高中生物最新专题分离定律的解题规律和概率计算

分离定律的解题规律和概率计算

一、分离定律的解题思路

1．分离定律解题依据—六种交配组合

2.由亲代推断子代(解题依据正推)

(1)若亲代中有显性纯合子(AA)，则子代一定为显性性状(A_)。

(2)若亲代中有隐性纯合子(aa)，则子代中一定含有隐性遗传因子(_a)。

3．由子代推断亲代(解题依据逆推法)

(1)若子代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。

(2)若子代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。

(3)若子代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即AA×AA 或AA×Aa 或AA×aa。

二、杂合子连续自交问题

(1)规律

亲代遗传因子组成为Tt ，连续自交n 代，F n 中杂合子的比例为多少若每一代自交后将隐性个体淘汰，F n 中杂合子的比例为多少

①自交n 代

???????杂合子所占比例：12n 纯合子TT ＋tt 所占比例：1－12n ，其中TT 和tt 各占1/2×? ?????1－12n

②当tt 被淘汰掉后，纯合子(TT)所占比例为：

TT TT ＋Tt ＝1/2×? ?????1－12n 1/2×?

?????1－12n ＋12n ＝2n －12n ＋1 杂合子(Tt)所占比例为：Tt TT ＋Tt ＝1－2n

－12n ＋1＝22n ＋1

。 (2)应用

①杂合子连续自交可以提高纯合子的纯合度

也就是提高纯合子在子代中的比例。解答此题时不要忽

略问题问的是“显性纯合子比例”，纯合子共占1－1/2n，其中显性纯合子与隐性纯合子各占一半，即1/2－1/2n＋1。

②杂合子、纯合子所占比例可用曲线表示如下：

三、遗传概率的计算

1．概率计算的方法

(1)用经典公式计算

概率＝(某性状或遗传因子组合数/总数)×100%

(2)概率计算的原则

①乘法原理：相互独立事件同时出现的几率为各个独立事件几率的乘积。也就是一件事情需要分几步进行，每一步计算出概率后相乘，即为这件事情的概率。

例如，生男孩和生女孩的概率都分别是 1/2，由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是 1/2 ，第二胎生女孩的概率也是1/2 ，那么两胎都生女孩的概率是1/4 。

②加法原理：互斥事件中有关的事件出现的几率，等于各相关互斥事件的几率之和。

所谓互斥事件是指一个事件的出现可能有几种形式，但一个事件的发生只能是几种形式的一种，不可能把几种形式都包在一个事件中。即互斥事件的特点是，一种形式的事件

出现，其他形式的事件就被排除。也就是一件事情分几种情况进行，每种情况计算出概率后相加，即为这件事情的概率。

例如：肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa，他们的孩子的基因型可能是：AA，Aa，aa概率是1/4，1/2，1/4。然而这些基因型都是互斥事件，一个孩子是AA，就不可能同时又是其他。所以一个孩子表现型正常的概率是3/4 。

2．解决遗传系谱中的概率问题

(1)规律

①若父母无病，出生小孩有患病的，则该病为隐性遗传病，可以记为“无中生有为隐性”；如图乙。

②若父母都有病，出生小孩有无病的，则该病为显性遗传病，可以记为“有中生无为显性”；如图甲。

③若父母无病，出生小孩有患病的，有不患病的，则不患病小孩为杂合子的概率为2/3，因正常小孩遗传因子组成只能为1/3AA和2/3Aa两种．

(2)应用

多指是一类由常染色体上的遗传因子控制的人类遗传病。已知某女患者的家系图，试回答下列问题(设A、a是与该病有关的遗传因子)：

①据图谱判断，多指是由__________性遗传因子控制的遗传病。

②写出Ⅲ中女患者及其父母所有可能的遗传因子组成：女患者________________，父亲____________，母亲____________________。

③如果该女患者与多指男患者结婚，其后代所有可能的遗传因子组成是____________。

④如果该女患者与一正常男子结婚，其后代患多指的概率为________________。

解析①从遗传系谱图可知，正常个体7号的双亲(5、6号)均为患者，所以该病是由常染色体上的显性遗传因子控制的遗传病。②Ⅲ中7号个体的遗传因子组成为aa，所以其父母的遗传因子组成均为Aa，女患者的遗传因子组成为1/3AA或2/3Aa。③多指男患者遗传因子组成可能为AA或Aa，所以该女患者与多指男患者结婚，后代所有遗传因子组成有AA、Aa、aa。④正常男子的遗传因子组成为aa，只有女患者的遗传因子组成为Aa时才会有正常的后代，正常的概率为2/3×1/2＝1/3，所以子代患病概率为1－1/3＝2/3。

答案①显②AA或Aa Aa Aa ③AA、Aa、aa ④2/3

四、自交和自由交配

1．概念

(1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配，植物是指自花传粉。

(2)自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。

2．交配组合

若某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。

(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。

(2)自由交配有九种组合方式。

(3)示例：已知果蝇的长翅和残翅是一对相对性状。现让纯种长翅果蝇和纯种残翅果蝇杂交，F1全是长翅，F1自交产生F2，将F2中的残翅个体全部除去，让长翅雌雄个体自由交配，则F3中长翅果蝇所占的比例。

