高考生物遗传学实验

高考生物遗传学实验第1页，共28页，2023年，2月20日，星期四基本内容：1

某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传21对相对性状（完全显性）中的显性和隐性判断32对等位基因是连锁在1对同源染色体上还是分别位于2对同源染色体上4

相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体上5

控制相对性状的基因突变是显性突变还是隐性突变6

生物的某性状是受环境因素还是由基因控制2第2页，共28页，2023年，2月20日，星期四1

某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传

规律：可通过正交、反交实验进行探究无论正交还是反交，①具有雌雄异型配子的生物的细胞质遗传表现出2大特点：母系遗传；后代分离不会出现一定的分离比②细胞核遗传中正交、反交的后代表现型一致3第3页，共28页，2023年，2月20日，星期四例外性的问题（1）细胞质遗传与伴性遗传的区别虽然正交、反交结果不同，但伴性遗传符合孟德尔规律，后代有一定的分离比（2）该方案不考虑性状受环境因素的影响、果皮和种皮性状表现延迟以及胚乳遗传性状等问题4第4页，共28页，2023年，2月20日，星期四例1（2006江苏.42.B题）有人发现某种花卉（纯种）有红花和白花2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。5第5页，共28页，2023年，2月20日，星期四参考答案：正交P红花♀×白花♂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，表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。6第6页，共28页，2023年，2月20日，星期四该类问题最常见的判断性实验设计是：在同等条件下，让具有相对性状的纯合亲本进行杂交，通过观察子一代表现型来确定。若F1均表现一致，则为细胞核遗传；若F1均表现母本性状，则为细胞质遗传

7第7页，共28页，2023年，2月20日，星期四1对相对性状（完全显性）中的显性和隐性判断

规律：（1）相同性状的2个亲本交配或亲本自交，看其后代有无性状分离现象，若有则亲本的性状为显性性状（2）具有相对性状的2亲本杂交，看后代的表现型，若后代只表现出一种亲本性状，则此亲本的性状为显性性状（3）考虑其他各种情况，可设定基因来探究后代的表现型是否符合题意来确定显隐性（4）隐性性状的亲本自交后代全都表现隐性性状8第8页，共28页，2023年，2月20日，星期四例2（2005全国一卷.31）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)9第9页，共28页，2023年，2月20日，星期四参考答案：（1）不能确定。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。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。综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。

（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。（其他正确答案也给分）10第10页，共28页，2023年，2月20日，星期四判断相对性状的显隐性最常见的判断性设计：（1）具有相对性状的纯合体亲本杂交，F1表现出来的性状为显性性状（2）依自交后代的性状判断，若出现形状分离，则亲本的性状为显性性状，若后代只表现出亲本的性状，则亲本的性状很可能为隐性，如该题的判断方案（3）杂合子所表现出的性状为显性性状（4）在遗传系谱中的判断，“无中生有为隐性”，“有中生无为显性”11第11页，共28页，2023年，2月20日，星期四32对等位基因是连锁在1对同源染色体上还是分别位于2对同源染色体上

规律：（1）让具有2对相对性状的个体交配得F1，再让F1中雌雄个体自交得F2，观察F2中出现性状分离的现象，如果F2出现4种性状，其性状分离比为9:3:3:1，说明这2对等位基因分别位于2对同源染色体上，否则可能位于1对同源染色体上。（2）让F1与双隐性个体测交，观察测交后代的性状分离比，如果出现4种性状，其分离比为1:1:1:1，说明这2对等位基因分别位于2对同源染色体上，否则可能位于1对同源染色体上。（3）对于3对及3对以上的等位基因，也可以通过相应的比例作类似得推导。12第12页，共28页，2023年，2月20日，星期四例3（2007年武汉2月调考）实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受1对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点（说明：控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖存活）。请设计一套杂交方案，研究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上，并做出判断。

