二轮复习遗传实验设计

遗传的实验设计①具有相对性状的纯合体亲本杂交，子一代杂合体显现的亲本的性状为显性性状。②若相对性状双亲中，已知一方是纯合体，且子代数量相当大，亦可判断。③据“杂合体自交后代出现性状分离”。新出现的性状为隐性性状。④在未知显/隐性关系的情况下，任何亲子代表现型相同的杂交都无法判断显/隐性。一、显隐性的判断例1（2005全国卷）已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配每头母牛只产一头小牛，在6头小牛中，3头有角，3头无角。(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推理过程。(2)为了确定有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？（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论）不能确定①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛，3头有角小牛。②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种的基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2。由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中含有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性（1）不能确定。无论有角是显性性状，还是无角为显性性状，只要亲本的基因型为Aa×aa，后代的表现型比例均为1：1；且所研究的后代数量太少，不能说明真实的分离比。例2：丙种鼠的一个自然种群中，体色有褐色和黑色两种，是由一对等位基因控制的。①若要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系，采取的方法最好是：。②已知褐色为显性，若要通过杂交实验探究控制体色的基因是只位于X染色体上还是位于常染色体上，应该选择的杂交组合是_______________________。①分开圈养褐色鼠和黑色鼠，让其自由交配，观察哪种鼠能发生性状分离，发生性状分离的为显性性状②♀黑色×♂褐色例3：已知小鼠的正常尾与弯曲尾是一对相对性状，控制该性状的基因位于X染色体上，现有发育良好的纯合正常尾雌、雄小鼠各一只，纯合弯曲尾雌、雄小鼠各一只，请设计一次杂交实验确定这对相对性状的显隐性。请写出实验方案，并预测实验结果。(假设子代个体足够多)①实验方案：②结果预测和相应结论：。①任取两只不同表现型的雌、雄小鼠交配；②Ⅰ子代只表现一种表现型，则亲代中雌性小鼠为显性，雄性小鼠为隐性。Ⅱ子代雌雄小鼠各表现出一种表现型，则亲代雄性小鼠为显性，雌性小鼠为隐性。二、基因位置的判断①先判断显隐性：②再假设基因位于Ｘ染色体上，进行推导验证。③子代的各种性状比例因性别而异，可认为基因位于Ｘ染色体上（从性遗传除外）。例4：果蝇是遗传学的经典实验材料，果蝇中的长翅与残翅、红眼与白眼、灰身与黑身为三对相对性状（设翅型基因为A、a，眼色基因为B、b，体色基因为H、h）。现有两种基因型果蝇交配，后代表现型统计数据如下表，请分析回答：表现型红眼长翅红眼残翅白眼长翅白眼残翅雌果蝇3100雄果蝇3131（1）果蝇控制翅型与眼色这两对相对性状的基因分别位于和染色体上，其遗传遵循定律。常染色体X染色体基因的自由组合例5:在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中，出现了一只黑身雄果蝇，假如已弄清黑身是隐性性状。请设计实验，判断黑身基因是位于常染色体上，还是X染色体上。请完成相关实验方案及相应的实验结论。实验方案：①第一步，将与变异的黑身雄果蝇交配，得子一代；子一代全是。②第二步，将子一代的与原种群的杂交。实验结论：若后代全是，则黑身基因在常染色体上；若后代出现，则黑身基因在X染色体上。纯种灰身雌果蝇灰身灰身雌果蝇纯合灰身雄果蝇灰身果蝇雄性黑身果蝇例（06全国卷I）从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇。请回答下列问题：（4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。(要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上。如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上。如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现灰色，雌性全部表现黄色；在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上。如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现黄色，雌性全部表现灰色；在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。例6：已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因。若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程。例7：已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是，雌性的基因型是；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是，雌性的基因型是，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是_____，刚毛雌果蝇的基因型是_________（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）（1）XbYbXBXBXBYbXbXbXbYbXBXb（2）XbXb×XBYB截毛雌蝇刚毛雄蝇↓XbYB×XbXbF1刚毛雄蝇截毛雌蝇↓XbXbXbYB雌蝇均为截毛雄蝇均为刚毛例8实验室中现有—批纯合的正常翅果蝇，其中出现了一只截翅的雄果蝇。