便的方法。若后代无性状分别，则待测个体为纯合子若后代有性状分别，则待测个体为杂合子(2)测交法。待测对象若为雄性动物时应留意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力。待测个体 隐性纯合子 结果分析 若后代无性状分别，则待测个体为纯合子若子代有性状分别，则待测个体为杂合子(3)单倍体育种法。此法只适用于植物。待测个体 花药离体培育单倍体 秋水仙素处理纯合子植株 若得到两种类型植株，则待测个体为杂合子若只得到一种类型的植 株，则待测个体为纯 合子(4)花粉鉴定法。非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。假如花粉有两种，且比例为 11，则被鉴定的亲本为杂合子；假如花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物(如长粒花粉、圆粒花粉等)。名师点睛 上述 4 种方法也可用于“验证分别定律”如：(1)测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分别比为 11。(2)杂合子自交法：让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体，接受相同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分别比为 31。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观看并计数，可直接验证基因的分别定律。(4)花药离体培育法：将花药离体培育，只统计某一种性状，其性状分别比为 11。4杂合子 Aa 连续自交，第 n 代的比例分析 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 12n 112n 1212n1 1212n1 1212n1 1212n1 依据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：考题示例【示例 1】(2022 海南卷)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因把握。要确定这对性状的显隐性关系，应当选用的杂交组合是()A抗病株感病株 B抗病纯合体感病纯合体 C抗病株抗病株，或感病株感病株 D抗病纯合体抗病纯合体，或感病纯合体感病纯合体 解析 因不确定亲本是否纯合，若抗病株与感病株的杂交后代只有一种表现型，则可推断显隐性关系，若抗病株与感病株的杂交后代有两种表现型，则不能推断显隐性关系，A 项错误；抗病纯合体与感病纯合体的杂交后代只有一种表现型，子代表现出的性状就是显性性状，B 项正确；因不确定亲本是否纯合，若抗病和感病的植株都是纯合体，则抗病株抗病株、感病株感病株的后代都无性状分别，无法推断显隐性，C、D 错误。答案 B【示例 2】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，其中肯定能够推断甜和非甜的显隐性关系的是()解析 A 选项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能推断显隐性关系。B 选项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能推断显隐性关系。C 选项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只消灭一种性状，则该性状为显性性状；若消灭两种性状，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，若消灭性状分别，则说明非甜是显性性状；若没有消灭性状分别，则说明非甜玉米是隐性纯合子。D 选项中，若后代有两种性状，则不能推断显隐性关系。答案 C【示例 3】豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，依据下表中的三组杂交试验结果，推断显性性状和纯合子分别为()杂交组合 子代表现型及数量 乙(腋生)丙(腋生)101 腋生，99 顶生 甲(顶生)丙(腋生)198 腋生，201 顶生 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 解题思路 设性状 A、B 为一对相对性状 性状A性状A性状B 推断性状A为显性性状 解析 由乙(腋生)丁(腋生)子代有顶生，可推知花腋生为显性性状，花顶生为隐性性状，则花顶生为纯合子；甲、丁后代全为腋生，丁肯定是显性纯合子。答案 B 思维发散 上述典例 2 中杂交子代玉米籽粒的甜、非甜性状与典例 3 中的杂交子代花顶生、腋生性状是否均可在该次杂交试验的母本植株上直接统计到？提示 玉米籽粒甜与非甜为种子胚乳所显示的性状，可在母本植株所结种子中直接统计，然而花顶生、腋生性状不是孕育在种子的胚中，必需将该次杂交种子种下，待该种子(F1)发育成的植株开花后，方可统计到其花到底为顶生还是腋生(种子并未萌发，不行能知道将来开花状况)。1果实各部分的来源及相关基因型分析 果实各部分的来源如下：子房子房壁果皮胚珠珠被种皮受精卵胚受精极核胚乳种子果实 由此可见，果实的各部分结构的来源有所不同。(1)子房壁、珠被原本属于母本植株雌蕊结构则由其发育来的果皮、种皮基因型或性状与母本植株全都。