学年高中生物 第三章 遗传和染色体 第6课时 基因的分离定律Ⅲ学案 苏教版必修.docx
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学年高中生物第三章遗传和染色体第6课时基因的分离定律Ⅲ学案苏教版必修
第6课时 基因的分离定律(Ⅲ)
学习目标
1.掌握分离定律的解题方法及其概率计算。
2.运用基因的分离定律解释或预测一些遗传现象。
|基础知识|
一、解决基因的分离定律问题的重要工具
1.“六把钥匙”
亲本基因型
子代基因型及比例
子代表现型及比例
①AA×AA
AA
全为显性
②AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
③AA×aa
Aa
全为显性
④Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1_
⑤Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
⑥aa×aa
aa
全为隐性
2.两个定理
(1)乘法定理 当两个事件互不影响,各自独立,那么这两个事件同时或相继出现的概率是它们各自出现时概率的乘积。
(2)加法定理 当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的事件叫做互斥事件。
互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。
二、基因的分离定律的应用
1.在育种实践中,可以应用基因的分离定律设计育种过程。
2.在医学实践中,对遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断。
|自查自纠|
(1)若亲本之一是显性纯合子,则子代均表现显性性状( )
(2)若子代出现隐性性状,则亲本一定均含有隐性基因( )
(3)杂合紫花豌豆自交,所得的紫花后代中杂合子占二分之一( )
(4)杂合子(Aa)连续自交,子代中纯合子概率逐渐增大( )
(5)人类多指患者的基因型不确定,而先天性聋哑的基因型确定( )
答案
(1)√
(2)√ (3)× (4)√ (5)√
|图解图说|
★如果患病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,则该病肯定是显性遗传病
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★如果正常的双亲生出患病的孩子,即“无中生有”,则该病一定是隐性遗传病
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
如何区分抗锈病小麦与易感锈病小麦?
提示:
给小麦接种锈菌,观察小麦是否出现锈病。
探究点一 相关基因型、表现型的推断
【典例1】人类的单眼皮和双眼皮是由一对等位基因B和b决定的。
某男孩的双亲都是双眼皮,而他却是单眼皮,分析回答:
(1)父母的基因型分别是______、________。
(2)该男孩与一个父亲是单眼皮的双眼皮女孩结婚,后代的表现型可能是__________。
◆解法展示
首先需确定显隐性:
据“双眼皮×双眼皮→单眼皮”推知双眼皮是显性性状,单眼皮是隐性性状;然后逐小题解答。
(1)单眼皮男孩的基因型是bb,其中一个基因来自父方,一个基因来自母方,所以双亲都含有b基因;又因为双亲均表现双眼皮,必然均含有B基因,所以双亲基因型均是Bb。
(2)单眼皮父亲的基因型是bb,其中一个b基因一定传给其女儿,又双眼皮女孩必含有B基因,所以女孩的基因型是Bb。
男孩的基因型是bb,女孩的基因型是Bb,根据“bb×Bb→Bb、bb”推知后代的表现型可能是双眼皮或单眼皮。
答案
(1)Bb Bb
(2)双眼皮或单眼皮
基因型、表现型的推断方法
(1)由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
①根据六种交配方式后代的情况直接推断。
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
AA×aa
Aa
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先求出亲本产生的雌雄配子类型和比例,然后绘制棋盘格式遗传图解或交叉线式遗传图解求解。
(2)由子代推断亲代的基因型和表现型(逆推型)
①分离比法:
运用上表直接逆推,如
F1
②隐性突破法:
如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。
因为隐性个体是纯合子aa,基因只能来自父母双方,因此亲代基因型中必然都有一个a基因。
③填充法:
先根据亲代表现型写出能确定的基因,显性性状基因型可用A_来表示,隐性性状基因型只有一种aa。
根据子代中一对基因分别来自两个亲本,推出未知部分即可。
【跟踪训练】
1.鸡的毛腿和光腿是一对相对性状,由一对等位基因B、b控制。
现让毛腿雌鸡甲、乙分别与光腿雄鸡丙交配,甲的后代有毛腿,也有光腿,比为1∶1,乙的后代全部是毛腿,则甲、乙、丙的基因型依次是( )
A.BB、Bb、bb B.bb、Bb、BB
C.Bb、BB、bbD.Bb、bb、BB
解析 根据题意可知,毛腿对光腿是显性;毛腿雌鸡甲(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,甲的后代有毛腿(B_),也有光腿(bb),比例为1∶1,符合测交后代的比例,由此确定甲的基因型为Bb;毛腿雌鸡乙(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,乙的后代全部是毛腿(B_),由此确定乙的基因型为BB。
答案 C
探究点二 遗传概率的计算
【典例2】
(1)(亲本基因型确定)两只白羊生了五只白羊和一只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?
◆解法展示
首先需确定显隐性及双亲的基因型:
由“白×白→白、黑”推知白色是显性性状,黑色是隐性性状;若用B、b表示相关基因,则双亲的基因型分别是Bb、Bb。
解法一:
分离比法
根据“Bb×Bb→3B_、1bb”推知后代白色的概率是3/4。
解法二:
配子法
Bb亲本产生的雌配子类型及概率是1/2B、1/2b,雄配子类型及概率是1/2B、1/2b,则后代BB概率=B雌配子概率×B雄配子概率=1/2×1/2=1/4,Bb概率=B雌配子概率×b雄配子概率+b雌配子概率×B雄配子概率=1/2×1/2+1/2×1/2=1/2;所以后代中白色的概率=1/4+1/2=3/4。
答案
(2)(亲本基因型不定)一对夫妇均正常,且他们的双亲也正常,但双方都有一个白化病的弟弟。
求他们婚后生一白化病孩子的概率是多少?
◆解法展示 解答此题需分4步进行。
①确定遗传方式:
由“正常双亲生出白化病儿子”推知白化病是隐性遗传病。
②确定夫妇的双亲的基因型:
若用A、a表示相关基因,则正常双亲的基因型分别是Aa、Aa。
③确定夫妇的基因型及概率:
根据“Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa”及夫妇正常推知该夫妇的基因型不确定,男方的基因型及概率是1/3AA、2/3Aa,女方的基因型及概率是1/3AA、2/3Aa。
④计算生一白化病孩子的概率:
只有夫妇双方的基因型都是Aa才能够生出白化病孩子,这对夫妇都是Aa的概率=2/3×2/3,再根据“Aa×Aa→1/4aa”推知他们婚后生一白化病孩子的概率=2/3×2/3×1/4=1/9。
答案 1/9
概率计算“三步走”
→
→
【跟踪训练】
2.低磷酸酯酶症是一种遗传病,一对夫妇均表现正常,他们的父母也均表现正常,丈夫的父亲不携带致病基因,而母亲是携带者,妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症。
这对夫妇生育一个正常孩子是纯合子的概率是( )
A.1/3B.1/2
C.6/11D.11/12
解析 由“他们的父母均正常”和“妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症”可推知,该病为隐性遗传病。
妻子的基因型(相关的基因用A、a表示)为1/3AA、2/3Aa;由“丈夫的父亲完全正常,母亲是携带者”可推知,丈夫的基因型为1/2AA、1/2Aa。
他们的后代中是纯合子AA的概率是1/2,是杂合子Aa的概率是5/12,是纯合子aa的概率是1/12。
他们所生的一个正常孩子是纯合子的概率是6/11。
答案 C
探究点三 自交、自由交配
【典例3】
(1)(自交型)若某豌豆种群有Dd、dd两种基因型个体,且Dd∶dd=2∶1,求其自交后代中dd概率是多少?
◆解法展示 对雌雄同体植物而言,自交是指自花受粉或同株异花受粉。
解答此题分三步进行。
①确定亲本基因型及其概率:
2/3Dd、1/3dd。
②确定交配组合种类并绘制简单遗传图解:
2/3Dd
2/3×1/4DD、2/3×2/4Dd、2/3×1/4dd。
1/3dd
1/3dd。
③统计结果:
自交子代中dd概率=1/6+1/3=1/2。
答案 1/2
(2)(自由交配型)若某动物种群有Dd、dd两种基因型个体,且Dd∶dd=2∶1,求其自由交配后代中dd概率是多少?
◆解法展示 自由交配是指种群中不同个体进行随机交配。
解答此题有两种方法。
方法一:
定义法
①确定亲本基因型及其概率:
父本是2/3Dd、1/3dd,母本是2/3Dd、1/3dd。
②确定交配组合种类并绘制简单遗传图解:
2/3Dd(
)×2/3Dd(♀)→2/3×2/3(1/4DD、2/4Dd、1/4dd)
2/3Dd(
)×1/3dd(♀)→2/3×1/3(1/2Dd、1/2dd)
1/3dd(
)×2/3Dd(♀)→1/3×2/3(1/2Dd、1/2dd)
1/3dd(
)×1/3dd(♀)→1/3×1/3dd
③统计结果:
自由交配子代中dd概率=1/9+1/9+1/9+1/9=4/9。
方法二:
棋盘格法
①确定亲本基因型及其概率:
父本是2/3Dd、1/3dd,母本是2/3Dd、1/3dd。
②确定雌雄配子种类及概率:
雄配子是1/3D、2/3d,雌配子是1/3D、2/3d。
③列出棋盘格遗传图解:
♀
1/3D
2/3d
1/3D
1/9DD
2/9Dd
2/3d
2/9Dd
4/9dd
④统计结果:
自由交配子代中dd概率=4/9。
答案 4/9
自交与自由交配的“2个务必”
(1)务必弄清交配方式:
自交、自由交配等。
(2)亲本基因型不确定时,计算每种情况子代概率时务必乘上亲本的概率,然后再将各种情况的概率相加,统计出总概率。
【跟踪训练】
3.某种群有AA、Aa、aa三种基因型的个体,且比例是3∶2∶1。
若aa无繁殖能力,求:
(1)自交子代中aa概率是多少?
(2)自由交配子代中aa概率是多少?
解析 因aa无繁殖能力,所以亲本是AA、Aa,二者的概率分别是3/5、2/5。
答案
(1)1/10
(2)1/25
探究点四 杂合子Aa的连续自交
下图是杂合子Aa连续自交遗传图解:
(1)据图解分析Fn的情况
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
______
______
______
______
______
______
提示
1-
-
-
+
-
(2)据上表分析下列坐标曲线图中,曲线①表示__________所占比例,曲线②表示__________所占比例,曲线③表示________所占比例。
提示 纯合子(AA和aa) 显性(隐性)纯合子 杂合子
(3)据坐标曲线图可知,具有一对相对性状的杂合子自交,后代中________的比例随自交代数的增加而增大,最终接近于1,且显性纯合子和隐性纯合子各占______。
由此,在育种过程中,选育符合人们要求的显性纯合品种,可进行______,直到性状________为止,即可留种推广使用。
提示 纯合子 一半 连续自交 不再发生分离
【典例4】菜豆是一年生自花传粉的植物,其有色花对白色花为显性。
一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上,该海岛上没有其他菜豆植株存在,三年之后开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是( )
A.3∶1 B.15∶7
C.9∶7D.15∶9
尝试解答________
解析 根据杂合子自交n代,其第n代杂合子的概率为:
1/2n,三年之后F3的杂合子概率为:
1/23=1/8。
则F3中纯合子的概率为1-1/8=7/8(其中显性纯合子占7/16,隐性纯合子占7/16)。
所以三年之后,有色花植株∶白色花植株(1/8+7/16)∶7/16=9∶7。
答案 C
【跟踪训练】
4.已知小麦高秆是显性性状。
一株杂合子小麦自交得F1,淘汰其中矮秆植株后,再自交得F2,从理论上计算,F2中矮秆植株占总数的( )
A.
B.
C.
D.
解析 设高秆基因为A,矮秆基因为a。
由题意知F1体细胞基因型及比例为:
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。
淘汰矮秆小麦后为
AA和
Aa,再让F1自交(相同基因型个体相交),F2中矮秆植株占总数的
×
=
。
答案 B
探究点五 分离定律中的异常分离比
孟德尔的一对相对性状遗传实验中,若后代出现性状分离比,分离比往往是特定的,如3∶1或1∶1。
但出现这些特定的分离比需要很多条件,若条件不满足,后代则会出现异常分离比。
1.不完全显性
完全显性时,Aa与AA表现型相同,Aa自交后代性状分离比是______;不完全显性时,Aa与AA表现型不同,与aa表现型也不同,Aa自交后代性状分离比是________。
提示 3∶1 1∶2∶1
2.存在致死现象
(1)配子致死:
指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的含有该基因的配子。
如A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,后代性状分离比是______。
(2)隐性纯合致死:
指隐性基因纯合时,对个体有致死作用,从而导致群体中没有隐性纯合子。
如若a基因纯合致死,则Aa自交后代________。
(3)显性纯合致死:
指显性基因纯合时,对个体有致死作用,从而导致群体中没有显性纯合子。
如若A基因纯合致死,则Aa自交后代性状分离比是______。
提示
(1)1∶1
(2)全部表现显性 (3)2∶1
3.从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表现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。
如若Hh公羊与Hh母羊交配,后代中有角羊与无角羊的比例为________。
提示 1∶1
【典例5】金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色。
红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。
下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A.红花个体所占的比例为1/4
B.白花个体所占的比例为1/4
C.纯合子所占的比例为1/4
D.杂合子所占的比例为1/2
尝试解答________
解析 AA×aa→F1(Aa粉红色)→F2(1/4AA红色、1/2Aa粉红色、1/4aa白色),故F2中纯合子所占的比例为1/2。
答案 C
【跟踪训练】
5.人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对基因B和b控制。
结合下表信息,相关判断错误的是( )
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A.非秃顶的两人婚配,后代男孩可能为秃顶
B.秃顶的两人婚配,后代女孩可能为秃顶
C.非秃顶男与秃顶女婚配,生一个秃顶男孩的概率为1/2
D.秃顶男与非秃顶女婚配,生一个秃顶女孩的概率为0
解析 非秃顶的双亲基因型可能是BB(
)和Bb(♀),后代可能有基因型为Bb的男孩,表现为秃顶,A正确;秃顶的双亲基因型可能为Bb(
)和bb(♀),后代女孩的基因型可能是bb,表现为秃顶,B正确;非秃顶男(BB)与秃顶女(bb)婚配,后代的基因型为Bb,且只有男性表现为秃顶,生男孩概率为1/2,则生一个秃顶男孩的概率是1/2,C正确;秃顶男人的基因型为Bb或bb,非秃顶女人的基因型为BB或Bb,二者婚配,所生女孩有可能秃顶,D错误。
答案 D
知识脉络
要点晨背
1.豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉植物,自然条件下一般是纯种。
2.Aa
1AA、2Aa、1aa,完全显性时,性状分离比是3∶1。
3.Aa×aa→1Aa、1aa,完全显性时,性状分离比是1∶1。
4.Aa连续自交,Fn中Aa概率是
,纯合子概率是1-
。
5.遗传概率求解一般步骤:
定显隐性→定亲本基因型→求子代概率。
1.将具有一对等位基因的杂合子,逐代自交3次,在F3代中纯合子比例为( )
A.
B.
C.
D.
解析 根据杂合子自交n代后的杂合子概率为
,纯合子(AA+aa)的概率为1-
。
推知F3中杂合子的概率的
,则纯合子的概率为
。
答案 B
2.下图是白化病遗传系谱图,图中Ⅲ2与有病的女性结婚,则生育有病孩子的概率是( )
A.
B.
C.
D.
解析 由图可见,正常个体Ⅱ1、Ⅱ2生了一患病女孩Ⅲ1,所以白化病为隐性遗传病,推知Ⅱ1、Ⅱ2遗传因子组成均为Aa,所以Ⅲ2为1/3AA或2/3Aa,则Ⅲ2与有病女性结婚,则生育有病孩子的概率是(2/3Aa)×aa=(2/3)×(1/2)=1/3。
答案 B
3.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,F1代的雌雄个体再交配产生F2代,让F2代中的灰身果蝇自由交配,产生F3代。
那么F3代中灰身与黑身果蝇的比例是( )
A.3∶1B.5∶1
C.8∶1D.9∶1
解析 由题意可知,F1的基因型为Bb,F2的基因型为BB、Bb、bb。
让F2代中的灰身果蝇自由交配,即让BB与Bb的个体自由交配,其中BB占1/3,Bb占2/3。
F3代中黑身果蝇的比例是2/3×1/2×2/3×1/2=1/9,灰身果蝇的比例为1-1/9=8/9,则F3代中灰身与黑身果蝇的比例是8∶1。
答案 C
4.科学家利用小鼠进行杂交实验,结果如下:
①黄鼠×黑鼠→黄鼠2378∶黑鼠2398;②黄鼠×黄鼠→黄鼠2396∶黑鼠1235。
下列相关分析错误的是( )
A.实验①能判断小鼠皮毛颜色的显隐性
B.实验①中黄鼠很可能是杂合子
C.实验②中亲本小鼠均不是纯合子
D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡
解析 实验②中亲代黄鼠产生子代黑鼠,说明黄色为显性,黑色为隐性,亲代黄鼠均为杂合子,子代正常比例应为3∶1,但实际为2∶1,说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡。
