【精品】遗传学探究实验的设计和推理

1、遗传学探究实验的设计和推理探究点一：控制某性状的基因的位置例1:有人发现果蝇的体色有灰色和黑色两种表现型。现有纯合的灰身和黑身雌雄果蝇，请你 设计一个实验，探究体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 正交：p灰身果蝇2 x黑身果蝇$ 反交：p黑身果蝇2x灰身果蝇£wwfifi如果正交与反交产生的斤的性状都与母木相同，则该体色的遗传为细胞质遗传如果正交与反交产住的a的性状与母木无关，表现为灰身或黑身的一种，则该体色的遗传为 细胞核遗传。1 判断基因住于细胞质中还是鈿胞核中的卖殓役计当该基因控制的性状对通过配子传递给子代时可通过杂交实验來判断。%1 实验设计：隐性的雌

2、性x显性的纯合雄性，显性的纯合雌性x隐性的雄性。%1 结果预测及结论：a. 若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。正交：yaax 4 aa-*aa反交：aax aa-aab. 若两组杂交结果不同，r了代性状表现都与相应母木性状相同，则该基因位于细胞质中。 正交：2hx h反交：早lx £hf lc. 若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别相关，则该基因位于细胞核内的性染色体上。正交：xaxax ixay->xaxa> xay反交：¥xaxax xay->xaxa、xay当体细胞内某基因突变后，表达的性状不能遗传给了代时，可通过细胞工程的

3、方法來判 断。%1 实验设计：取两种细胞（正常细胞和突变后的细胞）分别进行细胞培养，再分别将正常细胞和突变 麻的细胞的细胞核与细胞质分离，然后将突变细胞的细胞核与正常细胞的细胞质融合形成细 胞a并置入甲瓶中培养，将正常细胞的细胞核与突变细胞的细胞质融合形成细胞b并置入 乙瓶中培养，观察甲乙两瓶中细胞的形态是否发牛变化。%1 结果预测及结论：a. 若只冇卩瓶中细胞（重组细胞a）形态发生明显变化，则突变基因位于细胞核中b. 若只有乙瓶中细胞（重组细胞b）形态发生明显变化，则突变基因位于细胞质中。c. 若甲、乙两瓶中细胞形态均发生明显变化，则突变基因可能同时存在于细胞核和细胞质中。d. 若甲、乙两瓶

4、中细胞形态均未发生明显变化，则突变基因的表达需突变细胞口身的核质互 作。问题1:基因住于细胞核中还是细胞质中？规律方法:）用正交、反交方去，看子代表现型；%1 侬据控制性状的遗传杨质来源；%1 观察杂交后代性状分或的比例。例2：已知果蝇的红眼和口眼是一对相对性状（红眼a白眼a）,且雌雄果蝇均有红眼和 白眼类型。请用一次交配实验证明这对基因是位于x染色体上，还是常染色体上。写出亲本 组合，讨论实验预期并得出相应结论。p白眼雌果蝇x红眼雄果蝇假设这对基因位于x染色体上： 假设这对基因位于常染色体上：p xaxa x xay p aa x aa p aa x aafi xaxa xay flaafl

5、 aa aa如果子代中雌果魏全部红眼，雄果蠅全部口眼，则这对基因位于x染色体上；如果子代屮雌、雄果蝇全部为红眼，或者子代中雌、雄果蝇都冇红眼和白眼，且比例接近1: 1,则这对基因位于常染色体上。果蝇的灰身（a对黑身（a）显性，正常硬毛（b对短硬毛（b）显性，两对基因中有 一对位于常染色体上，另一对位于y染色体同源的区段，现用杂交组合：杂合灰身短硬 毛雌蝇x杂合的黑身正常硬毛雄蝇，只做一代杂交试验，判断a, b和b中哪一对基因 位于常染色体？哪一对基因位于性染色体同源的区段？p杂合灰身短破毛雌蝇x杂合的黑身正常硬毛雄蝇假设控制灰身（a）、黑身（a）基因在帘染色体上，而控制正常硬毛（b）、短硬毛（

6、b）基因在x和丫染色体同源的区段。p aaxbxb x aaxbybp aaxbxb xaaxbybaa x aaxbxb x xbybaa x aaxbxb x xbybaa aaxbxb xbybaa aaxbxbxbyb灰身黑身正常便毛短硬毛灰身黑身短硬毛如果子代屮雌雄都有灰身与黑身，且比例接近1:1,而雌性都是正常'硬毛，雄性都是短 硬毛，或者雄性都是正常硬毛，雌性都是短硬毛，则控制灰身（a）、黑身（a）基因在常染 色体上，而控制正常硬毛（b）、短便毛（b）基因在x和y染色体同源的区段。假设控制正常硬毛（b）、短硬毛（b）基因在常染色体上，而控制灰身（a）、黑身（a）基 因在x

