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生物新教材（2019）生物必修2微專題(1)
分離定律的應用
一、性狀顯、隱性的判斷方法
設A、B為一對相對性狀，可通過以下兩種方法來判斷顯隱性。用表現A、B性狀的個體進行如下雜交實驗且子代數量足夠多。
(1)定義法(或雜交法)
若A×B→A，則A為顯性，B為隱性。
若A×B→B，則B為顯性，A為隱性。
若A×B→既有A，又有B，則無法判斷顯隱性。
(2)自交法
若AA，則A為純合子，判斷不出顯隱性。
若A既有A，又有B，則A為顯性，B為隱性。
若B既有A，又有B，則B為顯性，A為隱性。
方法(1)適用于純種，方法(2)適用于雜種，若不知是否純合，可綜合兩種方法來判斷。
例1　(2020·湖南湘南中學高一下期中)大豆的白花和紫花為一對相對性狀。下列四組雜交實驗中，能判斷性狀顯隱性關系的是(　　)
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花＋101白花
③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98紫花＋101白花
A．①和② B．③和④
C．①和③ D．②和③
答案　D
解析　設控制大豆花色的遺傳因子為A、a，①紫花×紫花→紫花，親代和子代性狀一致，可能是AA×AA→AA，也可能是aa×aa→aa，還可能是Aa×AA→AA、Aa，所以無法判斷性狀顯隱性關系，①不符合題意；②紫花×紫花→301紫花＋101白花，后代發生性狀分離，且分離比接近3∶1，故可以判斷紫花為顯性性狀，②符合題意；③紫花×白花→紫花，具有一對相對性狀的親本雜交，子代只出現一種性狀，則紫花為顯性性狀，③符合題意；④紫花×白花→98紫花＋101白花，可能是Aa(紫花)×aa(白花)→Aa(紫花)、aa(白花)，也可能是aa(紫花)×Aa(白花)→aa(紫花)、Aa(白花)，無法判斷性狀顯隱性關系，④不符合題意。
例2　玉米甜和非甜是一對相對性狀，隨機取非甜玉米和甜玉米進行間行種植。其中一定能夠判斷甜和非甜的顯隱性關系的是(　　)
答案　C
解析　A項中當非甜和甜玉米都是純合子時，不能判斷顯隱性關系，不符合題意；B項中當其中有一個植株是雜合子時，不能判斷顯隱性關系，不符合題意；C項中非甜與甜玉米雜交，若后代只出現一種性狀，則該性狀為顯性性狀，若出現兩種性狀，則說明非甜和甜玉米中有一個是雜合子，有一個是隱性純合子，此時非甜玉米自交，若出現性狀分離，說明非甜是顯性性狀，若沒有出現性狀分離，則說明非甜玉米是隱性純合子，符合題意；D項中非甜與甜玉米雜交，若后代有兩種性狀，則不能判斷顯隱性關系，不符合題意。
二、純合子與雜合子的實驗鑒別方法
區分純合子與雜合子的原則是：純合子能穩定遺傳，自交后代不發生性狀分離；雜合子不能穩定遺傳，自交后代往往會發生性狀分離。實驗鑒別的方法有三種：
(1)測交法(常用于動物的鑒別)
待測個體×隱性純合子
↓
結果分析
(2)自交法(常用于植物的鑒別)
待測個體
↓
結果分析
(3)花粉鑒別法
雜合子的某些性狀可以從花粉的比例直接鑒定，如非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現不同的顏色。
例3　(2020·北京第四中學高一月考)某養豬場有黑色豬和白色豬，假如黑色(B)對白色(b)為顯性。要想鑒定一頭黑色公豬是雜種(Bb)還是純種(BB)，最合理的方法是(　　)
A．讓該公豬充分生長，以觀察其膚色是否會發生改變
B．讓該黑色公豬與黑色母豬交配
C．讓該黑色公豬與多頭白色母豬交配
