第21課時分離定律的概率計算和常規應用課標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，并可由此預測子代的遺傳性狀。考情分析分離定律的實質和應用2024·安徽·T122024·全國甲·T322023·全國甲·T62023·江蘇·T232023·天津·T162023·北京·T192022·全國甲·T322022·海南·T152022·湖南·T19題型一顯、隱性性狀的判斷基本模型1．根據子代性狀判斷2．根據遺傳系譜圖進行判斷3．合理設計雜交實驗進行判斷典例1(2024·荊州月考)玉米的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()典例2(2022·全國甲，32節選)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性，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)間行種植進行實驗，果穗成熟后依據果穗上籽粒的性狀，可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性，則實驗結果是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；若非糯是顯性，則實驗結果是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。題型二純合子與雜合子的判斷基本模型[提醒]鑒定某生物個體是純合子還是雜合子，當被測個體是動物時，常采用測交法；當被測個體是植物時，上述四種方法均可，其中最簡便的方法為自交法。典例3(2019·全國Ⅱ，5)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學用全緣葉植株(植株甲)進行了下列四個實驗。①讓植株甲進行自花傳粉，子代出現性狀分離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驗是()A．①或② B．①或④C．②或③ D．③或④典例4(2024·南京質檢)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品種進行花色雜交實驗，實驗過程如圖所示。請回答下列問題：(1)若已知油菜的白花和黃花受一對等位基因控制。正反交實驗中，F1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)請設計實驗對第(1)問的推斷做出驗證。①選用F1乳白花進行________(填“雜交”或“自交”)。②統計后代中花色的數量及比例。③結果分析：若子代中____________________________________________________，則第(1)問推斷成立；若子代中未出現上述結果，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)→根據子代一對基因分別來自兩個親本→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體，則親代基因型中必定含有一個a基因，然后再根據親代的表型作出進一步推斷。(3)根據分離定律中規律性比例直接判斷(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相對性狀，且是由單基因(A、a)控制的完全顯性遺傳，現有一株紅花植株和一株白花植株作實驗材料，設計如表所示實驗方案以鑒別兩植株的基因型。下列有關敘述錯誤的是()選擇的親本及雜交方式預測子代表型推測親代基因型第一組∶紅花自交出現性狀分離③①④第二組∶紅花×白花全為紅花AA×aa②⑤A.根據第一組中的①和④可以判斷紅花對白花為顯性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)番茄果實的顏色由一對等位基因A、a控制，如表是關于番茄果實顏色的3個雜交實驗及其結果。下列分析正確的是()實驗組親本表型F1的表型和植株數目紅果(個)黃果(個)1紅果×黃果4925042紅果×黃果99703紅果×紅果1511508A.番茄的果實顏色中，黃色為顯性性狀B．實驗組1的親本基因型：紅果為AA，黃果為aaC．實驗組2的F1紅果番茄均為雜合子D．實驗組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算(含自交與自由交配)基本模型1．概率計算的方法(1)用經典公式計算概率＝(某性狀或基因型數/總數)×100%。(2)用配子的概率計算：先計算出親本產生每種配子的概率，再根據題意要求用相關的兩種配子概率相乘，相關個體的概率相加即可。2．概率計算的類型(1)已知親代基因型，求子代某一性狀出現的概率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用配子的概率計算Bb親本產生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，求子代某一性狀發生的概率實例：一對夫婦均正常，且他們的雙親也都正常，但雙方都有一個患白化病(由一對隱性基因控制，相關基因用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？解答此題分三步進行：3．雜合子連續自交和自由交配的相關計算(1)自交和自由交配的區別①概念不同自交一般是指基因型相同的個體或同一個體間的交配。自由交配是指群體中個體隨機進行交配，包括基因型相同或不同的個體之間的交配。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)有關自交和自由交配的相關計算的方法及區別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自由交配強調的是群體中所有個體進行隨機交配，以基因型為1/3AA、2/3Aa的動物群體為例進行隨機交配，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單些。(3)雜合子Dd連續自交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曲線如圖2所示：(4)雜合子(Aa)連續自交，且逐代淘汰隱性個體，自交n代后，顯性個體中，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糖原沉積病Ⅰ型是受一對等位基因控制的遺傳病。一對表現正常的夫婦生了一個患糖原沉積病Ⅰ型的女兒和一個正常的兒子。若這個兒子與一個糖原沉積病Ⅰ型攜帶者的女性結婚，他們所生子女中，理論上是患糖原沉積病Ⅰ型女兒的可能性是()A．1/12B．1/8C．1/6D．1/3典例8(經典高考題)用基因型為Aa的小麥分別進行連續自交、隨機交配、連續自交并逐代淘汰隱性個體、隨機交配并逐代淘汰隱性個體，根據各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯誤的是()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中當非甜和甜玉米都是純合子時，不能判斷顯隱性關系；B中當其中有一個植株是雜合子時，不能判斷顯隱性關系；C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；D中若后代有兩種性狀，則不能判斷顯隱性關系，綜上所述，C項符合題意。]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[實驗①中植株甲自交，子代出現了性狀分離，說明作為親本的植株甲為雜合子。實驗④中植株甲與另一具有相同性狀的個體雜交，后代出現3∶1的性狀分離比，說明親本均為雜合子。在相對性狀的顯隱性不確定的情況下，無法依據實驗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)正交和反交實驗中，F1油菜花色都為乳白花，不和雙親當中的任何一方完全一致，該現象可能是由雜合子中存在的不完全顯性情況導致的。(2)使用“假說—演繹法”設計實驗，依據第(1)問的假設，若對乳白花(Dd，假設相關基因用D/d表示)進行自交實驗，則其后代會出現性狀分離。根據不完全顯性的假設，后代性狀分離比為白花∶乳白花∶黃花＝1∶2∶1。若實驗驗證環節的結果和假設一致，則該假說成立，否則假說不成立。題型三典例5A[據表格可知，第一組中的①應為不發生性狀分離(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)，故根據第一組中的①和④不可以判斷紅花對白花為顯性，A錯誤，D正確；紅花自交后代出現性狀分離，說明紅花對白花為顯性，且親本紅花③為雜合子Aa，B正確；②應為紅花∶白花＝1∶1，為測交比例，故⑤為Aa×aa，C正確。]典例6C[由實驗組2或實驗組3可知，紅果為顯性性狀，A錯誤；實驗組1的親本基因型：紅果為Aa、黃果為aa，B錯誤；實驗組2的親本基因型：紅果為AA、黃果為aa，F1紅果番茄均為雜合子，基因型為Aa，C正確；實驗組3的F1中黃果番茄的基因型是aa，D錯誤。]題型四典例7A[設致病基因為a，根據題干信息分析可知，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。若這個兒子與一個糖原沉積病Ⅰ型攜帶者的女性(Aa)結婚，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病Ⅰ型女兒的可能性是1/6×1/2＝1/12。]典例8C[曲線Ⅱ是隨機交配并逐代淘汰aa的曲線，F2(1/2AA＋1/2Aa)隨機交配以后，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，繼續自交則其后代是1/3AA＋2/3(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa)，淘