分析：长翅为显性性状，F2中长翅遗传因子组成为AA 或Aa，分别占1/3和2/3。

方法一：F2中长翅果蝇自由交配有四种组合方式。

①♂1/3AA×♀1/3AA→1/9AA长翅；

②♂2/3Aa×♀1/3AA→2/9A－长翅；

③♂1/3AA×♀2/3Aa→2/9A－长翅；

④♂2/3Aa×♀2/3Aa→3/9A－长翅＋1/9aa残翅

因此后代中长翅果蝇比例为：1/9＋2/9＋2/9＋3/9＝8/9。

方法二：F2中只有Aa×Aa后代才出现残翅果蝇，故残翅果蝇所占比例为2/3Aa×2/3Aa＝2/3×2/3×1/4＝1/9，则长翅果蝇所占比例为1－1/9＝8/9。

[典例赏析]

类型一分离定律的解题思路

[例1] 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( )

A．10% B．25% C．50% D．66%

[思路点拨]

据后代性状分离比?

亲本遗传

因子组成

?

推测杂交组合

的性状表现

精讲精析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，说明c、d均为矮茎；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所占比例为7/(21＋20＋29)×100%＝10%。

答案A

类型二杂合子连续自交问题分析

[例2] 水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Tt)为亲本，连续自交3代，子三代中杂合抗病水稻的概率及每次自交后均除去不抗病水稻再自交后纯合抗病水稻的概率分别是( )

A．1/4，7/16 B．1/4，7/9

C．1/8，7/9 D．1/8，1/16

[思路点拨] 首先确定自交后代中每种遗传因子组成所占的概率，特别注意逐代淘汰不抗病水稻后遗传概率的变化。

精讲精析根据分离定律知，杂合子(Tt)自交，根据杂合子连续自交规律，子三代(F3)中各遗传因子组成及概率为TT∶Tt∶tt＝7/16∶1/8∶7/16，因此Tt占1/8；若每一代

去除不抗病水稻，根据杂合子连续自交规律，TT所占比例为2n－1

＝7/9。

2n＋1

答案C

类型三分离定律与遗传图谱分析

[例3] 某种常染色体上的遗传病，正常(A)对白化病(a)为显性。下图是一个该病家族的遗传系谱图，则图中Ⅰ1、Ⅰ3的遗传因子组成和Ⅲ1为该病患者的概率分别为( ) A．AA、Aa和1/16 B．Aa、Aa和1/9

C．Aa、AA和1/4 D．Aa、Aa和1/64

[思路点拨] 由系谱图判断，该病为隐性遗传病，图中Ⅱ2、Ⅱ3遗传因子组成都为AA和Aa，概率分别为1/3和2/3。

精讲精析Ⅰ代四个个体全部正常，Ⅱ1和Ⅱ4为患者，推出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4的遗传因子组成都是Aa，Ⅱ2、Ⅱ3的遗传因子组成为1/3AA、2/3Aa，Ⅲ1为患者的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9。

答案B

[专项突破]

1．大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列杂交试验中，能判断显性和隐性关系的是( )

①紫花×紫花→全为紫花②紫花×紫花→601紫花

201白花③紫花×白花→全为紫花④紫花×白花

→98紫花102白花

A．①和② B．③和④

C．①和③ D．②和③

D [判断显性和隐性的方法一般可认为“无中生有”有为隐性的方法来判断，另外根据分离定律，如果具有相对性状的两个亲本杂交，F1中未表现出来的性状为隐性性状。] 2．一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮的孩子，那么这对夫妇再生两个孩子，两个孩子都为双眼皮的概率是( ) A．1/4 B．3/4 C．1/16 D．9/16

D [该夫妇均为双眼皮，能生一个单眼皮的孩子，可推知双眼皮对单眼皮为显性，且该夫妇都为杂合子(设为Aa)，双眼皮孩子的遗传因子组成为AA或Aa，这两种遗传因子组成为互斥事件，AA出现的概率为1/4，Aa出现的概率为1/2，则双眼皮孩子出现的概率为1/4＋1/2＝3/4，两个孩子每个孩子为双眼皮的概率为3/4，这是两个独立事件，应用乘法原理计算，为3/4×3/4＝9/16。]

3．番茄的红果对黄果是显性，现用红果与黄果番茄杂交，从理论上计算，其后代的遗传因子组成可能出现的比例是( )

A．1∶0或1∶1 B．1∶0或1∶2∶1

C．1∶2∶1或1∶1 D．1∶1∶1∶1

A [红果可为纯合子，也可为杂合子，若为纯合子，则

子代全为红果；若为杂合子，则子代为红果和黄果，比例为1∶1。]

4．假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占( )

