第21課時(shí)分離定律的概率計(jì)算和常規(guī)應(yīng)用課標(biāo)要求闡明有性生殖中基因的分離使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預(yù)測(cè)子代的遺傳性狀?？记榉治龇蛛x定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用2024·安徽·T122024·全國(guó)甲·T322023·全國(guó)甲·T62023·江蘇·T232023·天津·T162023·北京·T192022·全國(guó)甲·T322022·海南·T152022·湖南·T19題型一顯、隱性性狀的判斷基本模型1．根據(jù)子代性狀判斷2．根據(jù)遺傳系譜圖進(jìn)行判斷3．合理設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷典例1(2024·荊州月考)玉米的甜和非甜是一對(duì)相對(duì)性狀，隨機(jī)取非甜玉米和甜玉米進(jìn)行間行種植，其中一定能夠判斷甜和非甜的顯隱性關(guān)系的是()典例2(2022·全國(guó)甲，32節(jié)選)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀。為了確定這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性，某研究人員將糯玉米純合子與非糯玉米純合子(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，果穗成熟后依據(jù)果穗上籽粒的性狀，可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；若非糯是顯性，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。題型二純合子與雜合子的判斷基本模型[提醒]鑒定某生物個(gè)體是純合子還是雜合子，當(dāng)被測(cè)個(gè)體是動(dòng)物時(shí)，常采用測(cè)交法；當(dāng)被測(cè)個(gè)體是植物時(shí)，上述四種方法均可，其中最簡(jiǎn)便的方法為自交法。典例3(2019·全國(guó)Ⅱ，5)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對(duì)相對(duì)性狀。某同學(xué)用全緣葉植株(植株甲)進(jìn)行了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)。①讓植株甲進(jìn)行自花傳粉，子代出現(xiàn)性狀分離②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1其中能夠判定植株甲為雜合子的實(shí)驗(yàn)是()A．①或② B．①或④C．②或③ D．③或④典例4(2024·南京質(zhì)檢)油菜花為兩性花，花色多樣，科研人員用油菜的純合白花和純合黃花兩個(gè)品種進(jìn)行花色雜交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)若已知油菜的白花和黃花受一對(duì)等位基因控制。正反交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1油菜花色都為乳白花，由此可推斷該乳白花是__________________________(填“雜合子”“純合子”或“雜合子和純合子”)。(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)第(1)問的推斷做出驗(yàn)證。①選用F1乳白花進(jìn)行________(填“雜交”或“自交”)。②統(tǒng)計(jì)后代中花色的數(shù)量及比例。③結(jié)果分析：若子代中____________________________________________________，則第(1)問推斷成立；若子代中未出現(xiàn)上述結(jié)果，則第(1)問推斷不成立。題型三基因型、表型的推斷基本模型1．由親代推斷子代的基因型與表型(正推型)親本子代基因型子代表型AA×AAAA全為顯性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全為顯性AA×aaAa全為顯性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝1∶1aa×aaaa全為隱性Aa自交后代中A_再自交AA∶Aa∶aa＝3∶2∶1顯性∶隱性＝5∶1Aa自交后代中A_再與aa雜交Aa∶aa＝2∶1顯性∶隱性＝2∶1Aa與aa雜交所得子代再與aa雜交Aa∶aa＝1∶3顯性∶隱性＝1∶32.由子代推斷親代的基因型(逆推型)(1)基因填充法：根據(jù)親代表型→寫出能確定的基因(如顯性性狀的基因型用A_表示)→根據(jù)子代一對(duì)基因分別來自兩個(gè)親本→推知親代未知基因。若親代為隱性性狀，基因型只能是aa。(2)隱性突破法：如果子代中有隱性個(gè)體，則親代基因型中必定含有一個(gè)a基因，然后再根據(jù)親代的表型作出進(jìn)一步推斷。(3)根據(jù)分離定律中規(guī)律性比例直接判斷(用基因B、b表示)后代顯隱性比例雙親類型結(jié)合方式顯性∶隱性＝3∶1都是雜合子Bb×Bb→3B_∶1bb顯性∶隱性＝1∶1測(cè)交類型Bb×bb→1Bb∶1bb只有顯性性狀至少一方為顯性純合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隱性性狀一定都是隱性純合子bb×bb→bb典例5某植物的紅花與白花是一對(duì)相對(duì)性狀，且是由單基因(A、a)控制的完全顯性遺傳，現(xiàn)有一株紅花植株和一株白花植株作實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)如表所示實(shí)驗(yàn)方案以鑒別兩植株的基因型。