2022年遗传学中实验题归类解题及训练 .pdf

1 遗传学中实验题归类解题及训练一相对性状中显、隐性关系确定的实验设计规律：确定显隐性性状时首选自交，看其后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。其次，让具有相对性状的两亲本杂交，看后代的表现型，若后代表现一种亲本性状，则此性状为显性性状。考虑各种情况，设定基因型来探究后代的表现型是否符合题意来确定性状的显隐性。隐性性状的亲本自交后代都是隐性性状。例 1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，每头母牛只产了 1 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)为了确定有角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)答案(1)不能确定。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无角，概率各为1/2。6 个组合后代合计出现3头无角小牛、3 头有角小牛。假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6 头母牛可能有两种基因型，即 AA和 Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或无角或为有角，概率各为 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。二纯合子、杂合子鉴定的实验设计名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -2 方法：自交法与测交法。采用自交法，如果后代出现性状分离，则此个体为杂合子；若后代中没有性状分离，则此个体为纯合子。采用测交法，如果后代中只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合子；如果后代中既有显性性状又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子。一般来说，动物常用测交法，而植物最简便的方法是采用自交法。例 2 3 支试管分别装有红眼雄果蝇和两种不同基因型的红眼雌果蝇，还有1 支试管内装有白眼果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别并写出上述3 支试管内果蝇的基因型(已知红眼对白眼为显性，显性基因用B表示)。析：先根据第二性征鉴别3 支试管内果蝇的性别，若某试管内为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为XBY；再用白眼雄性果蝇分别与另两支试管内的红眼雌性果蝇交配。若后代中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXb；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXB。三、基因在常染色体还是X 染色体上的实验设计规律：1、若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因是在常染色体还是在X染色体上，应选择的杂交组合为：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。分析结果：若后代既有显性又有隐性，且显性多于隐性，并且与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代雌性全部为显性，雄性全部为隐性，则基因位于X染色体上。例 3一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变，使野生型变为突变型。该鼠与野生型鼠杂交，F1的雌雄鼠中均既有野生型，又有突变型。假如仅通过一次杂交实验必须鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上，如何来鉴别？解析 (1)由条件可知，突变型是显性性状，野生型是隐性性状；该突变型雌鼠是杂合子用野生型的雌鼠与突变型的雄鼠杂交时，若后代雌鼠全为突变型，雄鼠全为野生型，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -3 则该基因位于X染色体上；若后代雌雄鼠中都有显性性状，则该基因位于常染色体上。四、根据性状判断生物性别的实验设计规律：要通过性状判断生物性别，在选择亲本时，只要让具有同型性染色体(XX 或 ZZ)的个体表现型是隐性性状，具有异型性染色体(XY 或 ZW)的个体表现型是显性性状即可。这样在子代中具有同型性染色体(XX或 ZZ)的个体表现型是显性，具有异型性染色体(XY或 ZW)的个体表现型是隐性性状。例 3 有一种雌雄异株的草本经济植物，属XY 型性别决定，但雌株是性杂合子(即XY)，雄株是性纯合子(即 XX)。已知其叶片上的斑点是X染色体上的隐性基因(b)控制的。某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应选择：(1)表现型为的植株作母本，其基因型为。表现型为的植株作父本，其基因型为。(2)子代中表现型为的是雌株。子代中表现型为的是雄株。答案 (1)无斑点 XBY 有斑点 XbXb (2)有斑点无斑点五、探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传规律：观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型。细胞质遗传有两大特点：母系遗传；后代分离比不符合孟德尔遗传规律。要注意细胞质遗传与伴性遗传的区别。虽然正、反交结果不同，但伴性遗传符合孟德尔的遗传规律，后代有一定的分离比。一、判定核遗传与质遗传 例 1 有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。如果花色的遗传是细胞核遗传，请写出F2 代的表现型及其比例。答案 正交:P 红花白花名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -4 F1 反交：P白花红花F1 若正交与反交产生的F1 的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本无关，表现为红花或白花中的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传3 红1 白或 3 白1 红。