生物遗传实验设计(内部资料)

1高考生物遗传实验设计题总结一、显隐性（完全显性）的判断（确定某一性状的显隐性）基本思路是依据相对性状和性状分离的概念进行判断。以下野生型（或自然种群）指显性中既有纯合体也有杂合体。1．若已知亲本皆为纯合体：杂交法（定义法）2．若已知亲本是野生型（或自然种群）：性状分离法：选取具有相同性状的多对亲本杂交，看后代有无性状分离。若有则亲本的性状为显性性状，若无则亲本为隐性性状。3．若已知亲本是野生型：可选取多对具有相对性状的亲本杂交，后代中比例大的性状是显性性状。4．若亲本未知类型植物：方案一：杂交分别自交若后代只表现甲（或乙）性状，则甲（或乙）为显性若后代甲、乙性状均出现，再分别自交，若甲（或乙）出现性状分离则甲（或乙）为显性方案二：分别自交杂交若甲（或乙）出现性状分离则甲（或乙）为显性若甲、乙均未出现性状分离，再杂交，若后代为甲（乙）性状则甲（乙）为显性动物：将上述分别自交换为同性状的多对个体杂交。注意：上述方法主要针对常染色体遗传，若是X染色体则用下面方法。5.X染色体⑴亲本皆为纯合体：选具有相对性状的雌雄个体交配。⑵亲本是野生型（或自然种群）：选多对多对（或一雄多雌）具有相对性状的雌雄个体交配。【例1】：科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船，应用在微重力和宇宙射线等各种因素作用下生物易发生基因突变的原理，从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体，培育出大果实“太空甜椒”。假设果实大小是一对相对性状，且由单基因（D、d）控制的完全显性遗传，请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实太空甜椒为实验材料，设计一个方案，以鉴别太空甜椒大果实这一性状的基因型。①你的实验设计原理是遵循遗传的___________________规律。②请你在下表中根据需要．．设计1～2个步骤，在下表中完成你的实验设计方案，并预测实验结果和得出相应的结论。（8分）选择的亲本及交配方式预测的实验结果（子代果实性状）结论（太空甜椒基因型）③在不同地块栽培这些纯种的大果实太空甜椒时，发现有的地里长出的甜椒都是小果实的，这说明生物的性状是的结果。④假设普通甜椒的果皮颜色绿色（A）对红色（a）是显性，子叶厚（B）对子叶薄（b）是显性，现把基因型为AaBb的个体的花粉传给aaBb的个体，则该植株所结果皮的颜色和子叶的厚薄的分离比分别是、。【例2】果蝇的灰身、黑身由常染色体上一对基因控制，但不清楚其显隐性关系。现提供一自然果蝇种群，假设其中灰身、黑身性状个体各占一半，且雌雄各半。要求用一代交配试验（即P→F1）来确定其显隐性关系。（写出亲本的交配组合，并预测实验结果）【例3】已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？2【例4】石刁柏是一种名贵蔬菜，属于XY型性别决定。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏，雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。现已证明阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂交组合，杂交结果，结论）。二、显性性状个体是纯合子还是杂合子的判断（某一个体的基因型）假设待测个体为甲（显性），乙为隐性1．测交：（动物或植物）将待测显性个体与隐性类型杂交，若后代显性性状：隐性性状=1：1，则为杂合子，若后代全为显性性状，则为纯合子。甲×乙→全甲（纯合）甲×乙→甲：乙=1：1（杂合）2．自交：（植物、尤其是两性花）将待测显性个体自交，若后代不发生性状分离，则为纯合子，若后代显性性状：隐性性状=3：1，则为杂合子。3．杂交：（动物）待测个体甲×多个同性状个体（结果同上）4．单倍体育种：针对植物【例1】某农场养了一群马,有栗色马和白色马。已知栗色基因(B〉对白色基因(b)呈完全显性。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种。(1)为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作,你应怎样配种?(2)杂交后代可能出现哪些结果?并对每一结果作出相应的鉴定。【例2】一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，经研究发现该种群的基因库中存在致死基因，它能引起某种基因型的个体死亡。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F1中有202个雌性个体和98个雄性个体。请回答：（1）导致上述结果的致死基因具有性致死效应，位于染色体上。让F1中雌雄果蝇相互交配，F2中出现致死的几率为。（2）从该种群中任选一只雌果蝇，用一次杂交实验来鉴别它是纯合子还是杂合子，请写出遗传图解（有关基因用A、a表示），并用文字简要说明你的推断过程。三、确定某变异性状是否为可遗传变异(变异仅由环境引起还是环境引起基因变化导致)的实验探究总的思路：探究变异是否遗传，实质是探究变异个体的遗传物质或基因型是否改变，也就是要检测变异个体的基因型。一般要看其后代的情况，如果是遗传物质引起的，则该性状能遗传给后代，如果是环境引起的，则该性状不能遗传给后代。基本方法：1．利用该性状的多对个体交配（自交或杂交）结果结论：若后代仍有该变异性状，则为遗传物质改变引起的可遗传变异若后代无该变异性状，则为环境引起的不可遗传变异2．该性状个体×正常隐性性状个体（类似测交）结果结论：分两种情况㈠变异性状为显性，若后代仍有该变异性状，则为遗传物质改变引起的可遗传变异若后代无该变异性状，则为环境引起的不可遗传变异㈡变异性状为隐性若后代只有该变异性状，则为遗传物质改变引起的可遗传变异若后代有正常性状，则为环境引起的不可遗传变异即：【例1】正常温度条件下（25℃左右）发育的果蝇，果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性，这一对等位基因位于常染色体上。但即便是纯合长翅品种（VV）的果蝇幼虫，在35℃温度条件下培养，长成的成体果蝇却表现为残翅，这种现象叫“表型模拟”。