D．從該黑色公豬的性狀表現即可分辨
答案　C
解析　要想鑒定一頭黑色公豬是雜種(Bb)還是純種(BB)，最合理的方法是測交，即讓該黑色公豬與多頭白色母豬(bb)交配。若子代全為黑色豬，則表明該黑色公豬是純種(BB)；若子代出現白色豬，則表明該黑色公豬為雜種(Bb)。
例4　甲和乙為一對相對性狀，進行雜交實驗可以得到下列四組實驗結果。若甲性狀為顯性，用來說明實驗中甲性狀個體為雜合子的實驗組合是(　　)
①♀甲×♂乙→F1呈甲性狀
②♀甲×♂乙→F1呈甲性狀、乙性狀
③♀乙×♂甲→F1呈甲性狀
④♀乙×♂甲→F1呈甲性狀、乙性狀
A．②④ B．①③ C．②③ D．①④
答案　A
解析　甲和乙為一對相對性狀，其中甲性狀為顯性性狀，則乙性狀為隱性性狀。假設甲性狀個體為顯性純合子，♀甲×♂乙、♀乙×♂甲，無論正交還是反交，都應表現為甲的性狀；②和④與假設相矛盾，可以用來說明實驗中甲性狀個體為雜合子。
三、雜合子(Aa)連續自交和自由交配的相關計算
自交是指遺傳因子組成相同的個體交配，植物是指自花傳粉或同株異花傳粉。
自由交配是指群體中不同個體隨機交配，遺傳因子組成相同或不同的個體之間都可以進行交配。
(1)自交的相關計算
①遺傳因子組成為Aa的個體連續自交，第n代的比例分析：
當雜合子(Aa)自交n代后，后代中的雜合子(Aa)所占比例為，純合子(AA＋aa)所占比例為1－，其中AA、aa所占比例分別為(1－)×。當n無限大時，純合子比例接近100%。這就是自花傳粉植物(如豌豆)在自然情況下一般為純合子的原因。
Fn 雜合子 純合子 顯性純合子 隱性純合子 顯性性狀個體 隱性性狀個體
所占比例 1－ － － ＋ －
②雜合子、純合子所占比例的坐標曲線圖
(2)自由交配的相關計算
例如，某群體中遺傳因子組成為AA的個體占1/3，遺傳因子組成為Aa的個體占2/3。
①列舉交配組合
可利用棋盤法進行列表統計，以防漏掉某一交配組合。自由交配的方式有4種，列表分析如下：
♀ ♂ 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/3AA(♂)×1/3AA(♀) 1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)
2/3Aa 2/3Aa(♂)×1/3AA(♀) 2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀)
②列舉配子比例
另外，也可利用棋盤法列出雌雄配子的比例進行解答，先計算含A雄配子的比例：1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a雄配子的比例為1－2/3＝1/3，含A雌配子和含a雌配子的比例也分別為2/3和1/3。列表分析如下：
♀ ♂ 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
提示：自由交配問題用配子比例法解答更簡單些。
例5　菜豆是自花傳粉植物，其花色中有色對無色為顯性。一株雜合有色花菜豆(Cc)生活在某海島上，如果海島上沒有其他菜豆植株存在，且菜豆為一年生植物，則第四年時，海島上開有色花菜豆植株和開無色花菜豆植株的比例是(　　)
A．3∶1 B．15∶7
C．9∶7 D．15∶9
答案　C
解析　菜豆為自花傳粉植物，故在自然狀態下全為自交；菜豆為一年生植物，其自交一代后花色的性狀在第二年表現出來，因此可推知，第四年的花色表現應為雜合有色花菜豆連續自交三代所表現出的性狀，則Cc所占比例為＝，CC與cc所占比例相同，為(1－)×＝，即有色花菜豆∶無色花菜豆＝9∶7，故選C。
