备战2023年高考生物全国通用易错题11关于实验设计的遗传题(原卷版).pdf

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1、易错点 11 关于实验设计的遗传题 关于实验设计的遗传题常常出现在高考题中，多数以杂交实验为背景的非选择题考查遗传规律、变异等遗传学知识。而没有全面且深刻理解遗传规律、变异等遗传学知识，无法读懂复杂的试题实验情境获取试题中有效信息、无法将所学知识应用于解题等是失分原因。在复习备考中，需要深刻领悟遗传变异知识之间的内在联系，通过专题练习达到融会贯通的效果。注意以下细微易错陷阱，对提高这类题的解题能力有所帮助。易错陷阱 1：杂交亲本和杂交方式的选择。混淆杂交、自交、测交、正交与反交等概念和应用条件造成误判，审题没有注意题干限制条件（自花传粉植物或雌雄同株或两性花、只能用已有实验中材料、杂交一次等）

2、而造成错选。易错陷阱 2：验证遗传定律实质的实验设计。忽略一对同源染色体上的非等位基因遵循分离定律造成误判，没有理解自由组合定律实质用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律造成错答。易错陷阱 3：遗传实验设计思路。设计思路漏写观察子代表现型及比例而失分；预测伴性遗传中子代表现型时忽略性别也是性状而丢分；忽略探究性实验与验证性实验结果预测的不同漏答而丢分。例题 1、（2022 全国乙卷 T32）某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：。其中酶 1 的合成由基因 A 控制，酶 2 的合成由基因 B 控制，基因 A 和 基因 B 位于非同源染色体上。回答下列问

3、题：（1）现有紫花植株（基因型为 AaBb）与红花杂合体植株杂交，子代植株表型及其比例为 _；子代中红花植株的基因型是_；子代白花 植株中纯合体占的比例是_。（2）已知白花纯合体的基因型有 2 种。现有 1 株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验（要求选用 1 种纯合体亲本与植株甲只进行 1 次杂交）来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。选用的亲本基因型为：_ 若子代花色全为_，则待测白花纯合体基因型为_；若子代花色全为_，则待测白花纯合体基因型为_。例题 2、（2022 山东卷T22）果蝇的正常眼与无眼是 1 对相对性状，受 1 对等位基因控制，要确定该性状的遗传方式，需

4、从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和 X、Y 染色体同源区段的情况。（1）据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除的是 _。若控制该性状的基因位于 X 染色体上，-1 与-2 杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是_。（2）用-1 与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果_（填“能”或“不能”）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是_。（3）以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验，确定无眼性状的遗传方式。（要求：只杂交一次；仅根据子代表型预期结果；不根据子代性状的比例预期

5、结果）实验思路：_；预期结果并得出结论：若后代_，则无眼性状的遗传为伴 X 隐性遗传；若后代_，则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传；若后代_，则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传 （4）若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的 DNA 片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用 PCR 及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以-3 为材料，用 1 对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测 PCR 产物，通过电泳结果_（填“能”或“不能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是_。1.单性花与两性花、自花传粉与异花传粉 两性花：指一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。如：豌

6、豆、水稻、小麦的花。单性花：指一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。如：黄瓜、西瓜的花。自花传粉：指一朵花雄蕊的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上或同一株植物的花的雌蕊柱头上。雌雄同株或两性花植物可以进行自花传粉。异花传粉：指一朵花雄蕊的花粉落到同一株植物另一朵花的雌蕊柱头上或另一株植物花的雌蕊柱头上。2.五种交配类型的比较 五种交配类型的比较 交配类型 含义 应用 杂交 基因型不同的个体相互交配的过程 探究控制生物性状的基因的传递规律 将不同的优良性状集中到一起,得到新品种 显隐性的判断 自交 一般指植物的自花传粉,但有时也指两个基因型相同的个体相交 连续自交并筛选可以不断提高种群中显性纯合子的比例 可用于