点评 要注意细胞质遗传与伴性遗传的区别。伴性遗传符合孟德尔遗传规律，后代有一定的分离比，且后代性状的出现往往与性别有关。六、表型模写的实验设计表型模写：环境改变所引起的表型改变,有时与由另一种基因引起的表型变化很相似,这种现象叫做表型模写。表型模写的性状是不能真实遗传的。因为其遗传物质并没有发生改变。规律：用变异的雌雄个体交配，并且在正常条件下让其产生后代，观察后代的相关性状表现例、已知家鸡的突变类型无尾(M)对普通类型有尾(m)是显性。现用普通有尾鸡自交产的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状。(1)普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是_，如果不在孵化早期向卵内注射胰岛素，正常情况下表现型应是_。(2)孵化早期一般是指胚胎发育的_ 期。(3)你认为上述实验中胰岛素的作用是_。(4)请设计实验探究你在(3)中的假设，简要写出实验步骤、实验结果和结论。答案(1)mm，有尾；(2)卵裂和囊胚；(3)诱导基因m突变为 M（或影响胚胎的正常发名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -5 育）；(4)让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡，成熟后雌雄交配（1 分）。所产受精卵正常孵化(不注射胰岛素)。观察后代相关性状表现（1 分）。如果后代出现无尾鸡，则证明胰岛素的作用是诱导基因发生突变（1 分）；如果后代全部表现出有尾性状，则证明胰岛素的作用并非诱导基因突变，只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行（1分）。七、育种过程的实验设计方法：亲本杂交-F1 自交-选育-连续自交例题、在蒙古绵羊中卷毛(B)对直毛(b)为显性，短羊绒(E)对长羊绒(e)为显性，这些基因是独立分配的。有纯合卷毛短羊绒绵羊和直毛长羊绒绵羊种羊数只。试设计培育出能稳定遗传的卷毛长羊绒绵羊育种方案(简要程序)：第一步：。第二步：。第三步：。2）F2 中卷毛长绒绵羊的基因型有-和-两种，其纯合体占卷毛长羊绒绵羊总数的-，杂合体总数的-。3）此题应用了基因的-定律。答案 1：第一步有用纯种的卷毛绵羊和直长毛绵羊进行交配产生 f1 代第二步用产生的F1 代相互交配得到各种形状的绵羊f2 代第三步选择其中的卷毛长羊绒的绵羊不断进行相互交配直到没有形状分离为止BBee 和 Bbee 其中纯合体占1/3 杂合体占 2/3 基因分离定律答案 2：第一步：让纯合的卷毛短羊绒绵羊与纯合的直毛长羊绒绵羊杂交，得到杂合的卷毛短羊绒绵羊F1。第二步：让杂合F1代羊自交，选出卷毛长羊绒绵羊。第三步：把F2代中的卷毛长羊绒绵羊和直毛长羊绒绵羊测交，若后代不发生性状分离，则该卷毛长羊绒绵羊为纯合体。八、验证基因分离定律和基因自由组合定律方法：测交法、自交法和F1花粉鉴定法。【例】已知纯种的粳稻和糯稻杂交，F1全为粳稻。粳稻中含有直链淀粉遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)，糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计实验方案验证基因的分离规律(实验过程中可自由取用必要实验器材，基因用M和 m表示)。实验方法：。实验步骤：。实验预期现象：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -6。实验现象的解释：。实验结论：【解析】对基因分离规律的验证，主要有3 种方法：测交法、自交法和F1花粉鉴定法。【答案】方案一：实验方法：采用测交法加以验证。实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻。(2)让 Fl代杂交粳稻与糯稻测交，观察后代性状分离现象。实验预期：测交后代出现两种不同表现型且比例为1：1。实验现象解释：依据测交使用的糯稻为纯合体只产生一种含糯性基因(m)的配子，后代既然出现两种表现型，即粳稻和糯稻，则F1必然产生两种类型的配子，即M和 m。实验结论：F1中含有 M和 m基因，且M和 m这对等位基因在F1产生配子的过程中必然随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离规律。方案二：实验方法：运用 F1花粉鉴定法。实验步骤：(1)首先让纯种粳稻和糯稻杂交。获得F1杂合粳稻。(2)F1开花时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。实验预期：花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色。实验现象解释：F1在产生配子的过程中产生了一种含M 基因的配子(蓝黑色)和一种含 m基因的配子(红褐色)。实验结论：由此说明，F1在减数分裂产生配子的过程中所含的等位基因M和 m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子。从而直接验证了基因的分离规律。方案三：实验方法：采用自交法加以验证。实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获得F1杂合粳稻。(2)让 Fl杂合粳稻自交，观察后代性状分离现象。实验预期：自交后代出现两种不同表现类型且比例为粳稻：糯稻3：1。实验解释：依据自交使用的粳稻为杂合体，同时含有M和 m基因，因此表现为粳稻。在 F1进行减数分裂形成配子时，产生了含有基因M和 m的两种雌配子和两种雄配子，无论是雌配子还是雄配子基因M：m都接近 1：l，雌雄配子的结合机会是相等的。因此，上述两种雌雄配子的结合所产生的F2便出现了两种表现型，粳稻：糯稻3：1。实验结论：F1在进行减数分裂形成配子时，所含等位基因M和 m随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代，从而验证了基因的分离规律。【评价】本题以粳稻和糯稻的杂交遗传为背景，以基因分离规律、自交、测交、淀粉鉴定等基础知识为载体，主要考查学生课本知识运用能力名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -7 06 年高考题: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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -