遗传学实验设计

1、遗 传 学 实 验 设 计宜都一中 杨邦宏1、确定某一性状是伴性遗传还是常染色体遗传基本思路：隐雌显雄（多次）（或看后代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。在研究中发现，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在，已知该抗病性状受隐性基因b控制。（1）若想利用一次杂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：_。_。答案：（1）不抗病抗病（2）若后代雌株全为不抗病，雄

2、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本思路二：显隐性未知，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）基本思路：6种杂交组合（如甲、乙为一对相对性状） 甲甲乙 甲为显性乙为隐性 甲乙甲 甲为显性乙为隐性例题：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

3、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。你的实验设计原理是遵循遗传的_规律。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相应的结论（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） 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。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

4、是 、 。答案：基因分离（2分）（8分）（注：本实验设计是一个开放题，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2步纯种小果实普通甜椒大果实太空甜椒（1分）全部为大果实DD（2分）全部为小果实dd（2分）基因型和环境共同作用（2分）

5、红:绿=10 （2分） 厚:薄=31 （2分）（注：只有比例，没有性状不得分）例题：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PF1）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：若F1中出现灰身与黑身，则灰身为显性若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：若F1中出现灰身与黑身，则黑身为显性若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：若F1中灰身数量大于黑身，则灰身为显性若F

6、1中黑身数量大于灰身，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：是否符合测交与自交的特殊比例、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、正常肢对短肢、后胸正常对后胸变形、红眼对白眼分别为显性，控制这些性状的基因可能位于X、这对同源染色体上，请回答下列问题：（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、白眼是由于 导致的。（3）已知控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。请写出能根据后代眼色就识别出性别的亲本组合（基因型和

7、表现型） 。（4）实验室内有各种已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，用一次杂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：甲乙全甲（纯合） 甲乙有乙（杂合）自交：甲全甲（纯合） 甲有乙（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；乙和丁的杂交后代中有褐毛幼兔。(1)用B-b表示控制毛色性状的等

8、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_，则证实丙兔为杂合体。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(D-d)控制的。一只短尾雌猫的父本也是短尾型，但它的母本和同胞中的雌雄个体却是长尾型。(1)这只猫的父本基因型为_；母本基因型为_。(2)这只短尾雌猫的基因型与其父本基因型_。(3)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离，则_为显性。答案

9、：（1）dd或Dd Dd或dd （2）相同（3）该短尾雌猫与父本回交 短尾 长尾5、确定某变异性状是否为可遗传变异基本思路：利用该性状的（多个）个体多次交配（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例题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”。（1）这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？（2）现有一只残翅果蝇，如何判断它是否属于纯合残翅（

10、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果蝇，则这只果蝇为纯合残翅（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，一对正常鼠的双亲鼠生了一只短尾的雄鼠。怎样判断这只短尾的雄鼠的产生，是基因突变的直接结果，

11、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：将这对正常尾的双亲中雌鼠与短尾的雄鼠交配，观察其子代尾的表现型。（三）实验结果：子代出现正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，请你指出并改正或补充。答案：该设计方案有缺陷，假设应有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）aa（短尾） Aa（正常尾）+ aa(短尾)，若为假设（2），即

12、短尾的雄鼠为隐性突变，则AA(正常尾) aa（短尾）Aa（正常尾）；若为假设（3），即短尾的雄鼠为显性突变，且短尾的雄鼠为显性纯合子AA,则aa（正常尾）AA（短尾）Aa（短尾）；若为假设（4），即短尾的雄鼠为显性突变，且短尾的雄鼠为杂合子Aa，则aa（正常尾）Aa（短尾） Aa(短尾)+ aa(正常尾)。可见，原实验方案不能区分假设（1）和假设（4）。补充操作如下：将该短尾的雄鼠与短尾的雌鼠交配1.若子代全为短尾鼠；证明双亲都是隐性短尾基因的携带者。2.若子代出现正常鼠及短尾鼠，证明为短尾的雄鼠为显性突变，且短尾的雄鼠为杂合子Aa。6、确定某一性状是核遗传还是质遗传基本思路：看正反交结果结果

13、结论：若结果相同，则为核遗传若结果总与母本相同，则为质遗传例题：有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。(1)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。(2)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。正交P 红花白花 反交P 白花红花 F1F1答案：（1）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，表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。（2）3红：1白或3白：1红7、确定亲子代基本思路：先做亲子假设，再作基因型和表现型分析例题：果蝇的长翅对残翅是显性，有两管果蝇，甲管果蝇全部为长翅型，乙管果蝇既有长翅型又有残翅型。这两管果蝇的关系可能是乙为亲本(P），甲为Fl，或甲为F1，乙为F2。(相关基因用F、f表示)。 (1)如乙管为P，则乙管果蝇基因型为：长翅 残翅 。甲管(F1)长翔果蝇的基因型为 。 (2)如果乙管中果蝇为F2，其长翅类型的基因型为 ，残翅类型的基因型是 。甲管(F1)中长翅类型的基因