7、植物纯合子、杂合子的鉴定 验证是否遵循遗传定律 测交 待测个体(F1)与隐性纯合子相交 可用于测定待测个体(F1)的基因型 产生的配子的类型及其比例 验证是否遵循遗传定律 正交和 反交 正交和反交是一对相对概念 若正交为A(性状)B(性状),则反交为B(性状)A(性状)若正交为B(性状)A(性状),则反交为A(性状)B(性状)常用于判断某待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传 基因在常染色体上还是在 X 染色体上 3.几种常见的遗传实验材料特点 豌豆：自花传粉、闭花受粉；自然状态下一般都是纯种产生的后代数量多，统计更准确；有易于区分的相对性状；性状能够稳定遗传给后代。玉米：雌雄同株且为单性花，便于

8、人工授粉（可以自花传粉或异花传粉）；生长周期短，繁殖速率快；相对性状差别显著，易于区分观察；产生的后代数量多，统计更准确。果蝇：易于培养，繁殖快；染色体数目少且大；产生的后代多；相对性状易于区分。4.分离定律和自由组合定律的实质(1)分离定律实质的解读 细胞学基础:下图表示一个基因型为 Aa 个体的性原细胞产生配子的过程。由图可知，基因型为 Aa 个体的精(卵)原细胞可能产生 A 和 a 两种类型的配子,比例为 11。分离定律的时期：减数第一次分裂后期；分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分开而分离；分离定律的结果：产生两种类型的配子，比例为 11；分离定律适用范围：真核生物有性生殖的细胞核

9、遗传；一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。一对同源染色体上的基因（包括等位基因和非等位基因）遵循分离定律。(2)自由组合定律实质的解读 细胞学基础:下图表示一个基因型为 AaBb 个体的性原细胞产生配子的过程。由图可知，基因型为 AaBb 个体的精原细胞可能产生 AB、ab、Ab、aB 四种类型的配子,比例为 1111。基因型为 AaBb 个体的卵原细胞可能产生 AB、ab、Ab、aB 四种类型的配子,比例为 1111。基因型为 AaBb 的一个精原细胞可能产生 AB 和 ab 或 Ab 和 aB 两种类型的配子,比例为 11。基因型为 AaBb 的一个卵原细胞可能产生 AB 或 ab 或

10、Ab 或 aB 一种类型的配子。自由组合定律的时期：减数第一次分裂后期。自由组合定律的实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。配子的随机结合不是基因的自由组合，自由组合发生在减数第一次分裂中，而不是受精作用时。自由组合定律的结果：产生四种类型的配子，比例为 1111。自由组合定律适用范围：真核生物有性生殖的细胞核遗传；两对或两对以上等位基因控制的两对或两对以上相对性状的遗传；发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，如下图中 A、a 与 D、d，B、b 与 D、d 随其所在染色体自由组合，遵循自由组合定律；A、B 与 a、b 随其所在

11、染色体分离，遵循分离定律。5.遗传实验设计（1）验证遗传定律的方法 验证方法 现象和结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为 31，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 F1自交后代的性状分离比为 9331，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为 11，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 F1测交后代的性状比例为 1111，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 花粉鉴 定法 若有两种花粉，比例为 11，则符合分离定律 若有四种花粉，比例为 1111，

12、则符合自由组合定律 单倍体 育种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型，比例为 11，则符合分离定律 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为 1111，则符合自由组合定律 （2）不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上，还是位于一对同源染色体上，在单独研究时都符合分离定律，都会出现 31 或 11 这些比例，无法确定基因的位置，也就没法证明是否符合自由组合定律。（3）遗传设计思路书写要点：选择亲本及交配类型 预期子代表现型（或基因型）及比例。还需要注意选择某表现型亲本时要注明父本母本

13、、伴性遗传子代性状要注明性别、子代表现型及比例要对应。1.（2022 全国甲卷T32）玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物（顶端长雄花序，叶腋长雌花序），但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因 B 控制，雄花花序由显性基因 T 控制，基因型 bbtt 个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4 种纯合体玉米植株。回答下列问题。（1）若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是_。（2）乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为_，F2中雄株的基因型是_；在 F2的雌株