例6　某動物種群中，遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個體所占比例依次為25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間可以隨機交配，理論上，下一代遺傳因子組成為AA、Aa、aa的個體的數量比為(　　)
A．3∶3∶1 B．4∶4∶1　C．1∶2∶0 D．1∶2∶1
答案　B
解析　遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個體所占比例依次為25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，則具有繁殖能力的個體中，AA占，Aa占，因此A配子的比例為＋×＝，a配子的比例為，由于個體間可以隨機交配，后代中AA的比例為×＝，Aa的比例為2××＝，aa的比例為×＝，因此AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1。
四、特殊情況下的性狀分離比
1．不完全顯性
具有相對性狀的純合親本雜交，F1顯現中間類型的現象。例如，紅花的遺傳因子組成為AA，白花的遺傳因子組成為aa，雜合子的遺傳因子組成為Aa，開粉紅花。這種情況下，F2的性狀分離比不是3∶1，而是1∶2∶1。
2．致死現象
(1)配子致死：指致死遺傳因子在配子時期發生作用，從而不能形成有活力的配子的現象。
(2)合子致死：指致死遺傳因子在胚胎時期或幼體階段發生作用，從而不能形成活的幼體或個體夭折的現象。
如：Aa×Aa
↓
∶aa
　 3　 　∶1
3．從性遺傳
(1)從性遺傳是指由常染色體上遺傳因子控制的性狀，在性狀表現上受個體性別影響的現象，又稱性控遺傳。比如牛、羊角的遺傳，人類禿頂，蝴蝶顏色的遺傳等。
(2)從性遺傳的本質：性狀表現＝遺傳因子組成＋環境條件(性激素種類及含量差異)。
4．人類ABO血型的決定方式
IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血；
IAIB―→AB型血(共顯性)；ii―→O型血。
前后代遺傳的推斷及概率運算比正常情況要復雜。
例7　蘿卜的花有白、紅、紫三種顏色，該性狀由遺傳因子R、r控制。下表為三組不同類型植株之間的雜交結果。下列相關敘述不正確的是(　　)
組別 親本 子代性狀表現及數量
一 紫花×白花 紫花428，白花415
二 紫花×紅花 紫花413，紅花406
三 紫花×紫花 紅花198，紫花396，白花202
A．白花、紫花、紅花植株的遺傳因子組成分別是rr、Rr、RR
B．白花植株自交的后代均開白花，紅花植株自交的后代均開紅花
C．白花植株與紅花植株雜交所得的子代中，既不開紅花也不開白花
D．可用紫花植株與白花植株或紅花植株雜交驗證孟德爾的分離定律
答案　A
解析　該對遺傳因子控制的性狀有三種，且由組別三可知，紫花植株與紫花植株的雜交子代的性狀分離比為紅花∶紫花∶白花≈1∶2∶1，說明R對r為不完全顯性，且紫花植株的遺傳因子組成為Rr，但根據三組雜交實驗的結果均不能判斷出白花植株和紅花植株的遺傳因子組成分別是rr、RR，還是RR、rr，A錯誤；白花植株與紅花植株均為純合子，二者分別自交，其子代都不會出現性狀分離，二者雜交，則其子代都開紫花，B、C正確；雜交組合Rr×rr和Rr×RR的子代中各有兩種不同的性狀表現，且比例均為1∶1，故都可用來驗證孟德爾的分離定律，D正確。
例8　科研人員通過雜交實驗研究某種矮腳雞矮腳性狀的遺傳方式，獲得如下結果。下列相關推斷合理的是(　　)
