版高中生物213分离规律在实践中的应用学案中图版.docx

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版高中生物213分离规律在实践中的应用学案中图版

第三节　分离规律在实践中的应用

目标导航

　1.结合实践，简述分离规律在医学实践和育种中的应用。

2.结合实例，归纳分离规律的解题思路与技巧方法。

一、分离规律在医学实践中的应用

1.应用

研究人类遗传病的发病规律，也就是用遗传规律分析遗传病的遗传方式，推断后代患病的风险率，给患者及其亲属提出建议与指导，从而达到预防的目的。

2.方法

系谱分析法。

3.遗传病种类及特点

（1）显性遗传病：

代代都有患者出现；

（2）隐性遗传病：

家族不连续传递。

二、分离规律在育种中的应用

1.目的

培育出可以稳定遗传的优良品种。

2.优良性状的类型

（1）显性性状个体

①纯合体：

基因型可表示为AA，能稳定遗传。

②杂合体：

基因型可表示为Aa，不能稳定遗传。

（2）隐性性状个体

一定是隐性纯合体，基因型可表示为aa，能稳定遗传。

3.育种方法

（1）隐性性状：

只要出现即为纯种，直接选出。

（2）显性性状：

连续逐代自交，直到后代不发生性状分离为止，才获得可以稳定遗传的纯种。

判断正误：

（1）分离规律的适用范围是进行有性生殖生物的性状遗传。

（　　）

（2）分离规律发生在配子形成过程中。

（　　）

（3）分离规律的实质是控制同一性状的成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

（　　）

（4）鉴定一只灰色兔是否是纯合体用测交。

（　　）

（5）区分狗的长毛与短毛的显隐性关系用测交。

（　　）

（6）不断提高小麦抗病品系的纯度用测交。

（　　）

（7）测定杂种灰兔F1的遗传因子组成用杂交。

（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）×　（6）×　（7）×

一、分离规律在医学实践中的应用

1.人类遗传病的类型、特点及判定方法

类型

遗传特点

判定方法

实例

显性遗传病

后代发病率高，每代都有患者

“有中生无”为显性

如多指病，AA和Aa均为患者

隐性遗传病

往往传递不连续，呈现隔代遗传特点

“无中生有”为隐性

如白化病，aa为患者，Aa为正常

2.禁止近亲结婚的原理

每个人都是5～6种不同的隐性致病基因的携带者。

近亲结婚的双方很可能是同一种致病基因的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此要禁止近亲结婚。

如下图：

3.遗传病的概率的计算

遗传概率的计算方法通常有两种。

例如，一对表现正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子。

如果他们再生一个孩子，表现正常的概率是多少？

患白化病的概率是多少？

正常双亲生了一个患病的孩子，说明双亲都是杂合体，设基因型是Aa。

因此正常孩子的基因型是AA或Aa，患病孩子的基因型是aa。

方法一：

用分离比直接推出

因此再生一个孩子，表现正常的概率是

，患白化病的概率是

。

用分离比直接计算时，也可参考以下思路：

①正常后代概率＝1－患病后代概率；

②患病后代概率＝1－正常后代概率。

方法二：

用配子的概率计算

先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘。

Aa亲本产生A、a配子的概率都是

。

①后代为aa的概率＝a雌配子概率×a雄配子概率＝

＝

；

②后代为AA的概率＝A雌配子概率×A雄配子概率＝

＝

；

③后代为Aa的概率＝a（♀）概率×A（♂）概率＋a（♂）概率×A（♀）概率＝

＋

＝

。

还可参考这样的思路：

Aa的概率＝1－AA概率－aa概率。

一批基因型为AA与Aa的豌豆，两者数量之比是1∶3。

自然状态下假设结实率相同。

1.其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为多少？

答案　7∶6∶3。

由题干分析，

AA与

Aa的豌豆分别自交，前者后代全为AA，后者AA、Aa、aa的比值为1∶2∶1，因此其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为（

＋

）∶

∶

＝7∶6∶3。

2.若将子代的所有个体自交，后代中AA个体的比例是多少？

答案　

。

因为子代所有的个体及其比值为7AA∶6Aa∶3aa，其中AA占

，Aa占

，则自交后代会出现AA的个体占

＋

＝

。

3.若取出子代中表现型为显性的个体让其自交，后代中显性和隐性个体的比值为多少？

答案　23∶3。

子代中表现型为显性的个体及其比值为7AA∶6Aa，让其自交，则Aa的个体产生的后代会出现隐性性状，其比值为6/13×

＝3/26，因此后代中显性和隐性个体的比值为23∶3。

1.两只白羊生了两只白羊和一只黑羊，如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是________。

（设用A、a表示基因）

问题导析

（1）两只白羊的后代中出现了性状分离，则新出现的黑色为隐性性状，双亲均为杂合体，双亲的基因型均为Aa。

（2）子代白羊的基因型为AA或Aa，黑羊的基因型为aa。

方法一：

用分离比直接推出

Aa×Aa→AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，后代为白色的概率为

。

方法二：

用配子的概率计算

Aa亲本产生A、a配子的概率都是

，则

①后代为AA的概率＝

＝

；

②后代为Aa的概率＝A（卵细胞）概率×a（精子）概率＋a（卵细胞）概率×A（精子）概率＝

＋

＝

；

所以，后代是白色的概率是

。

答案　

一题多变

羊的毛色白色对黑色为显性。

两只杂合白羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若它们再生第4只小羊，其毛色（　　）

A.一定是白色的

B.是白色的可能性大

C.一定是黑色的

D.是黑色的可能性大

答案　B

解析　因羊的白色对黑色为显性。

两杂合白羊为亲本，接连生下三只小羊是白羊，生第4只小羊也是生白色的可能性大。

因为两种杂合的白羊交配，从理论上看这对亲本生出的小羊白（1显纯＋2显杂）∶黑（隐纯）＝3∶1。

二、分离规律在育种中的应用

1.培育显性性状类型。

杂合体后代还将继续发生分离，需连续种植选择，直到不发生性状分离为止。

杂合体Aa连续自交，第n代的比例情况如下表

杂合体

纯合体

显性纯合体

隐性纯合体

所占比例

1－

－

2.培育隐性性状类型。

杂合体自交即可选出，隐性性状一旦出现，就不再发生性状分离。

3.过程：

甲品种×乙品种→F1→F1自交→F2→人工选择→自交→F3→人工选择→自交……→性状稳定的新品种。

1.根据上表比例，试作出杂合体、纯合体所占比例坐标曲线图。

答案　

2.根据坐标曲线图可知，具有一对相对性状的杂合体自交，后代中纯合体的比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合体和隐性纯合体各占一半。

由此，在育种过程中，选育符合人们要求的个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。

2.具有一对基因的杂合体个体，至少连续自交几代后纯合体的比例才可达95%以上（　　）

A.3B.4C.5D.6

问题导析

　根据乘法原理：

Aa的杂合体自交n次，其后代杂合体的比例为

，纯合体的比例为1－

≥95%。

答案　C

一题多变

已知小麦高秆是显性性状。

一株杂合体小麦自交得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（　　）

答案　B

解析　设高秆的基因为A，矮秆的基因为a。

由题意知F1基因型的类型及比例为：

AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。

淘汰矮秆小麦后

AA和

Aa，再让F1自交（相同遗传型个体相交），F2中矮秆植株占总数的

＝

。

三、有关分离规律问题的解题思路

分离规律的问题主要有两种类型：

正推类和逆推类。

（以A、a为例）

1.由亲代推断子代的基因型与表现型（正推型）

该种题型需要牢记以下六种交配方式后代的基因型和表现型的比例，然后对号入座即可。

亲本

子代基因型及比例

子代表现型及比例

AA×AA

全为显性

AA×Aa

AA∶Aa＝1∶1

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

全为隐性

2.由子代推断亲代的基因型与表现型（逆推型）

（1）分离比法：

运用上表直接逆推，如

（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体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。