7、和y染色体同源的区段：2判断基因住于常染色体上还是住于x染色体上的实睑设计（1）方法一%1 实验设计：隐性的雌性x显性的纯合雄性，显性的纯合雌性x隐性的雄性。%1 结果预测及结论：a. 若两纽杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。正交：aax aa*aa反交：aax aa-*aab. 若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的x染色体 上。正交：xaxax 6xayxaxa> xay反交：xaxax xay->xaxa 、 xay方法二实验设计：隐性的雌性x显性的雄性。（使用条件：知道显隐性关系时）结果预测及结论：a.若子代中的雄性个体全为隐性

8、性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于x染色体上。 xaxa x $ xay-*xax xayb若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占切，则基因位于常染色体上。aax i aaaa、aa（3）方法三实验设计：选多组显性的雌性x显性的雄性。（使川条件:知道显隐性关系h.显隐性基因的慕因频率相等）结果预测及给论：a. 若了代屮的隐性性状只出现在雄性屮，则基因位于x染色体上。xaxa x xay->xaxa、xayxaxa x ixay-> xaxa> xaxa、xay> xayb. 若了代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位于常染色体上yaax 4 aa

9、-*aa早 aax $ aaaa、aa早 aax 乞 aaaa、aa、aa早 aax £ aa-aa、aa问題2：基因住于常染色体上还是性染色体上？是x染色体上还是y染色体上？规律方法：根据題意确定杂交亲本组合；%1 作出假设，草稿上书写简要图解，找到区别；%1 如果只蛊雄性中出现，则在y染色体上；如果性状的遗传与性别无关，则在常染色体上；如果性状的遗传与性别有关，则在x染色体上3 刘飾两对基因是否住于同一对同源染色体上的卖验设计（1）实验设计：选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得f1,再将f1屮的雌雄个体 相互交配产生f2,统计f2屮性状的分离比。（2）结果预测及结论：%1 若

10、了代中出现9:3:3:1的性状分离比，贝ij控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源 染色休上。%1 若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。4判斯基因伐于xy的同源区段还是仅伐于x染色体上的卖脸谡计（1）实验设计：隐性的纯合雌性x显性的纯合雄性。结果预测及结论：a. 若了代屮的个体全表现为显性性状，则基因位于xy的同源区段。2xaxa x £ xaya-*xaxa> xayab. 若子代屮雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状,则基因位于x染色体上。¥ xaxa x $ xay-*xax xay5刘飾基

11、因住于常染色体上还是住于xy的同源区段的卖殓段计（1）实验设计：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的f1全表现为显性性状，再选 子代中的雌雄个体杂交获得f2,观察f2表现型情况。结果预测及结论：a.若f2雌雄个体中都冇显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体。p : yaax $ aa-*fl:aafl:早 aax $ aaf2:aa、aa、aa探究点二：控制某性状的基因的显隐性例3:若已知果蝇的直毛和非直毛是位于源色体上的一对等位基因。但实验室只有从自然界 捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非宜毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次 杂交试验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关

12、系，请用图解表示并加以说明和推导。 任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交假设直毛是显性，非直毛是隐性（或非直毛是显性，直毛是隐性）：雌果蝇:xaxaxaxap xaxa x xayixaxa 雄果蝇:xayxaxa x xayxayxaxa x xayixaxa xayxaxa xaxavxay xayxaxa xay图一图二图三若子代只出现一种性状，则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性（如图一）；若子代屮雌、雄果蝇均含有两种不同的性状且各占切，贝ij该杂交组合屮雌果蝇代表的性状 为显性（如图二）；若了代果蝇雌、雄各为一种性状，则该杂交组合中的雄果蠅代表的性状为显性（如图三）。探究点三：变异性状

13、的来源和类型例4：将长翅果蝇幼虫培养在正常温度为25c的环境屮，经过12 d时间发育为长翅成虫 果蝇，如果将孵化后47 d的纯合长翅果蝇幼虫放在35- 37c环境下处理4 24 h结果 培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（雌雄都有）。请你设计一个实验探究本实验过 程中残翅果蝇的形成是基因突变还是环境影响的结果，并对可能出现的结果进行分析。若已证实残翅为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，即正常隐性基因突变为 显性基因；二是隐性突变，即正常显性基因突变为隐性基因。现请你设计一个简单实验方案 判断是显性突变还是隐性突变。（要求写出杂交组合，杂交结果，并得出结论）让这些残翅果蝇相互交配产卵，