組合 矮腳♀×高腳♂ 高腳♀×矮腳♂ 高腳♀×高腳♂ 矮腳♀×矮腳♂
F1 矮腳 28 43 0 186
高腳 26 48 60 94
A．矮腳為隱性性狀 B．高腳為顯性性狀
C．種群中矮腳雞均為雜合子 D．矮腳性狀的遺傳不遵循孟德爾分離定律
答案　C
解析　根據第4個組合可知，矮腳是顯性性狀，高腳是隱性性狀，且親本均為雜合子，但子代矮腳∶高腳≈2∶1，推知顯性純合致死，種群中矮腳雞只能是雜合子，C正確。
例9　已知綿羊角的性狀表現與遺傳因子組成的關系如表所示，下列判斷正確的是(　　)
遺傳因子組成 HH Hh hh
公羊的性狀表現 有角 有角 無角
母羊的性狀表現 有角 無角 無角
A．若雙親無角，則子代全部無角
B．若雙親有角，則子代全部有角
C．若雙親遺傳因子組成為Hh，則子代有角與無角的數量比為1∶1
D．綿羊角的性狀遺傳不遵循分離定律
答案　C
解析　雙親無角，如果母羊的遺傳因子組成是Hh，則子代公羊中可能會出現有角，A錯誤；雙親有角，如果公羊的遺傳因子組成是Hh，母羊的遺傳因子組成是HH，則子代中遺傳因子組成為Hh的母羊無角，B錯誤；若雙親遺傳因子組成為Hh，則子代公羊中有角與無角的數量比為3∶1，母羊中有角與無角的數量比為1∶3，且公羊與母羊數量相等，所以子代有角與無角的數量比為1∶1，C正確；綿羊角的性狀遺傳遵循孟德爾的分離定律，D錯誤。
1．水稻的有芒和無芒是一對相對性狀，下列四組雜交實驗中，能判斷性狀的顯隱性關系的是(　　)
①有芒×有芒→有芒
②有芒×有芒→有芒215＋無芒70
③有芒×無芒→有芒
④有芒×無芒→有芒101＋無芒97
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
答案　C
解析　①無論是顯性純合子還是隱性純合子雜交后都能穩定遺傳，無法判斷性狀的顯隱性關系。②親本性狀表現相同，都是有芒水稻，子代發生性狀分離，分離比為有芒∶無芒≈3∶1，說明有芒為顯性性狀，即能判斷顯隱性關系。③有芒與無芒的親本雜交，子代全部表現為有芒，說明無芒是隱性性狀，能判斷顯隱性關系。④有芒的雜合子與無芒的隱性純合子，或有芒的隱性純合子與無芒的雜合子雜交(測交)，后代的性狀及數量比都接近有芒∶無芒≈1∶1，無法判斷性狀顯隱性關系。因此C項正確。
2．豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物。豌豆的紅花與白花是一對相對性狀(分別由遺傳因子A、a控制)，現有一批遺傳因子組成為AA與Aa的紅花豌豆，兩者數量之比是1∶3。自然狀態下其子代中遺傳因子組成為AA、Aa、aa的數量之比為(　　)
A．25∶30∶9 B．7∶6∶3　C．5∶2∶1 D．1∶2∶1
答案　B
解析　豌豆自然狀態下是自花傳粉，只能自交。故1/4AA1/4AA，3/4Aa3/4×1/4AA、3/4×1/2Aa、3/4×1/4aa，即3/16AA、3/8Aa、3/16aa，兩種情況綜合起來，子代遺傳因子組成為AA、Aa、aa的數量之比為7∶6∶3，B正確。
3．果蠅灰身(B)對黑身(b)為顯性，現將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交，產生的F1再自交產生F2，下列分析正確的是(　　)
A．若將F2中所有黑身果蠅除去，讓灰身果蠅自由交配，產生F3，則F3中灰身與黑身果蠅的比例是5∶1
B．若將F2中所有黑身果蠅除去，讓遺傳因子組成相同的灰身果蠅進行交配，則F3中灰身與黑身的比例是8∶1
C．若F2中黑身果蠅不除去，讓果蠅進行自由交配，則F3中灰身與黑身的比例是3∶1
D．若F2中黑身果蠅不除去，讓遺傳因子組成相同的果蠅進行交配，則F3中灰身與黑身的比例是8∶5
答案　C
解析　F2遺傳因子組成為1BB、2Bb、1bb，將F2中所有黑身果蠅bb除去，讓灰身果蠅(1BB、2Bb)自由交配，F3黑身果蠅的比例為××＝，即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1，A錯誤；F2遺傳因子組成為1BB、2Bb、1bb，將F2中所有黑身果蠅bb除去，讓遺傳因子組成相同的灰身果蠅(1BB、2Bb)進行交配，F3黑身果蠅的比例為×＝，所以灰身∶黑身＝5∶1，B錯誤；若F2中黑身果蠅不除去，則F2遺傳因子組成為1BB、2Bb、1bb，B配子的概率＝b配子的概率＝，所以讓果蠅進行自由交配，后代黑身果蠅的比例為×＝，則灰身∶黑身＝3∶1，C正確；若F2中黑身果蠅不除去，讓果蠅自交，則F3中灰身∶黑身＝(＋×)∶(＋×)＝5∶3，D錯誤。
4．(2020·貴陽第一中學高一檢測)金魚草的花色由一對遺傳因子控制。粉紅色的金魚草自交產生的182株后代中，有紅色44株，粉紅色91株，白色47株。若紅色與粉紅色的金魚草雜交，則后代中粉紅色金魚草的比例最可能是(　　)
A．33% B．50%　C．67% D．100%
答案　B
解析　設金魚草的花色由A、a控制，粉紅色的金魚草自交產生的后代中，紅色∶粉紅色∶白色＝44∶91∶47≈1∶2∶1，說明粉紅色金魚草是雜合子(Aa)，紅色金魚草和白色金魚草為純合子。若紅色金魚草是顯性純合子(AA)，則白色金魚草為隱性純合子(aa)，紅色(AA)與粉紅色(Aa)的金魚草雜交，子代遺傳因子組成及比例為AA(紅色)∶Aa(粉紅色)＝1∶1；若紅色金魚草是隱性純合子(aa)，與粉紅色的金魚草(Aa)測交，子代遺傳因子組成及比例為Aa(粉紅色)∶aa(紅色)＝1∶1，故后代中粉紅色金魚草的比例是50%。
5．某雌雄同株植物高莖對矮莖為顯性，由于某種原因使攜帶矮莖遺傳因子的花粉只有能夠成活。現用多株純合高莖植株作母本、矮莖植株作父本進行雜交，F1植株自交，F2的性狀分離比為(　　)
A．3∶1 B．7∶1 C．5∶1 D．8∶1
答案　B
解析　設植物的高莖和矮莖分別受遺傳因子A和a控制。根據題意可知，用多株純合高莖植株(AA)作母本，矮莖植株(aa)作父本進行雜交，由于父本產生的花粉粒很多，因此攜帶矮莖遺傳因子的花粉只有的成活率并不影響產生的后代的數目，則雜交產生的F1均為Aa，因此F1產生的雌配子的遺傳因子組成為A、a，而產生的雄配子的遺傳因子組成為A、a，因此產生的F2中aa＝×＝，因此F2的性狀分離比為7∶1。
6．血型檢測是親子鑒定的依據之一。人類常見的ABO血型系統的血型與對應的遺傳因子組成的關系如表所示。下列相關說法不正確的是(　　)
血型 遺傳因子組成
A IAIA、IAi
B IBIB、IBi
AB IAIB
O ii
A．決定ABO血型的遺傳因子有IA、IB、i
B．A型、B型和O型血個體都為純合子
C．遺傳因子組成為IAi和IBi的個體孕育的子代可能出現四種血型
D．利用血型檢測一般不能準確地進行親子鑒定
答案　B
解析　根據表中信息可知，決定ABO血型的遺傳因子有IA、IB、i，A項正確；O型血個體為純合子，但A型和B型血個體可能為純合子，也可能為雜合子，B項錯誤；遺傳因子組成為IAi和IBi的個體孕育的后代的遺傳因子組成可能有IAi、IBi、IAIB、ii四種，對應血型分別為A型、B型、AB型、O型，C項正確；利用血型檢測一般只能“排除”親子關系，不能確定是否一定有親子關系，D項正確。

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