A．1/9 B．1/16 C．4/81 D．1/8

B [该种群具有生殖能力的个体只有RR、Rr，二者在种群中各占4/9，即在具有生殖能力的个体中各占1/2，故该种群的配子比例为R∶r＝3∶1，r配子的概率为1/4，故子代中rr的概率为1/4×1/4＝1/16。]

5．用遗传因子组成未知的灰鼠和白鼠进行杂交育种实验，得到的实验结果如下表：

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

A [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子。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子。杂交组合Ⅳ的灰色雌鼠(纯合子)与组合Ⅱ的灰色雄鼠(杂合子)杂交，后代全是灰色。]

6．一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，关于这种现象的相关说法正确的是( ) A．符合孟德尔分离定律的显性∶隐性＝3∶1

B．该遗传不符合孟德尔的分离定律

C．这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性

D．双眼皮孩子与双亲的遗传因子组成相同

C [据题意，双眼皮夫妇生出单眼皮孩子，可知双眼皮对单眼皮为显性，且这对夫妇都是单眼皮遗传因子的携带

者。由孟德尔的分离定律可知，这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性，并且不同胎次互不影响。一对相对性状在遗传时符合孟德尔的分离定律，但分离定律中“显性∶隐性＝3∶1”的得出需要大量的统计数据，而非一次遗传现象中的显性性状和隐性性状之比。]

7.将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交，在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得如下图所示曲线图，据图分析，错误的说法是( )

A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例

B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例

C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小

D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化

C[Aa个体自交一代产生个体比为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，纯合子的比例由0变成了50%，若再次自交还会提高纯合子的比例，所以自交代数越多，纯合子占的比例越高。其中AA与aa的比例是相同的，所以b曲线也可以表示隐性纯合子所占比例变化。]

8．豌豆子叶黄色、绿色受一对遗传因子(Y、y)控制，

现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交，F1为黄色。F1自花受粉后结出F2代种子共8 003粒，其中子叶黄色豌豆种子为6 002粒。试分析完成：

(1)__________为显性性状，__________为隐性性状。

(2)亲本的遗传因子组成为________和________。

(3)F1代产生配子的类型是____________，其比例是____________。

(4)F2的性状表现是____________和____________，其比例是____________，其中子叶绿色为____________粒。

(5)F2的遗传因子组成是____________，其比例是____________。

解析由F1性状知子叶黄色是显性性状，子叶绿色是隐性性状。由此推知双亲子叶黄色为YY、子叶绿色为yy，根据孟德尔一对相对性状的遗传实验求出其他各项。

答案(1)子叶黄色子叶绿色(2)YY yy (3)Y和y 1∶1(4)子叶黄色子叶绿色3∶1 2 001

(5)YY、Yy、yy 1∶2∶1

9．豌豆花腋生和顶生是一对相对性状，受一对遗传因子B、b控制，下列是几组杂交实验结果。

根据以上实验结果，分析回答：

(1)根据组合________可判断出豌豆花腋生和顶生中，显性性状是________(填“顶生”或“腋生”)。

(2)组合二亲本的遗传因子组成分别是______、______，其后代腋生中杂合子比例为__________。

(3)组合三后代的腋生豌豆中杂合子占________。

解析(1)(2)组合二中，相同性状的亲本杂交产生的后代发生性状分离，说明亲本性状腋生是显性，且双亲均是杂合子Bb，杂交后代个体中BB占1/4，Bb占1/2，因此后代腋生中杂合子比例为1/2÷(1/4＋1/2)＝2/3。(3)组合三后代中腋生∶顶生＝1∶1，符合测交实验，则双亲的遗传因子组成是bb×Bb，后代中腋生豌豆全是杂合子(Bb)。

答案(1)二腋生(2)Bb Bb 2/3 (3)100%

10．下图所示是白化病遗传系谱图。请据图分析回答下列问题：(与此相关遗传因子设为A、a)

(1)该病致病遗传因子是________性遗传因子，Ⅰ1的遗传因子组成是________。

(2)Ⅱ6和Ⅱ7若再生第二胎，患病的概率是__________。

(3)Ⅲ10与Ⅲ11是近亲结婚，他们的后代出现白化病的概率是________________。

解析(1)双亲(Ⅰ1和Ⅰ2) 均正常，而后代(Ⅱ5)出现了白化病，可推知控制白化病的是隐性遗传因子，患者的遗传因子组成为aa，患者的正常双亲应是杂合子，遗传因子组成为Aa。依据表现性状写出各个个体相应的遗传因子组成(如下图所示)，Ⅱ6、Ⅲ8、Ⅲ10的遗传因子组成均有两种可能：1/3AA或2/3Aa。

(2)Ⅱ6(1/3AA或2/3Aa)和Ⅱ7(aa)若再生第二胎，患病的概率为2/3×1/2＝1/3。

(3)Ⅲ10与Ⅲ11(Aa)属近亲结婚，后代出现白化病的概率为2/3×1/4＝1/6。

答案(1)隐Aa (2)1/3 (3)1/6