假如已经知道截翅为隐性性状，请设计实验，判断截翅基因是位于常染色体上还是染色体上。请写出有关实验步骤、可能的实验结果及相关结论（假设所有果蝇均能正常繁殖存活）。实验步骤：________________________________________________________________________。结果分析及结论：______________________。参考答案：方案一：实验步骤：第一步：用纯种正常翅雌果绳与变异的截翅雄性果蝇交配，得F1，F1全是正常翅第二步：将F1的正常翅雌果蝇与F1的正常翅雄果蝇杂交。结果分析及结论：如果后代出现雌性截翅，则截翅基因位于常染色体上；如果后代不出现雌性截翅，则截翅基因位于X染色体上。方案二：实验步骤：第一步，用纯种正常翅雌果蝇与变异的截翅雄果蝇交配，得F1，F1全是正常翅。第二步，将F1的正常翅雌果蝇与原种群的纯合正常翅雄果蝇杂交。结果分析及结论：如果后代全为正常的，则截翅基因位于常染色体上；如果后代出现雄性截翅，则截翅基因位于X染色体上。两种基本题型①由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)②由子代分离比推断亲本基因型(逆推型)三、基因型的判断解题基本思路：从隐性性入手，以配子为中心，根据比例关系，最后进行尝试。１．隐性纯合突破法：具隐性性状的个体一定是纯合体，其基因型中的两个隐性基因分别来自两个亲本，说明两个亲本至少含一个隐性基因。2．性状分离比突破法：根据特殊交配组合后代的性状分离比来确定基因型。交配类型亲本基因型F1性状分离杂合体自交Bb×Bb3∶1测交Bb×bb1∶1例9：用黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本，杂交得到F1，F1自交得到F2。某研究性学习小组从F2中取一粒黄色圆粒的豌豆(甲)，欲鉴定其基因型。(1)他们设计了如下方案：I．选择表现型为的豌豆与甲一起播种，并进行人工杂交试验。试验时，应先对作母本的未成熟的花采取处理，待花成熟时再进行。Ⅱ.预测可能的试验结果及结论：(2)上述方案中，一粒豌豆长成的植株，所结种子的数量可能无法满足统计分析的需要，为获取可信的大量试验数据，在该试验中可采取的一种措施是______________。(1)I．绿色皱粒去雄、套袋(缺一不得分)授粉(每空2分，共6分)Ⅱ．①若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，说明甲的基因型为YyRr。②若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒两种表现型，说明甲的基因型为YYRr。③若后代出现黄色圆粒、绿色圆粒两种表现型，说明甲的基因型为YyRR。④若后代出现黄色圆粒一种表现型，说明甲的基因型为YYRR。(每点3分，共12分)(2)以待测豌豆为父本，多株绿色皱粒豌豆为母本进行杂交试验(或：在待测豌豆萌发后通过组织培养途径，增加个体数量；花药离体培养；无性繁殖等)(2分)例10:甲乙两管果蝇具有世代关系，甲可能是乙的亲本，也可能是乙的后代。甲管果蝇全部为长翅果蝇，乙管果蝇既有长翅，也有残翅。长翅（V）对残翅（v）是显性。（1）如果乙管果蝇是甲管果蝇近亲交配（相当于自交）的后代，则甲管果蝇的基因型是；乙管果蝇的基因型是。（2）如果甲管果蝇是乙管果蝇的杂交后代，则乙管果蝇的基因型是；甲管果蝇的基因型是。（3）乙管是甲管的亲本时，乙管果蝇除必须具有相对性状外，还应具备的两个基本条件是：和。VvVV、Vv、vvVV、vvVv亲本为纯合子长翅和残翅分别为双亲中的一方例：果蝇的残翅(b)对正常翅(B)为隐性,后胸变形(h)对后胸正常(H)为隐性,这两对基因分别位于Ⅱ号和Ⅲ号常染色体上。现有两个纯种果蝇品系：残翅后胸正常与正常翅后胸变形。设计一个实验来验证这两对基因位于两对染色体上。四、遗传定律的验证例11：孟德尔利用豌豆作为实验材料发现了分离定律和自由组合定律。请回答下列问题：（1）有下列三种类型的婉豆各若干，请写出符合要求的所有亲本组合。验证分离定律的所有亲本组合：。验证自由组合定律的所有亲本组合:。甲×甲乙×乙甲×乙甲×丙乙×丙甲×乙乙×乙乙×丙例12：若豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状．由一对等位基因（E、e）控制，红花和白花为一对相对性状,由一对等位某因（F、f）控制。现有两株豌豆杂交后代为高茎红花：高茎白花:矮茎红花:矮茎白花=1：1：1：1。若此结果能够验证自由组合规律，请写出亲本的基因型，并说明理由。基因型：，理由：。（2）基因型：EeFf×eeff（2分）杂交后代为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=1：1：1：1的亲本基因型可能是EeFf×eeff或Eeff×eeFf如果能验证自由组合定律，说明两对等位基因位于2对同源染色体上，亲本基因型可能是EeFf×eeff，基因型为eeff的个体只产生一种配子，基因型为EeFf的个体产生比例是1：1：1：1的四种类型的配子，如果基因型是Eeff和eeFf，亲本都产生2种配子，因此2对等位基因也可能位于一对同源染色体上，不能验证自由组合定律。例13菜碗豆夹果的革质膜性状有大块革质膜、小块革质膜、无革质膜三种类型，为研究该性状的遗传（不考虑交叉互换），进行了下列实验：实验一亲本组合F1F2大块革质膜品种（甲）×无革质膜品种（乙）大块革质膜品种（丙）大块革质膜：小块革质膜：无革质膜=9:6:1实验二品种（丙）×品种（乙）子代表现型及比例大块革质膜：小块革质膜：无革质膜=1:2:1（1）根据实验一结果推测：革质膜性状受____对等