科学家发现了一只罕见的白色雄猴，请你设计一个最佳方案，可以较快地让这只白色雄猴繁殖成一群白色猴群。

答案　猴子的白化病与人类白化病一样，是隐性性状。

如果白色基因用a表示，这只白色雄猴体细胞中基因的组成是aa。

最佳的设计方案是：

先让这只白色雄猴与常色雌猴交配，再让F1雌猴与白色雄猴交配。

因F1雌猴一定含有a基因，因此F1雌猴与白色雄猴交配，子代一定会产生白猴。

这样就会很快繁殖出一群白猴。

3.人类的单眼皮和双眼皮是由一对基因B和b决定的。

某男孩的双亲都是双眼皮，而他却是单眼皮。

该男孩及其父母的基因型依次是________、________、________。

问题导析

（1）双亲均为双眼皮，而孩子却为单眼皮，由此判断双眼皮为显性性状，双亲的基因型为B_。

（2）孩子是单眼皮，根据隐性纯合可判断为bb，两个基因分别来自父亲和母亲，所以双亲均为杂合体。

答案　bb　Bb　Bb

一题多变

已知豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，在杂交试验中，后代有

的矮茎，则其亲本的基因型

是（　　）

A.DD×ddB.DD×Dd

CDd×DdD.Dd×dd

答案　D

1.人的秃顶是由常染色体显性基因B控制的，但只有男性表现。

一个非秃顶男性和一个其父非秃顶的女性结婚，他们生了一个男孩，该男孩后来表现为秃顶，其母亲的基因型是（　　）

A.BBB.BbC.bbD.不确定

答案　B

解析　根据题意，非秃顶男性的基因型是bb，与一个其父不是秃顶的女性婚配，所以该女性含有b基因。

他们所生的男孩表现为秃顶，说明该男孩有一个B基因，而他的父亲的基因型是bb，不可能传给他B基因，所以B基因一定是他母亲传给他的。

2.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，兄弟俩基因型均为AA的概率是（　　）

A.0B.

答案　B

解析　由1号和2号生出5号（女）患者，可以推知该遗传病为常染色体隐性遗传病，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，且基因型均可能是

AA或

Aa，按乘法原理，可以知道兄弟俩基因型均为AA的概率是

＝

。

3.给你一粒黄色玉米（玉米是雌雄同株、雌雄异花的植物），请你从下列方案中选一个既可判断其基因型又能保持纯种的遗传特性的可能方案（　　）

A.观察该黄粒玉米，化验其化学成分

B.让其与白色玉米杂交，观察果穗

C.进行同株异花传粉，观察果穗

D.让其进行自花授粉，观察果穗

答案　C

解析　玉米为雌雄同株、雌雄异花的植物，故通过同株异花传粉，根据子代表现型可确定其基因型。

子代若发生性状分离，则为杂合体；子代若不发生性状分离，则为纯合体且能保持纯种特性。

若让黄色玉米与白色玉米杂交，则会改变其纯种特性。

4.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

答案　C

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，后代的基因型为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。

5.下图为与白化病有关的某家族遗传系谱图，致病基因用a表示，据图分析回答下面的问题。

（1）该遗传病由________基因控制的。

（2）图中Ⅰ1的基因型是________，Ⅱ2的基因型为________。

（3）图中Ⅱ1的基因型为________，Ⅱ1为纯合体的概率是________。

（4）若Ⅱ1与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则第二个孩子为白化病的概率是________。

答案　

（1）隐性　

（2）Aa　aa　（3）AA或Aa　

　（4）

解析　首先，根据正常的双亲Ⅰ1和Ⅰ2生出患病女儿Ⅱ2，推断致病基因为隐性。

在此基础上，推知Ⅱ2的基因型为aa，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa；又因为Ⅱ1表现正常，所以Ⅱ1可能是AA或Aa，且是AA的可能性为

。

若Ⅱ1与一杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则可确定Ⅱ1为Aa，所以再生一个孩子为白化病的概率为

。

基础巩固

1.人类多指是由显性基因（A）控制的一种常见畸形，下列叙述不正确的是（　　）

A.只要亲代之一的基因型为AA，其子女均患多指

B.只要亲代之一含有A基因，其子女都有可能出现多指

C.双亲的基因型均为Aa，其子女均患多指

D.双亲的基因型均为Aa，其子女患多指的概率是3/4

答案　C

解析　多指是由显性基因控制的，因此双亲一方的基因型为AA时，子女均患多指。

双亲一方只要含有A基因，其后代就有患多指的可能性。

双亲的基因型均为Aa时，子女患多指的概率是3/4。

2.用基因型未知的灰鼠和白鼠进行遗传实验，得到的实验结果如下表：

亲本

后代

杂交

母本

父本

灰色

白色

Ⅰ

灰色

白色

Ⅱ

灰色

118

Ⅲ

白色

Ⅳ

灰色

白色

如果来自组合Ⅳ的灰色雌鼠亲本与来自组合Ⅱ的灰色雄鼠亲本交配，那么下列4种情况最可能的是（　　）

A.所有后代都是灰色的

B.所有后代都是白色的

C.后代中的一半是灰色的

D.后代中的1/4是灰色的，或者后代中的1/4是白色的

答案　A

解析　根据杂交组合Ⅱ，具有相同性状的亲本（灰色）杂交后代出现性状分离，判断灰色是显性，且亲本灰色全是杂合体。

根据杂交组合Ⅳ，具有相对性状的两个亲本杂交，后代只表现一种性状（灰色），判断亲本中的灰色雌鼠是纯合体。

杂交组合Ⅳ的灰色雌鼠（纯合体）与组合Ⅱ的灰色雄鼠（杂合体）交配，后代全是灰色。

3.从杂合体高茎豌豆（Dd）所结种子中任取两粒种子种植，它们都发育成高茎豌豆的概率为（　）

D.1

答案　C

解析　Dd×Dd→1DD∶2Dd∶1dd，子代表现型为高茎的概率为

，两粒种子长成的个体都是高茎的概率为：

＝

。

4.有一种严重的椎骨病是由一隐性基因引起的，一对正常夫妇生了一个有病的女儿和一个正常的儿子，则该儿子携带致病基因的可能性是（　　）

答案　C

解析　若该病致病基因用a表示，由题意可知，该夫妇基因型均为Aa，由于Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，其中AA和Aa均表现正常，其中杂合体占

。

5.一对杂合的白色绵羊生下4只小羊，理论上4只小羊的表现型为3白1黑的可能性是（　　）

A.100%B.

答案　C

解析　此4只小羊第一只为黑色，其余3只为白色的可能性为

＝

，第二只或第三只或第四只为黑色（其余为白色）的可能性均为

。

所以理论上4只小羊的表现型为3白1黑的可能性是

×4＝

。

6.人对苯硫脲感觉味苦是显性性状，对苯硫脲没有味觉是隐性性状，叫味盲。

有三对夫妇的子代味盲分别是：

25%、50%、100%，则双亲的基因型依次是（　　）

①BB×BB　②bb×bb　③BB×bb　④Bb×Bb　⑤Bb×bb　⑥BB×Bb

A.①③④B.④②⑤

C.⑤④②D.④⑤②

答案　D

解析　味盲的基因型是bb，要使bb个体出现的几率为25%、50%、100%，对应的双亲基因型应分别为：

Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb（25%）；Bb×bb→1Bb∶1bb（50%）；bb×bb→bb（100%）。

巩固提升

7.下图是某白化病家族的遗传系谱图，请推测Ⅱ2与Ⅱ3这对夫妇生白化病孩子的概率是（　　）

答案　A

解析　由系谱图易推出白化病受隐性基因控制，Ⅱ2、Ⅱ3基因型可能为AA

或Aa

，生白化病孩子的概率为

＝

。

8.豌豆高茎对矮茎为显性，现将A、B、C、D、E、F、G七棵植株进行交配实验，所得结果如下表。

从理论上说，子代高茎豌豆植株中高茎纯合体所占的比例为（　　）

实验组合

A×B

C×D

E×F

G×D

子代

高茎

矮茎

A.10%B.25%C.50%D.66%

答案　A

解析　A、B组合的子代为高茎∶矮茎＝21∶7，即3∶1，符合杂合体自交后代分离比，理论上讲，高茎纯合体为7株；E、F组合的子代为高茎∶矮茎＝1∶1，符合测交类型，子代高茎全为杂合体；C、D组合的子代全为矮茎，则C、D也是矮茎；G、D组合的子代全为高茎，则子代高茎全为杂合体。

因此子代高茎豌豆中高茎纯合体比例为7/（21＋20＋29）＝10%。

9.某二倍体植物的叶表面无蜡粉和有蜡粉是一对相对性状（由等位基因E、e控制），某校研究性学习小组做了如下三组实验，下列有关分析不正确的是（　　）

编组

亲本组合

F1的表现型及比例

甲组

无蜡粉植株（♀）×有蜡粉植株（♂）

无蜡粉∶有蜡粉＝1∶1

乙组

无蜡粉植株（♂）×有蜡粉植株（♀）

无蜡粉∶有蜡粉＝1∶1

丙组

有蜡粉植株自交

无蜡粉∶有蜡粉＝1∶3

A.实验结果表明有蜡粉是显性性状

B.控制这对相对性状的基因位于细胞核内

C.三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee

D.丙组的F1中纯合体所占的比例是1/4

答案　D

解析　由丙组结果可判断有蜡粉是显性性状，A正确；由甲组和乙组正反交结果相同，可判断控制这对相对性状的基因位于细胞核内，B正确；甲组和乙组后代比例为1∶1，属于测交，因此亲本中有蜡粉植株的基因型为Ee，丙组亲本的基因型也都是Ee，C正确；丙组的F1中纯合体所占的比例是1/2，D错误。