14、中，与丙基因型相同的植株所占比例是_。（3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由 1 对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非耀的显隐性。若糯是显性，则实验结果是_；若非糯是显性，则实验结果是_。2.（2020 江苏卷T32）已知黑腹果蝇的性别决定方式为 XY 型，偶然出现的 XXY 个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下：请回答下列问题：（1）设计实验与实验的主要目的是验证_。（2）理论上预期

15、实验的F2基因型共有_种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为_，雄性个体中表现上图乙性状的概率为_。（3）实验F1中出现了 1 只例外的白眼雌蝇，请分析：若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为_。若该蝇是亲本减数分裂过程中 X 染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为_。检验该蝇产生的原因可用表现型为_的果蝇与其杂交。3.（2019 全国卷 IIIT32）玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。（1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是_。（2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒

16、和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。1.下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状显隐性及其在染色体上的分布，下列叙述不正确的是()A.丁个体 DdYyrr 自交子代会出现 2 种表现型且比例为 31 B.甲、乙个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质 C.孟德尔将丙个体 YyRr 自交，其子代表现型比例为 9331 D.孟德尔用假说演绎法揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料 2.（2019 全国卷 II5）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株（植株甲）进行了下

17、列四个实验。植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离 用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为 11 用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为 31 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 A或 B或 C或 D或 3.（2021全国甲卷高考真题）植物的性状有的由 1 对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁 4 种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验中 F1自交得 F

18、2）。实验 亲本 F1 F2 甲乙 1/4 缺刻叶齿皮，1/4 缺刻叶网皮 1/4 全缘叶齿皮，1/4 全缘叶网皮/丙丁 缺刻叶齿皮 9/16 缺刻叶齿皮，3/16 缺刻叶网皮 3/16 全缘叶齿皮，1/16 全缘叶网皮 回答下列问题：（1）根据实验可判断这 2 对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是_。根据实验，可判断这 2 对相对性状中的显性性状是_。（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是_。（3）实验的 F2中纯合体所占的比例为_。（4）假如实验的 F2中缺刻叶齿皮缺刻叶网皮全缘叶齿皮全缘叶网皮不是 9331，而是 451531，则叶形和果皮这两个性状中由 1 对等位基因控制的是_，判断的

19、依据是_。4.（2021全国乙卷高考真题）果蝇的灰体对黄体是显性性状，由 X 染色体上的 1 对等位基因（用 A/a 表示）控制；长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的 1 对等位基因（用 B/b 表示）控制。回答下列问题：（1）请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料，设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。_（要求：用遗传图解表示杂交过程。）（2）若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇（XAYBB）作为亲本杂交得到 F1，F1相互交配得 F2，则 F2中灰体长翅灰体残翅黄体长翅黄体残翅=_，F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为_。5.（2021河北高考真题）我国科学家利用栽培稻（H）与野生稻（D）为亲本，通过

20、杂交育种方法并辅以分子检测技术，选育出了 L12 和 L7 两个水稻新品系。L12 的 12 号染色体上带有 D 的染色体片段（含有耐缺氮基因 TD），L7 的 7 号染色体上带有 D 的染色体片段（含有基因 SD），两个品系的其他染色体均来自于H（图 1）。H 的 12 号和 7 号染色体相应片段上分别含有基因 TH和 SH。现将两个品系分别与 H 杂交，利用分子检测技术对实验一亲本及部分 F2的 TD/TH基因进行检测，对实验二亲本及部分 F2的 SD/SH基因进行检测，检测结果以带型表示（图 2）。回答下列问题：（1）为建立水稻基因组数据库，科学家完成了水稻_条染色体的 DNA 测序。（

21、2）实验一 F2中基因型 TDTD对应的是带型_。理论上，F2中产生带型、和的个体数量比为_。（3）实验二 F2中产生带型、和 的个体数量分别为 12、120 和 108，表明 F2群体的基因型比例偏离_定律。进一步研究发现，F1的雌配子均正常，但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常，推测无活性的花粉带有_（填“SD”或“SH”）基因。（4）以 L7和 L12为材料，选育同时带有来自 D 的 7 号和 12 号染色体片段的纯合品系 X（图 3）。主要实验步骤包括：_；对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型_的植株即为目的植株。（5）利用 X 和 H 杂交得到 F1，若 F1产生