(2)种子的胚和胚乳源于父本与母本杂交所产生，其中胚源自受精卵(卵精子)、胚乳源自受精极核(2 个极核1 个精子)胚与胚乳的基因型取决于卵细胞、极核、精子。(3)父本与母本植株正交与反交时：胚的基因型(F1)全都，但胚乳的基因型不全都，如下图所示：2相关性状统计 欲统计甲、乙杂交后的 F1性状，则：(1)种子胚(如子叶颜色)和胚乳性状的统计：在本次杂交母本植株所结种子内直接统计即可。(2)其他全部性状的统计(包括 F1的种皮颜色、植株高矮、花的颜色、果皮的颜色或味道等)均需将上述杂交后所产生的种子种下，在新长成的植株中做相应统计。跟进题组 1下列各项中应实行的最佳交配方式分别是()鉴别一只白兔是否为纯合子 鉴别一株小麦是否为纯合子 不断提高水稻品种的纯合度 鉴别一对相对性状的显隐性关系 A杂交、测交、自交、测交 B测交、自交、自交、杂交 C杂交、测交、自交、杂交 D测交、测交、杂交、自交 解析 对于动物而言，常接受测交方案鉴定个体的基因型，因此鉴别一只白兔是否为纯合子应接受测交的方法。小麦自交可在自然状态下进行，亲代若为杂合子则子代会消灭性状分别，很简洁鉴别；若测交则需要人工操作，明显自交比测交方案更好。由于纯合子自交子代性状稳定，杂合子自交子代会发生性状分别，所以利用连续自交的方式，可使杂合子比例渐渐减小，以提高水稻、小麦、豌豆等植物品种的纯合度。要鉴别一对相对性状的显隐性关系，利用不同性状的纯合子杂交，子一代表现出的性状即显性性状。答案 B 2小鼠的体色灰色与白色是一对由常染色体上的基因把握的相对性状，某校生物科研小组的同学饲养了 8 只小鼠(编号)，同时进行了一次杂交试验。下表是杂交组合及所得第一胎子鼠的体色状况。杂交组合 亲本 子代 雌 雄 灰 白 灰 白 5 6 白 灰 4 6 灰 灰 11 0 白 白 0 9 该小组同学认为，依据上述试验结果不能确认哪共性状是显性性状，需重新设计杂交组合，以确定这对性状的显隐性。请选出最合理的试验方案是()A让与杂交，与杂交，观看后代体色状况 B让与杂交，与杂交，观看后代体色状况 C让与杂交，与杂交，观看后代体色状况 D让与杂交，与杂交，观看后代体色状况 解析 依据后代表现型及比例推想，若灰对白是显性，则为杂合子，为隐性纯合子，中至少有一方为显性纯合子；而若白对灰是显性，则为杂合子，为隐性纯合子，中至少有一方为显性纯合子。通过杂交、杂交后代的表现型是否发生性状分别即可对上述显隐性进行确定。假如与杂交的后代中既有灰鼠又有白鼠，与杂交的后代全为白鼠，则灰色为显性性状；假如与杂交的后代全为灰鼠，与杂交的后代中既有灰鼠又有白鼠，则白色为显性性状。答案 C 突破点 2 列举法和配子法在自交与自由交配概率计算中的应用 学问精讲 1界定“自由交配”与“自交”(1)自交 自交是指植物中的自花传粉和雌雄异花的同株受粉，广义的自交也可指基因型相同的个体相互交配。若只考虑一个种群的一对等位基因 B 和 b，种群中个体的基因型为 BB、Bb、bb，则自交包含的交配组合方式为 BBBB、BbBb、bbbb 三类。(2)自由交配 自由交配又叫随机交配，是指在一个有性生殖的生物种群中，任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。若只考虑一个种群的一对等位基因 B 和 b，种群中个体的基因型为BB、Bb、bb，则自由交配包含的交配组合方式为 BBBB、BbBb、bbbb、BBBb、Bbbb、BBbb 六类。2突破自交、自由交配相关概率的计算 案例 将基因型为 Aa 的水稻自交一代后的种子全部种下，得到 F1。(1)让 F1自交或自由交配，其后代 F2的基因型、表现型的比例分别是_。(2)在幼苗期淘汰 F1全部隐性个体后，让其自交或自由交配，其后代 F2的基因型、表现型的比例分别是_。基础必备 基因型为 Aa 的水稻自交得到 F1，其基因型和概率分别为14AA、24Aa、14aa(即无淘汰时)；淘汰 F1中的 aa 后，F1的基因型和概率则变为13AA、23Aa。下面我们分别用列举法和配子法来求解 F1自交或自由交配，其后代 F2的基因型、表现型的比例。规律和方法.列举法：在已知亲本的基因型和概率时，把全部的亲本组合方式全列出来，写出简洁的遗传图解，然后再依据题目要求进行分类组合，进而求出后代的基因型、表现型的概率及比例。列举法适用于自交概率问题的求解。(1)F1无淘汰自交，交配组合方式有以下三种：14AAAA14AA；24AaAa18AA28Aa18aa；14aaaa14aa。F2基因型的比例为 AAAaaa1418281814382838323；F2表现型的比例为A_aa382838583853。(2)F1淘汰 aa 后自交，交配组合方式有以下两种：13AAAA13AA；23AaAa16AA26Aa16aa。F2基因型的比例为 AAAaaa13162616362616321；F2表现型的比例为 A_：aa362616561651。(3)F1自由交配也可用列举法求解，如 F1淘汰 aa 后自由交配，其交配组合方式有以下四种：13AA13AA19AA；13AA23Aa19AA19Aa；23Aa13AA19AA19Aa(易遗漏)；23Aa23Aa19AA29Aa19aa。F2基因型的比例为 AAAaaa494919441；F2表现型的比例为 A_aa891981。.配子法：自由交配概率的相关计算，虽然可用列举法，但由于交配组合多，计算过程较简单且易遗漏，所以最好用配子法解题，该法可大幅度降低计算量。