10.鼠的毛色类型由等位基因B、b控制。

黑毛雌鼠甲、乙分别与褐毛雄鼠丙交配。

甲胎共生出9只黑毛幼鼠和7只褐毛幼鼠，乙胎共生出19只黑毛幼鼠，则甲、乙、丙的基因型依次可能为（　　）

A.BB、Bb、bbB.bb、Bb、BB

C.Bb、BB、bbD.Bb、bb、BB

答案　C

解析　甲×丙→黑、褐，乙×丙→黑，可判断黑为显性性状，继续分析可得出甲、乙、丙的基因型分别为Bb、BB、bb。

11.某研究性学习课题小组调查人群中双眼皮和单眼皮（控制眼皮的基因用E、e表示）的遗传情况，统计结果如下表：

组别

婚配方式

家庭

子

女

父

母

单眼皮

双眼皮

单眼皮

双眼皮

一

单眼皮

二

双眼皮

单眼皮

300

102

105

三

单眼皮

双眼皮

100

四

双眼皮

200

据表分析回答下面的问题。

（1）根据上表中第________组调查结果可判断该性状的显隐性。

（2）第二组抽样家庭中父亲的基因型可能是________。

（3）第一组某家庭中母亲去美容院将单眼皮变成双眼皮后，其再生一个双眼皮女儿的概率为________。

答案　

（1）四　

（2）EE或Ee　（3）0

解析　亲代表现型相同，子代出现性状分离即可判断亲代表现的性状是显性性状，由第四组中：

双眼皮×双眼皮→单眼皮，可判断双眼皮为显性性状。

第二组子代中双眼皮∶单眼皮不是3∶1，也不是1∶1，说明亲代双眼皮基因型既有EE又有Ee。

第一组亲代基因型为ee×ee，整容不改变母亲的基因，故女儿的基因型全为ee，双眼皮的概率为0。

个体的基因型是精子与卵细胞结合成受精卵决定的，是有性生殖的结果，后天改变（如整容、输血）及无性生殖等不改变个体生殖细胞的基因型。

12.玉米是一种雌雄同株植物，其顶部开雄花，下部开雌花。

在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如下的杂交实验。

实验一：

将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，授粉后雌花发育成穗轴上的玉米粒。

实验二：

将植株B的花粉粒转移到同一植株的雌花上，进行授粉。

实验三：

植株A的花粉粒被转移到与植株B具有相同基因型的另一植株的雌花上进行授粉。

上述三个实验所获得的玉米粒的糯与非糯如下表所示：

实验

非糯玉米粒

糯玉米粒

一

591

195

二

794

三

406

385

（1）在糯与非糯这一相对性状中，显性性状是________，其理由是________________。

若用M和m表示显隐性基因，植株B的基因型为____________________________。

（2）实验三的子代中，糯玉米粒的胚乳的基因型为______________________________。

若植株A连续自交，则第n代中纯合体所占的比例为________。

实验________的授粉类型长期进行对植物有利，原因是________________________________________________。

（3）玉米是遗传学研究的良好材料，请依据本题说明用玉米作为遗传实验材料的两个理由：

________________________________________________________________________；

________________________。

新采摘的玉米果穗具有甜味，但放置一段时间后，甜味便降低，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）非糯玉米　由实验一可知，植株A自交，后代性状分离比为非糯玉米∶糯玉米＝3∶1　mm

（2）mmm　1－1/2n　三　后代产生更大、更多的变异，提高后代对环境的适应性　（3）玉米为雌雄同株异花传粉植物，既可自交又可杂交；生长期较短，繁殖速度较快；具有容易区分的相对性状；产生的后代数量较多，统计更准确等（答出其中两点即可）　在酶的作用下，单糖转变为多糖

走进高考

13.（2014·新课标卷Ⅰ，5）下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图（深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体）。

近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是（　　）

A.Ⅰ2和Ⅰ4必须是纯合体

B.Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合体

C.Ⅱ2

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