22、的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，则F2中与 X 基因型相同的个体所占比例为_。6.（2021湖南高考真题）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜 Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体 S。为了阐明半矮秆突变体 S 是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。回答下列问题：（1）根据 F2表现型及数据分析，油菜半矮杆突变体 S 的遗传机制是_，杂交组合的 F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有_种结合方式，且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗

23、传学基础是_。（2）将杂交组合的 F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三种类型，全为高秆的记为 F3-，高秆与半矮秆比例和杂交组合、的 F2基本一致的记为 F3-，高秆与半矮秆比例和杂交组合的 F2基本一致的记为 F3-。产生 F3-、F3-、F3-的高秆植株数量比为_。产生 F3-的高秆植株基因型为_（用 A、a；B、b；C、c表示基因）。用产生 F3-的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？_。7.（2020浙江卷）某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因 A（a）和 B（b）控制，两对基因均不位于 Y 染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果

24、见下表：杂交编号及亲体 子代表现型及比例（红眼白眼）F1 1 红眼1 红眼1 白眼1 白眼 （黑体红眼灰体白眼）F1 1 灰体红眼1 灰体红眼1 灰体白眼1 灰体白眼 F2 6 灰体红眼12 灰体红眼18 灰体白眼9 灰体白眼2 黑体红眼4 黑体红眼6 黑体白眼3 黑体白眼 注：F2由杂交中的 F1随机交配产生 回答下列问题：（1）从杂交的 F1中选择红眼雌雄个体杂交，子代的表现型及比例为红眼红眼白眼=1：1：1。该子代红眼与白眼的比例不为 3：1 的原因是_，同时也可推知白眼由_染色体上的隐性基因控制。（2）杂交中的雌性亲本基因型为_。若 F2灰体红眼雌雄个体随机交配，产生的 F3有_种表现

25、型，F3中灰体红眼个体所占的比例为_。（3）从杂交的 F2中选择合适个体，用简便方法验证杂交的 F1中的灰体红眼雄性个体的基因型，用遗传图解表示_。8.（2019 全国卷32）某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。（1）同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是_。（2）同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为_

26、。（3）为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到 F1，F1相互交配得到 F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的 F1表现型是_，F2表现型及其分离比是_；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_，能够验证伴性遗传的 F2表现型及其分离比是_。9.（2018 全国卷32）果蝇体细胞有 4 对染色体，其中 2、3、4 号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于 2 号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于 3 号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：眼 性别 灰体长翅灰体残翅黑檀

27、体长翅黑檀体残翅 1/2 有眼 1/2 雌 9331 1/2 雄 9331 1/2 无眼 1/2 雌 9331 1/2 雄 9331 回答下列问题；（1）根据杂交结果，_（填“能”或“不能”）判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于 X 染色体还是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于 X 染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是_，判断依据是_。（2）若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性（要求：写出杂交组合和预期结果）。_。（3）若控制有眼/无眼性状的基因位于 4 号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀

28、体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有_种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为 3/64 时，则说明无眼性状为_（填”显性”或”隐性”）。10.（2017 新课标卷32）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：（1）若 A/a、B/b、E/e 这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、

29、得出结论）（2）假设 A/a、B/b 这两对等位基因都位于 X 染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）11.（2020 年 1 月浙江卷T28）已知某二倍体雌雄同株（正常株）植物，基因 t 纯合导致雄性不育而成为雌株，宽叶与窄叶由等位基因（A、a）控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验，其 F1 全为宽叶正常株。F1 自交产生 F2，F2 的表现型及数量：宽叶雌株 749 株、窄叶雌株 251 株、宽叶正常株 2250 株、窄叶正常株 753 株。回答下列问题：（1）与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，不需进行_处理。授粉后需套袋，其目的是_。（2）为什么 F2 会出现上述表现型及数量？_。（3）若取 F2 中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为_，F3群体随机授粉，F4 中窄叶雌株所占的比例为_。（4）选择 F2 中的植株，设计杂交实验以验证 F1 植株的基因型，用遗传图解表示_。