高考生物遗传实验设计题总结(内部资料)

1高考生物遗传实验设计题总结（内部资料）朔州市平鲁区李林中学赵生金根据近几年的高考试题分析和考纲要求，本文就此对涉及遗传学实验设计的各种题型进行归纳总结，井作具体的分析，希望对同学们有所帮助。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。如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。如【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。甲×乙→甲甲为显性乙为隐性甲×乙→乙乙为显性甲为隐性2①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、。答案：①基因分离（2分）②方法一：选择的亲本及交配方式子代果实性状太空甜椒基因型纯种小果实普通甜椒×大果实太空甜椒（2分）全部为小果实dd（2分）全部为大果实DD（2分）出现性状分离（有大果实和小果实）Dd（2分）方法二：步骤选择的亲本及交配方式子代果实性状太空甜椒的基因型第1步大果实太空甜椒×（1分）出现性状分离（有大果实和小果实）Dd（1分）全部为大果实DD或dd（1分）第纯种小果实普通甜椒全部为大果实DD（2分）32步×大果实太空甜椒（1分）全部为小果实dd（2分）③基因型和环境共同作用（2分）④红:绿=1∶0（2分）厚:薄=3∶1（2分）【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）答案：方案一P：多对灰身×灰身实验结果预测：①若F1中出现灰身与黑身，则灰身为显性②若F1中只有灰身，则黑身为显性方案二P：多对黑身×黑身实验结果预测：①若F1中出现灰身与黑身，则黑身为显性②若F1中只有黑身，则灰身为显性方案三P：多对灰身×黑身实验结果预测：①若F1中灰身数量大于黑身，则灰身为显性②若F1中黑身数量大于灰身，则黑身为显性【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？解答：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。【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空谈所致，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）。命题分析：本题以基因突变为背景，实际考查学生对显、隐性状的判断。对于植物来说，自交是首选的方法，等同于用相同性状的个体杂交这一方法。答案：选用多株阔叶突变型石刁柏雌株和雄株进行杂交，若杂交后代出现了野生（窄叶）型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变（阔叶）型，则为隐性突变所致。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。4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。答案：（1）让该栗色公与多匹白色母马配种，然后统计子代马的毛色。（2）①如果测交后代既有栗色马又有白色马，则说明该栗色马是杂合子。②如果测交后代都是白色马，则也说明该栗色马是杂合子。③如果测交后代都是栗色马，则说明该栗色马一般是纯合子。【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。答案：（1）隐X1/8（2）将该只雌果蝇与种群中任一雄果蝇交配，统计子代雌、雄果蝇的数目。若子代雌、雄果蝇比例为1:1，说明该雌果蝇为纯合子；若子代雌、雄果蝇比例为2:1，说明该雌果蝇为杂合子。遗传图解如下：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5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”。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：答案：方法步骤：①让这只残翅果蝇与正常温度条件下发育的异性残翅（vv）果蝇交配；②使其后代在正常温度条件下发育；③观察后代翅的形态。结果分析：①若后代表现均为残翅果蝇，则这只果蝇为纯合残翅（vv）；②若后代表现有长翅果蝇，则这只果蝇为“表型模拟”。【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6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。答案：（1）变异温度变化影响发育(2)用这些残翅果蝇繁殖的幼虫在25OC下培养，如果后代全部是长翅，说明残翅的出现是不可遗传的变异，不可遗传的变异是由温度变化引起的，遗传物质没有发生改变，推测正确；如果后代全部是残翅或者出现部分残翅，说明残翅的出现是可遗传的变异，可遗传是由于温度变化导致遗传物质改变引起的，推测错误。【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。解析：（1）显性突变杂合子用这头矮牛与多头正常母牛交配，如后代矮牛与正常牛呈1:1，则矮生是由于基因突变的直接结果。遗传图解见下图1（2）用这头矮牛与多头正常母牛交配，如后代全部正常或正常牛多于矮牛，则矮生是由于隐性矮生基因的“携带者”偶尔交配后的结果。遗传图解见下图2、图3。四、细胞质遗传与细胞核遗传的判断基本方法：正反交法7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