14、在25°c下培养一段时间后，观察了代果蝇翅的类型。 如果了代中全为长翅果蝇，则是环境影响的结果；如果子代中有残翅果蝇出现，则是棊因突变的结果。选用多対雌、雄残翅果蝇杂交。若杂交后代出现了长翅果蝇，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现残翅果蝇，则为隐性突变所致。问題3：变异性状是基因突变还是环境的影响？是显性突变还是隐性突变？规律方法：改变其生存的环境，看变异的性状能否遗传；突变性状的个体间杂交，如果后代出现性状分需，则为显性突变；如果后代只 有突变性状出现，则为隐性炎变。遗传学实验设计题型汇总遗传学实验设计1、确定某一性状是伴性遗传还是常染色体遗传基本思路：隐雌x显雄（多次）（或看后代

15、性状与性别是否有关）结果结论：若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴性遗传若后代雌雄中均有显性和隐性，则为常染色体遗传例题：自然界的大麻为雌雄异株植物，其性别决定方式为xy型。在研究屮发现, 大麻种群屮的雌雄个休均有抗病和不抗病个休存在，已知该抗病性状受隐性基因 b控制。（1）若想利用一次朵交实验探究该抗病性状的遗传属于伴x遗传还是常染色体遗传，那么应选的杂交亲本性状为：父本,母本。（2）预测可能的实验结果和结论：%1 o%1 o答案：（1）不抗病 抗病（2）若后代雌株全为不抗病，雄株全为抗病，则抗病性状为伴x遗传 若后代雌雄中均有抗病与不抗病植株，则抗病为常染色体遗传 基木思路二：显隐性未

16、知，则采用正交与反交的方法2、确定一对相对性状的显隐性关系（确定某一性状的显隐性）基木思路：6种杂交组合（如甲、乙为一对相对性状）甲x甲t乙 甲x乙t甲甲为显性乙为隐性甲为显性乙为隐性例题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 宙射线等各种因索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，培育出人果实"太空甜椒。假设果实大小是一对相 对性状，且曲单基因（d、d）控制的完全显性遗传，请你用原冇的纯种小果实 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

17、传的规律。%1 请你在下表中根据需要设计12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和应的结论（结果和结论要对应，否则不得分）。（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）%1 在不同地块栽培这些纯种的大果实太空甜椒吋，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。%1 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：基因分离（2分）（8分）（注：木实验设计是一个开

18、放题，只要方法正确，结果与结论相对应即可得分，否则不得分。） 方法一：选择的亲本及交配方 式了代果实性状太空甜椒基因型纯种小果实普通甜椒x 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）岀现性状分离（冇大果实和 小果实）dd （2 分）方法二步骤选择的亲木 及交配方式子代果实性状太空甜椒的基 因型第1大果实太空甜椒x （1 分）出现性状分离（冇大 果实和小果实）dd （1 分）步全部为大果实dd或ddd分）第2少纯种小果实普通甜椒x 大果实太空甜椒（1 分）全部为大果实dd （2 分）全部为小果实dd （2 分）%1 基因型和坏境共同作用（2分）%1 红:绿二

19、1：0 （2分）厚:薄=3：1 （2分）（注：只有比例，没有性状不得分）例题2 ：杲蝇的灰身、黑身由常染色体上一对基因控制，但不清楚其显隐性关系。 现捉供一自然果蝇种群，假设其屮灰身、黑身性状个体各占一半，月雌雄各半。 要求用一代交配试验（即ptf1）来确定英显隐性关系。（写岀亲本的交配组合, 并预测实验结果）答案：方案一 p：多对灰身x灰身实验结果预测：若"屮岀现灰身与黑身，则灰身为显性若f1小只有灰身，则黑身为显性方案二p：多对黑身x黑身实验结果预测：若f1屮岀现灰身与黑身，则黑身为显性若f1小只有黑身，则灰身为显性方案三p：多对灰身x黑身实验结果预测：若"屮灰身数量大

20、于黑身，则灰身为显性若f1小黑身数量大于灰身，则黑身为显性3、确定两对基因在染色体上的位置（是否符合自由组合定律、位于一对还是两 对同源染色体上）基本思路：是否符合测交与口交的特殊比例、单倍体育种、花粉鉴定结果结论：若符合，则在两对同源染色体上若不符合，则在一对同源染色体上例题：果蝇的长翅对残翅、止常肢对短肢、后胸止常对后胸变形、红眼对白眼分 别为显性，控制这些性状的基因可能位于x、ii、ii这3对同源染色体上，请冋 答下列问题：（1）基因与染色体的关系为：基因在染色体上呈排列。（2）果蝇性状中的残翅、短肢、后胸变形、口眼是由于导致的。（3）已知控制果蝇眼色的基因位于x染色体上。请写出能根据后