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()選擇的親本及雜交方式預(yù)測(cè)子代表型推測(cè)親代基因型第一組∶紅花自交出現(xiàn)性狀分離③①④第二組∶紅花×白花全為紅花AA×aa②⑤A.根據(jù)第一組中的①和④可以判斷紅花對(duì)白花為顯性B．③的含義是AaC．②的含義是紅花∶白花＝1∶1，⑤為Aa×aaD．①的含義是全為紅花，④可能為AA典例6(2024·武漢月考)番茄果實(shí)的顏色由一對(duì)等位基因A、a控制，如表是關(guān)于番茄果實(shí)顏色的3個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果。下列分析正確的是()實(shí)驗(yàn)組親本表型F1的表型和植株數(shù)目紅果(個(gè))黃果(個(gè))1紅果×黃果4925042紅果×黃果99703紅果×紅果1511508A.番茄的果實(shí)顏色中，黃色為顯性性狀B．實(shí)驗(yàn)組1的親本基因型：紅果為AA，黃果為aaC．實(shí)驗(yàn)組2的F1紅果番茄均為雜合子D．實(shí)驗(yàn)組3的F1中黃果番茄的基因型可能是Aa或AA題型四分離定律的概率計(jì)算(含自交與自由交配)基本模型1．概率計(jì)算的方法(1)用經(jīng)典公式計(jì)算概率＝(某性狀或基因型數(shù)/總數(shù))×100%。(2)用配子的概率計(jì)算：先計(jì)算出親本產(chǎn)生每種配子的概率，再根據(jù)題意要求用相關(guān)的兩種配子概率相乘，相關(guān)個(gè)體的概率相加即可。2．概率計(jì)算的類型(1)已知親代基因型，求子代某一性狀出現(xiàn)的概率①用分離比直接推出(B：白色，b：黑色，白色為顯性)Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，可見后代毛色是白色的概率是3/4。②用配子的概率計(jì)算Bb親本產(chǎn)生B、b配子的概率都是1/2，則a．后代為BB的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝1/2×1/2＝1/4。b．后代為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)親代基因型未確定，求子代某一性狀發(fā)生的概率實(shí)例：一對(duì)夫婦均正常，且他們的雙親也都正常，但雙方都有一個(gè)患白化病(由一對(duì)隱性基因控制，相關(guān)基因用A、a表示)的兄弟。他們婚配后生出患白化病孩子的概率是多少？解答此題分三步進(jìn)行：3．雜合子連續(xù)自交和自由交配的相關(guān)計(jì)算(1)自交和自由交配的區(qū)別①概念不同自交一般是指基因型相同的個(gè)體或同一個(gè)體間的交配。自由交配是指群體中個(gè)體隨機(jī)進(jìn)行交配，包括基因型相同或不同的個(gè)體之間的交配。②交配組合種類不同(若某群體中有基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三種；自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六種。(2)有關(guān)自交和自由交配的相關(guān)計(jì)算的方法及區(qū)別①基因型為1/3AA、2/3Aa的植物群體中自交是指1/3AA×AA、2/3Aa×Aa。②自由交配強(qiáng)調(diào)的是群體中所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配，以基因型為1/3AA、2/3Aa的動(dòng)物群體為例進(jìn)行隨機(jī)交配，有以下兩種解法：解法一棋盤法♀♂1/3AA2/3Aa1/3AA1/3AA(♂)×1/3AA(♀)1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)2/3Aa2/3Aa(♂)×1/3AA(♀)2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀)解法二配子比例法先計(jì)算含A的雄配子所占比例為1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a的雄配子所占比例為1－2/3＝1/3，同理，含A的雌配子和含a的雌配子所占比例分別為2/3和1/3。列表分析如下：雌配子雄配子2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa自由交配問題用配子比例法解答更簡(jiǎn)單些。(3)雜合子Dd連續(xù)自交n代(如圖1)，雜合子比例為(1/2)n，純合子比例為1－(1/2)n，顯性純合子比例＝隱性純合子比例＝[1－(1/2)n]×1/2。純合子、雜合子所占比例的坐標(biāo)曲線如圖2所示：(4)雜合子(Aa)連續(xù)自交，且逐代淘汰隱性個(gè)體，自交n代后，顯性個(gè)體中，純合子比例為(2n－1)/(2n＋1)，雜合子比例為2/(2n＋1)。如圖所示：典例7糖原沉積?、裥褪鞘芤粚?duì)等位基因控制的遺傳病。一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦生了一個(gè)患糖原沉積?、裥偷呐畠汉鸵粋€(gè)正常的兒子。若這個(gè)兒子與一個(gè)糖原沉積病Ⅰ型攜帶者的女性結(jié)婚，他們所生子女中，理論上是患糖原沉積?、裥团畠旱目赡苄允?)A．1/12B．1/8C．1/6D．1/3典例8(經(jīng)典高考題)用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體，根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯(cuò)誤的是()A．曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4B．曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4C．曲線Ⅳ的Fn中純合子的比例比上一代增加(1/2)n＋1D．曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等答案精析題型一典例1C[A中當(dāng)非甜和甜玉米都是純合子時(shí)，不能判斷顯隱性關(guān)系；B中當(dāng)其中有一個(gè)植株是雜合子時(shí)，不能判斷顯隱性關(guān)系；C中非甜與甜玉米雜交，若后代只出現(xiàn)一種性狀，則該性狀為顯性性狀；若出現(xiàn)兩種性狀，則說明非甜和甜玉米中有一個(gè)是雜合子，有一個(gè)是隱性純合子，此時(shí)非甜玉米自交，若出現(xiàn)性狀分離，說明非甜是顯性性狀，若沒有出現(xiàn)性狀分離，則說明非甜玉米是隱性純合子；D中若后代有兩種性狀，則不能判斷顯隱性關(guān)系，綜上所述，C項(xiàng)符合題意。]典例2糯植株上全為糯籽粒，非糯植株上既有糯籽粒又有非糯籽粒非糯植株上只有非糯籽粒，糯植株上既有糯籽粒又有非糯籽粒題型二典例3B[實(shí)驗(yàn)①中植株甲自交，子代出現(xiàn)了性狀分離，說明作為親本的植株甲為雜合子。實(shí)驗(yàn)④中植株甲與另一具有相同性狀的個(gè)體雜交，后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，說明親本均為雜合子。在相對(duì)性狀的顯隱性不確定的情況下，無法依據(jù)實(shí)驗(yàn)②、③判定植株甲為雜合子，故選B。]典例4(1)雜合子(2)①自交③白花∶乳白花∶黃花＝1∶2∶1解析(1)正交和反交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1油菜花色都為乳白花，不和雙親當(dāng)中的任何一方完全一致，該現(xiàn)象可能是由雜合子中存在的不完全顯性情況導(dǎo)致的。(2)使用“假說—演繹法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，依據(jù)第(1)問的假設(shè)，若對(duì)乳白花(Dd，假設(shè)相關(guān)基因用D/d表示)進(jìn)行自交實(shí)驗(yàn)，則其后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離。根據(jù)不完全顯性的假設(shè)，后代性狀分離比為白花∶乳白花∶黃花＝1∶2∶1。若實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)的結(jié)果和假設(shè)一致，則該假說成立，否則假說不成立。題型三典例5A[據(jù)表格可知，第一組中的①應(yīng)為不發(fā)生性狀分離(全為紅花)，紅花植株可能是顯性純合子(AA)也可能是隱性純合子(aa)，故根據(jù)第一組中的①和④不可以判斷紅花對(duì)白花為顯性，A錯(cuò)誤，D正確；紅花自交后代出現(xiàn)性狀分離，說明紅花對(duì)白花為顯性，且親本紅花③為雜合子Aa，B正確；②應(yīng)為紅花∶白花＝1∶1，為測(cè)交比例，故⑤為Aa×aa，C正確。]典例6C[由實(shí)驗(yàn)組2或?qū)嶒?yàn)組3可知，紅果為顯性性狀，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)組1的親本基因型：紅果為Aa、黃果為aa，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)組2的親本基因型：紅果為AA、黃果為aa，F(xiàn)1紅果番茄均為雜合子，基因型為Aa，C正確；實(shí)驗(yàn)組3的F1中黃果番茄的基因型是aa，D錯(cuò)誤。]題型四典例7A[設(shè)致病基因?yàn)閍，根據(jù)題干信息分析可知，雙親的基因型均為Aa，他們的正常兒子的基因型及概率為1/3AA、2/3Aa。若這個(gè)兒子與一個(gè)糖原沉積?、裥蛿y帶者的女性(Aa)結(jié)婚，則子代基因型為aa的概率為2/3×1/4＝1/6。因此他們所生子女中，理論上是患糖原沉積?、裥团畠旱目赡苄允?/6×1/2＝1/12。]典例8C[曲線Ⅱ是隨機(jī)交配并逐代淘汰aa的曲線，F(xiàn)2(1/2AA＋1/2Aa)隨機(jī)交配以后，得到的F3基因型及比例為9/16AA＋6/16Aa＋1/16aa，淘汰掉aa以后，基因型及比例是3/5AA＋2/5Aa，A正確；曲線Ⅲ是連續(xù)自交并逐代淘汰aa的曲線，Aa自交F1基因型及比例為1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa，淘汰掉aa后，則基因型及比例是1/3AA＋2/3Aa，繼續(xù)自交則其后代是1/3AA＋2/3(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa)，淘