遗传实验设计题专析

专题五：遗传、变异与基因工程主要内容DNA是主要的遗传物质DNA的分子结构与复制基因的结构与表达基因工程基因的分离定律和自由组合定律性别决定和伴性遗传生物的变异：基因突变、重组和染色体变异人类遗传病与优生考题的主要呈现形式考点：基因来源分析、显隐性判定、是否伴性遗传确定、推理亲本基因型及概率计算、预期后代表现型、基因型及概率、几种主要育种方法的原理及特点。特点：涉及基因型的推理与判断时多以动植物的抗性基因或致病基因为话题进行。选择题：只涉及考点的一项或几项综合题：涉及到多个考点年份200420052006全国卷Ⅰ题号303131分值202120考点基因型及概率确定显隐性确定、实验方案设计基因型、遗传方式确定、方案设计全国卷Ⅱ题号323131分值221522考点基因型确定,解释实验结果,基因结构与表达显隐性确定、基因型及比例确定孟德尔比率、细胞质遗传、诱变育种、基因工程年份200420052006全国卷Ⅲ题号3131

分值2221

考点根据统计数据确定杂交组合,基因工程基因型确定单倍体育种方案设计

北京卷题号313030分值152218考点实验方案设计（性状与基因、环境）遗传定律、后代表型、显隐性确定育种方案设计及结果分析1、（全国Ⅱ，30，20分）已知柿子椒果实圆锥形（Ａ）对灯笼形（ａ）为显性，红色（Ｂ）对黄色（ｂ）为显性，辣味（Ｃ）对甜味（ｃ）为显性，假定这三对基因自由组合。现有以下４个纯合亲本：

（１）利用以上亲本进行杂交，Ｆ2能出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株的亲本组合_______。（２）上述亲本组合中，Ｆ2出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株比例最高的亲本组合是_______，其基因型为________，这种亲本组合杂交Ｆ1的基因型和表现型是___________，其

Ｆ2的全部表现型有____________，灯笼形、黄色、甜味果实的植株在该Ｆ2中出现的比例是____________。2、（2004全国Ⅱ，30，22分）回答下列问题。（1）在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：A．黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。B．黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2︰1C．黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1︰1根据上述实验结果，回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）①黄色鼠的基因型是＿，黑色鼠的基因型是＿。②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是＿。③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。（2）回答下列问题：①真核生物基因的编码区中能够编码蛋白质的序列称为

＿，不能够编码蛋白质的序列称为＿。②一般来说，如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列，你能否确定其基因编码区的DNA序列？为什么？3、（2004北京31，15分）一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。（1）实验处理：春天，将海拔500m和1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。（2）实验对照：生长于____m处的野菊。（3）收集数据：第二年秋天______。（4）预测支持下列假设的实验结果：假设一野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。假设二野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。假设三野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。4、（2005全国Ⅰ，31，21分）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），随机选出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？请简要说明推断过程。(2）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？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）5、（2005全国Ⅱ，31，15分）已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8灰、直灰、分叉黑、直黑、分叉雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8请回答：（1）控制灰身与黑身的基因位于

；控制直毛与分叉毛的基因位于

。（2）亲代果蝇的表现型为

、

。（3）亲代果蝇的基因型为

、

。（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比例为

。（5）子代雄蝇中、灰身分叉毛的基因型为

、

；黑身直毛的基因型为

。参考答案：（1）常染色体X染色体（2）雌蝇灰身直毛、雄蝇灰身直毛（3）BbXFXf

BbXFY（4）1：5（5）BBXfY

BbXfY

bbXFY6、（2005全国Ⅲ，31，21分）已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为________的植株。（2）为获得上述植株，应采用基因型为________和________的两亲本进行杂交。（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现________（可能或不育），结实性为________（结实或不结实），体细胞染色体数为______。（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该二倍体植株花粉表现________（可能或不育），结实性为________（结实或不结实），体细胞染色体数为________。（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的___________植株，因为自然加倍植株_____________，花药壁植株______________。（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是_________________。参考答案：（1）RrBb

（2）RRbb

rrBB

（3）可育结实24条（4）可育结实24条（5）自然加倍基因型纯合基因型杂合（6）将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株7、（2005北京31，22分）蜜蜂是具有社会性行为的昆虫。一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王专职产卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作。回答下列问题：（1）蜂王、雄蜂和工蜂共同生活，各司其职，这种现象称为

。（2）未受精卵发育成雄蜂，受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂，这表明密蜂的性别由

决定。（3）研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂相，分别称为“卫生”蜂（会开蜂房盖、能移走死蛹）和“非卫生”蜂（不会开蜂房盖、不能移走死蛹）。为研究工蜂行为的遗传规律，进行如下杂交实验：①“非卫生”蜂的工蜂行为是

（显性/隐性）性状。②工蜂清理蜂房的行为是受

对基因控制的，符合基因的

定律。判断依据是

。③本实验中测交选择了

作母本与

的雄蜂交配。④测交后代中纯合体的表现型是

，新类型I的表现型是

。⑤“卫生”蜂的工蜂会开蜂房盖、能移走死蛹的行为属于

行为。8、（2006全国Ⅰ，31，20分）从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题：（1）种群中的个体通过繁殖将各自的________传递给后代。（2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是______。（3如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有______种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有______种。（4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）9.（06全国卷Ⅱ31，22分）玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。（1）请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得4种子粒，表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1:1:1:1（用遗传图解回答）。若亲本不变，要获得上述4种子粒，但比例接近9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）（2）如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？（3）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，再进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部结白色糯子粒。由此可推测，黄色子粒的出现是基因发生________的结果，其实质是射线诱发________的分子结构发生了改变。（4）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用_______进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为_________，这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现_________（一致、不一致），在植株群体中表现________（一致、不一致）。（5）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为____________的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用____________________和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有________________________。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用______________________________技术才能获得具有目的基因的玉米植株。（1）AABB×aabbF1AaBb×aabb

F1AaBb

AaBb：Aabb：aaBb：aabb

1：1：1：1前一个实验是F1进行测交，后一个实验让F1进行自交。（2）选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得F1。在以为F1母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米。

F1AaBb

AaBb：Aabb：aaBb：aabb第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米（3）突变；DNA；（4）秋水仙素；20；一致；不一致；（5）运载体；限制性内切酶；标记基因；植物组织培养。或答：AABB♀×♂aabbF1AaBb♀×♂aabb遗传类综合问题的几种类型：1、基本知识的再现；2、具体问题的探究与分析；3、基因型与表现型及概率计算1、探究控制某性状的表达是受环境因素的影响还是由基因决定的例1、果蝇对DDT的抗性的增强是基因突变的结果，还是DDT选择作用的结果。例2、2004北京31题例、（2004北京31，15分）一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。（1）实验处理：春天，将海拔500m和1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。（2）实验对照：生长于____m处的野菊。（3）收集数据：第二年秋天______。（4）预测支持下列假设的实验结果：假设一野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。假设二野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。假设三野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。（2）10、500、1000（3）测量株高记录数据（4）与10m处野菊的株高无显著差异；与原海拔处（500m和1000m）野菊的株高无显著差异；比10m处矮，比原海拔处高规律生物性状既受基因的控制，又受环境的影响引起性状改变的原因，是基因或环境的改变造成，也可能是共同作用的结果探究生物性状的改变是由基因引起的还是环境引起的，重在一个“改”字，即改变其生存环境进行实验探究规律观察正交和反交结果进行判断；细胞质遗传的两大特点：母系遗传，无固定分离比要注意细胞间遗传与伴性遗传的区别。伴性遗传虽正反交结果不同，但符合孟德尔遗传定律。3、探究某性状是显性性状还是隐性性状例、（2005全国Ⅰ，31，21分）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），随机选出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？请简要说明推断过程。(2）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？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）（1)不能确定。（2分）①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为无角，概率各占1/2，6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。（5分）②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的后代或为无角或为有角，概率各占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，只要母牛中具有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，3头有角小牛。（7分）综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。（1分）(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。（6分）规律定义法：具有相对性状的纯合亲本杂交；自交法：看有无性状分离，无为隐性，有为显性考虑各种情况，先设定不同基因型组合探究后代的表现型是否符合题意来确定性状的显隐性。由于具体基因型并不清楚，故叙述时应将基因型转变成表现型、将假设变成结论、将推导的过程变成方案。4、探究控制性状的基因是在常染色体上还是在性染色体上自然界中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。⑴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