21、代眼色就识别出性别的亲木组合（基因型和表现型）o（4）实验室内有各种己知基因性和表现性的雌雄果蝇若干，请任意选取两对性 状的表现型和符合要求的基因型，用一次朵交确定控制这两对性状的基因是否位 于两对同源染色体上（用遗传图解表示推理过程）答案:4、确定显性性状个体是纯合子还是杂合子（某一个体的基因型） 基本思路：6种杂交组合（如甲、乙为一对相对性状）测交：甲x乙-全甲（纯合）甲x乙t有乙（朵合）口交：甲t全甲（纯合） 甲t有乙（杂合） 例题1:家兔的褐毛与黑毛是一对相对性状。现有四只家兔：甲和乙为雌兔，丙 和丁为雄兔：甲、乙、丙兔为黑毛，丁兔为褐毛。已知，甲和丁的杂交后代全部 为黑毛幼兔；乙和丁

22、的朵交后代小有褐毛幼兔。用bb表示控制毛色性状的等位基因，依次写出甲、乙、丁三只兔的基因型(2)用上述四只兔通过一次交配实验来鉴别丙兔的基因型,应选用兔与丙兔交配。若后代表型,证实丙为纯合体；若后代表型,则证实丙兔为朵合体。答案：(1) bb、bb、bb (2)乙全黑色 有褐色例题2：猫的长尾和短尾是受常染色体一对等位基因(dd)控制的。一只短尾雌猫 的父本也是短尾型，但它的母本和同胞小的雌雄个体却是长尾型。这只猫的父本基因型为;母本基因型为o(2)这只短尾雌猫的基因型与其父本基因型o若用回交法判断出尾型性状的显隐性关系，你采用的交配组合为。如果回交后代有性状分离，为显性；如果回交后代无性状分

23、离，则为显性。答案：(1) dd或dd dd或dd (2)相同(3) 该短尾雌猫与父木回交 短尾 长尾5、确定某变异性状是否为可遗传变异基木思路：利用该性状的(多个)个体多次交配(口交或杂交)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例题止常温度条件卜.(25°c左右)发育的果蝇，果蝇的长翅(v)对残翅w) 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°c温度条件下培养，t成的成休果蝇却表现为残翅，这种现象叫表 型模拟。(1)这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？(2

24、)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：（1） （4分）不能遗传，因为表型模拟是由于环境条件改变而引起的变 异，遗传物质（基因型）并没有改变（2）方法步骤（5分）: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；使其后代在正常温度条件下发育；观察后代翅的形态。结果分析（4分）：若后代表现均为残翅杲蝇，则这只杲蝇为纯合残翅（vv）； 若后代表现有长翅果蝇，则这只果蝇为“表型模拟。例题2： （20分）某生物学兴趣小组在研究性学习中发现：饲养的实验小白鼠群体中, 一对止常鼠的双亲鼠生了一只短尾的雄鼠

25、。怎样判断这只短尾的雄鼠的产生，是 基因突变的直接结果，还是由于它的双亲都是隐性短尾基因的携带者而造成的？ 若只考虑常染色体遗传，探究如下：（一）提出假设：假设（1）:双亲都是隐性短尾基因的携带者。假设（2）:短尾的雄鼠为隐性突变。假设（3）:短尾的雄鼠为显性突变。（二）设计实验：将这对止常尾的双亲中雌鼠与短尾的雄鼠交配，观察其了代尾的表现型。（三）实验结果：了代出现止常尾的鼠和短尾的鼠。（四）结论：双亲都是隐性短尾基因的携带者。你对此实验方案有何评价？若有缺陷，请你指出并改止或补充。答案：该设计方案冇缺陷，假设应冇4种，即若为假设（1）,即双亲都是隐性 短尾基因的携带者，则aa （正常尾）xaa （短尾）aa （正常尾）+ aa（短尾）， 若为假设（2）,即短尾的雄鼠为隐性突变，则aa（正常尾）xaa （短尾）taa （正常尾）；若为假设（3）,即短尾的雄鼠为 显性突变，月短尾的雄鼠为显性纯合子aa,则aa （正常尾）xaa （短尾）taa （短尾）；若为假设（4）,即短尾的雄鼠为 显性突变，月短尾的雄鼠为杂合子aa,则aa （正常尾）xaa （短尾）t aa（短