3是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。现有一只残翅果蝇，如何判断它是否属于纯合残翅（vv）还是“表型模拟”？请设计实验方案并进行结果分析。方法步骤：结果分析：【例2】在正常的培养温度25OC时，果蝇经过12d就可以完成一个世代，每只雌果蝇能产生几百个后代。某一生物兴趣小组，在暑期饲养了一批纯合长翅红眼果准备做遗传学实验，因当时天气炎热气温高达35OC-37OC，他们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温至25OC培养。不料培养的第7d停电，空调停用一天，也未采取别的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（有雌有雄）。（1）残翅性状的出现在遗传学上称为。你认为残翅最可能是由于什么造成的。（2）请设计一个实验探究你关于残翅形成原因的推测，简要写出你的实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析。【例3】在一外貌正常的牛群中，偶然产出一头矮生的雄犊。这种矮生究竟是由于基因突变的直接结果，还是由于隐性矮生基因的“携带者”偶尔交配后发生的分离呢？请加以探究。（1）如果矮生是由于基因突变的直接结果，则该突变一般是（显性突变还是隐性突变），该矮生雄牛为。据此，设计杂交实验，确定“是由于基因突变的直接结果”。请写出遗传图解（有关基因用A、a表示），并用文字简要说明你的推断过程。（2）设计杂交实验，确定“是由于隐性矮生基因的“携带者”偶尔交配后发生的分离”。请写出遗传图解（有关基因用A、a表示），并用文字简要说明你的推断过程。四、细胞质遗传与细胞核遗传的判断基本方法：正反交法结果预期和结论：（1）对于无性别区分的生物，它的结果预期和结论有两种情况：①如果正交和反交的子代表现相同，则为细胞核遗传；②如果正交和反交的子代表现不同（总与母本性状相同），则为细胞质遗传。（2）对于有性别区分的生物，它的结果预期和结论有三种情况：①如果正交和反交的子代表现相同，则为核遗传中的常染色体遗传；②如果正交和反交的子代表现不同，但都为母本性状，则为细胞质遗传；③如果正交和反交的子代表现不同，但一个杂交组合的后代雌雄个体表现相同性状，另一个杂交组合的后代雌雄个体性状表现不同，雌性表现一个性状（为显性性状），雄性表现为另一个性状（为隐性性状），则为细胞核遗传中的伴X染色体注意：若题中要求显隐性和遗传方式（核遗传或质遗传）综合判断，则考虑用正交和反交的方法据F1表现型作出判断。总之,要灵活运用实验设计方法,针对具体问题选出最佳实验组合方案。【例1】玉米为单性花且雌雄同株，绿茎和紫茎为一对相对性状，现以纯种绿茎和纯种紫茎为材料，设计实验探究控制绿茎和紫茎这对相对性状的基因位于细胞质还是位于细胞核的染色体上，请写出实验思路，并推测预期结果及相应的结论。【例2】实验室有三个不同的纯种果蝇突变品系a、b、c，均由某纯种野生型果蝇突变而来。现以这些未交配过的果蝇为材料，设计实验探究突变基因a、b、c位于细胞质还是位于细胞核的染色体上，请写出实验思路，并推测预期结果及相应的结论。4五、遗传定律的实验探究1．如何验证一对相对性状（或两对相对性状）是由一对等位基因（或两对非同源染色体上的非等位基因）控制（即遵守基因分离定律或基因自由组合定律）基本方法：先选具相对性状的两个纯合亲本杂交，获得F1（1）测交或自交（动物则杂交）看是否符合相应的特殊比例（2）单倍体育种（植物）（3）花粉鉴定（某些特殊植物）【例1】某品种有玉米显性高蛋白植株(纯合子)和低蛋白植株。为验证该性状是否由一对基因控制（即符合基因的分离定律），请参与实验设计并完善实验方案：①步骤1：选择____________和____________杂交。预期结果：____________。②步骤2：____________。预期结果：____________。③观察实验结果，进行统计分析：如果__________与__________相符，可证明该性状由一对基因控制。【例2】已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩这三对相对性状各受一对等位基因的控制，红花、白花用A、a表示，高茎对矮茎用B、b表示、籽粒饱满、籽粒皱缩用D、d表示。1）为了确定每对性状的显、隐性，以及它们的遗传是否符合自由组合定律，现选用表现型为白花高茎籽粒皱缩和____________两个纯合亲本进行杂交，如果F1表现红花高茎籽粒饱满，则可确定每对性状的显、隐性，并可确定以上两个亲本的基因型为___________和___________。2）为验证这三对相对性状是否满足自由组合现象，请参与实验设计并完善实验方案：①步骤1：选择红花高茎籽粒皱缩纯合子和____________杂交。预期结果：_______________________________________________。②步骤2：_______________________________________________。预期结果：_______________________________________________。或步骤2：___________________________________________________.预期结果：_______________________________________________。③观察实验结果，进行统计分析：如果实验结果与预期结果相符，可证明这三对相对性状满足自由组合现象。【例3】实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑体红眼果蝇，每种果蝇雌雄个体都有。已知：上述两对相对性状均属完全显性遗传，性状的遗传遵循遗传的基本定律，灰体和黑体这对相对性状由一对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制，所有果蝇都能正常生活。如果控制果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上，请设计一套杂交方案，以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上，并预期结果，作出相应的结论。2．探究某性状是由一对等位基因还是由两对等位基因控制、遵循什么遗传定律基本方法：先选具相对性状的两个纯合亲本杂交获得F1，让F1测交或自