答案 A
5.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,具体情况如下:
实验一
P 黄色子叶(甲)×绿色子叶(乙)
↓
F1 黄色子叶(丙) 绿色子叶
1 ∶ 1
实验二
P 黄色子叶(丁)
↓自交
F1 黄色子叶(戊) 绿色子叶
3 ∶ 1
请分析回答:
(1)从实验________可判断这对相对性状中________是显性性状。
(2)实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占________。
(3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其中主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为________。
(4)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占________________。
解析
(1)实验二黄色子叶亲本自交,后代出现了性状分离,后代中出现的与亲本性状不同的绿色子叶为隐性性状,亲本性状黄色为显性性状。
(2)实验二中亲本丁的基因型为Yy,F1中黄色子叶戊的基因型有YY和Yy,其中能稳定遗传的纯合子YY在戊中占1/3。
(3)实验一中亲本甲的基因型为Yy,它产生Y和y两种配子,且比例为1∶1,这是甲与乙(yy)杂交产生的后代出现黄色子叶∶绿色子叶=1∶1的主要原因。
(4)丙的基因型为Yy,戊的基因型为YY(1/3)Yy(2/3),其中Yy与YY(1/3)杂交,后代中YY占(1/2)×(1/3)=1/6,Yy占(1/2)×(1/3)=1/6;Yy与Yy(2/3)杂交,后代中YY占(1/4)×(2/3)=1/6,Yy占(2/4)×(2/3)=2/6,yy占(1/4)×(2/3)=1/6,则后代中黄色子叶个体中不能稳定遗传的Yy占3/5。
答案
(1)二 黄色子叶
(2)1/3 (3)Y∶y=1∶1 (4)3/5
课后跟踪分层训练
(时间:
35分钟)
1.基因型为Aa的大豆植株产生的配子及比例是( )
A.雌A∶雄a=1∶1 B.雌A∶雄a=3∶1
C.雄A∶雄a=3∶1D.雌A∶雌a=1∶1
解析 基因型为Aa的大豆植株产生的雄配子数量远多于雌配子,根据基因分离定律可知,Aa产生的雄配子和雌配子各有A、a两种,并且两种雄(或雌)配子的数量相等。
答案 D
2.豌豆植株中,高秆(T)对矮秆(t)是显性,若子代中有1/2是矮秆的,则其亲本的基因型是( )
A.TT和ttB.Tt和Tt
C.Tt和ttD.tt和tt
解析 后代出现矮秆tt,说明亲代均含有t基因,所以高秆亲本基因型是Tt,矮秆亲本基因型是tt。
答案 C
3.豌豆圆粒(R)对皱粒(r)为显性,用圆粒与皱粒杂交,得到数量相等的圆、皱粒豌豆,再将得到的全部种子播种后授以皱粒的花粉,则第二次杂交组合的基因型是( )
A.RR×rrB.Rr×Rr
C.Rr×rr、rr×rrD.Rr×Rr、rr×rr
解析 圆粒与皱粒杂交,得到数量相等的圆粒与皱粒,说明双亲的基因型为Rr×rr,后代的基因型是Rr∶rr=1∶1。
对这些后代全部授以皱粒花粉,即杂交组合为Rr×rr、rr×rr。
答案 C
4.小麦有芒对无芒为显性,现有纯合有芒小麦与无芒小麦杂交得到F1,F1再自交得到F2,F2中有芒小麦随机交配,产生的F3中纯合子占总数的比例为( )
A.1/2B.2/3
C.4/9D.5/9
解析 据题可设F1的基因型为Aa,则自交后代F2为1AA∶2Aa∶1aa,其中有芒小麦为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a,所以F2中有芒小麦随机交配产生的F3中AA=2/3A×2/3A=4/9,aa=1/3a×1/3a=1/9,故纯合子的比例为5/9。
答案 D
5.如图是某种遗传病的系谱图。
3号和4号为正常的异卵孪生兄弟,兄弟俩遗传因子组成均为AA的概率是( )
A.0B.1/9
C.1/3D.1/16
解析 由1号和2号生出5号患者可以推知该遗传病为隐性遗传病,1号和2号均为杂合体(Aa)。
由于3号和4号为异卵双生,且均正常,所以他们的产生是相对独立的,且遗传因子组成均可能是(AA或Aa),按乘法原理,可以知道兄弟俩遗传因子组成均为AA的概率是(1/3)×(1/3)=1/9。
答案 B
6.人的前额V形发际与平发际是由常染色体上单基因(A和a)控制的一对相对性状(如下图)。
约翰是平发际,他的父母亲都是V形发际。
约翰父母生一个平发际女孩的概率是( )
A.1/4B.1/2
C.1/16D.1/8
解析 根据其父母表现型都是V形发际而他们的孩子是平发际可知,他的父母表现的性状是显性,且是杂合子(Aa),因此他的父母生一个平发际(aa)女孩的概率是1/4×1/2=1/8。
答案 D
7.具有一对基因的杂合