首先由已知亲本的基因型和概率，求出亲本产生的雌、雄配子的种类及基因频率，然后利用表格列出子代的基因型及概率，最终求出 F2基因型、表现型的概率及比例。(1)F1无淘汰自由交配：不淘汰 aa 时，F1的基因型及概率为14AA、24Aa、14aa，雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为12A、12a，自由交配的后代状况列表如下：F1配子 F1配子 12A 12a 12A 14AA 14Aa 12a 14Aa 14aa F2基因型的比例 AAAaaa142414121 F2表现型的比例 A_aa341431(2)F1淘汰 aa 后自由交配：淘汰 aa 后，F1的基因型及概率为13AA、23Aa，雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为23A、13a，自由交配的后代状况列表如下：F1(配子)F1(配子)23A 13a 23A 49AA 29Aa 13a 29Aa 19aa F2基因型的比例 AAAaaa494919441 F2表现型的比例 A_aa891981 答案(1)323、53,121、31(2)321、51，441、81 考题示例【示例 1】已知某环境条件下某种动物的 AA 和 Aa 个体全部存活，aa 个体在诞生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有 AA、Aa 两种基因型，其比例为 12。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中 AA 和Aa 的比例是()A11 B12 C21 D31 解析 由题意可知：AA 和 Aa 的基因型频率分别为13、23，解答过程可参阅下表中的自由交配一栏，通过比较可知13AA 和23Aa 自交和自由交配产生后代中 AA 和 Aa 的比例是不同的。自交(双亲系数不相乘)自由交配(棋盘法，双亲系数相乘)13AA13AA23Aa2314AA、12Aa、14aa(合并相同基因型得 AAAa32)父本 母本 13AA 23Aa 13AA 1313AA 1323(12AA、12Aa)23Aa 2313(12AA、12Aa)2323(14AA、12Aa)合并相同基因型得 AAAa11 答案 A【示例 2】果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的 F1代再自交产生 F2代。(1)若将 F2代中全部黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生 F3代。问 F3代中灰身与黑身果蝇的比例是_。(2)若 F2代中黑身果蝇不除去，让果蝇进行自由交配，则 F3中灰身黑身_。解析(1)F2中的基因型应为14BB、24Bb、14bb，当除去全部黑身果蝇后，全部灰身果蝇基因型应为13BB、23Bb，让这些灰身果蝇自由交配时，按哈迪温伯格定律，先求出两种配子的概率：B23，b13，则 bb19，B_89。(2)F2代中黑身果蝇不除去时，两种配子的概率为：B12，b12，则 bb14，B34。答案(1)81(2)31 (1)两种自交类型的解题技巧 杂合子 Aa 连续自交 n 次，杂合子比例为(12)n，纯合子比例为 1(12)n，显性纯合子比例隐性纯合子比例 1(12)n12。杂合子 Aa 连续自交，且逐代淘汰隐性共性，自交 n 代后，显性个体中，纯合子比例为2n12n1，杂合子比例为22n1。(2)自交的有关计算只能用列举法，不能用配子法；自由交配的有关计算中列举法和配子法都可用，但配子法简捷、快速，不易出错。跟进题组 1在阿拉伯牵牛花的遗传试验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交，F1全是粉红色牵牛花。将 F1自交后，F2中消灭红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例为 121，假如将F2中的全部粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植，进行自由受粉，则后代应为()A红色粉色白色121 B粉红色红色11 C红色白色31 D红色粉红色白色441 解析 设阿拉伯牵牛花花色由基因 A、a 把握，由题意可知，F2粉红色牵牛花和红色牵牛花中，A、a 的基因频率分别是 A23、a13，则自由受粉的后代中各基因型的频率为 AA49、Aa49、aa19，即红色粉红色白色441。答案 D 2已知一批基因型为 AA 和 Aa 的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为 12，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为()A51、51 B81、81 C61、91 D51、81 解析 本题考查自交和自由交配的相关学问。自由交配指在一群体中，雌雄个体之间都有交配机会且机会均等，既有基因型相同的个体交配，也有基因型不同的个体交配，强调随机性。在间行种植的玉米种群中，自由交配包括自交和杂交两种方式。利用配子法计算：玉米中 A 的基因频率23，a 的基因频率13，因此 aa 的基因型频率19，A_的基因型频率11989，则 A_aa81；豌豆为严格的自花传粉植物，间行种植并不会转变豌豆的自交，aa 的基因型频率231416，A_的基因型频率11656，则 A_aa51。答案 D