1）杂交方案：

2）推断及结论：13第13页，共28页，2023年，2月20日，星期四参考答案：

1）杂交方案：长翅灰体×残翅黑檀体→F1F22）推断及结论：如果F2出现4种性状，其性状分离比为9:3:3:1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制灰体、黑檀体得这对等位基因不是位于第Ⅱ号同源染色体上。反之，则可能是位于第Ⅱ号同源染色体上。雌雄果蝇杂交14第14页，共28页，2023年，2月20日，星期四2对等位基因连锁在1对同源染色体上还是位于2对

同源染色体上，最常见的判断性实验设计有：（1）先用2对相对性状的亲本进行杂交，再让F1自交观察F2的表现型，如果为9:3:3:1，则位于2对同源染色体上，否则可能位于1对同源染色体上。（2）先用2对相对性状的亲本进行杂交，再F1与隐性个体测交，如果测交后代为1:1:1:1，则位于2对同源染色体上，否则可能连锁在1对同源染色体上。15第15页，共28页，2023年，2月20日，星期四4

相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体上

规律：（1）常染色体上的基因控制的性状遗传，雌雄个体表现型是一致的，与性别无关；性染色体上的基因控制的性状遗传，雌雄个体表现型是不一致的，与性别有关。（2）选取2亲本进行正交、反交实验，若雌雄后代的分离比相同，则位于常染色体上；若雌雄后代有时结果不一样，则位于性染色体。（３）对于只存在于Y染色体上的基因控制的性状，则仅限雄性遗传。16第16页，共28页，2023年，2月20日，星期四例4：（2006.全国Ⅱ.31）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）17第17页，共28页，2023年，2月20日，星期四参考答案：（1）基因；（2）正交和反交；（3）三、五；（4）①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；②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；③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；④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。18第18页，共28页，2023年，2月20日，星期四判断相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体上，最常见的判断性实验设计是：选取2亲本进行正交、反交实验，若子代各种表现型中，雌雄性别表现比例相同，可确定该基因在常染色体上；若子代各种表现型中，雌雄性别表现比例不相同，可确定该基因在性染色体上。此外，还可只通过隐性雌性个体与显性雄性个体杂交产生的后代进行判断，如果后代的性状与性别有关，则为伴性遗传，否则为常染色体上的遗传。19第19页，共28页，2023年，2月20日，星期四5

控制相对性状的基因突变是显性突变还是隐性突变

规律：（1）显性突变是由隐性基因突变成显性基因，突变一旦完成，则立即表现出显性性状，选取具有突变性状的亲本进行杂交，子代会表现出原有性状（隐性性状）。（2）隐性突变是由显性基因突变成隐性基因，性状往往不立即表现，直到出现隐性纯合子才表现。若选取具有突变性状的亲本进行杂交，则后代只表现出突变性状（隐性性状）。20第20页，共28页，2023年，2月20日，星期四例5：（2009中山市一诊）石刀板是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刀板（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。（1）要大面积扩大种植突变型石刀板，可用（）来大量繁殖。有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体的特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变所致，还是染色体组加倍所致？

（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变，请你设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂交组合、杂交结果、得出结论）（3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于X染色体上。请你设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂交组合、杂交结果、得出结论）（4）野生石刀板种群历经百年，窄叶基因频率由98％变为10％，则石刀板是否已发生了生物的进化，为什么？

21第21页，共28页，2023年，2月20日，星期四参考答案：(1)植物组织培养(2)选用多株阔叶突变型石刀板雌、雄相交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。(3)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于Ｘ染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体。(4)已进化，生物进化的实质在于种群基因频率的改变22第22页，共28页，2023年，2月20日，星期四判断基因突变是显性突变还是隐性突变，最常见的判断实验设计是：选取突变的雌雄个体进行杂交，若后代出现了野生性状，则为显性突变；若后代只出现了突变性状，则很可能为隐性突变。23第23页，共28页，2023年，2月20日，星期四6

生物的某性状是受环境因素还是由基因控制

规律：1）若生物的性状仅由基因决定，则环境条件改变后，其性状不变，和原产地同种生物的性状完全一样。2）若生物的性状仅受环境因素影响，则环境改变后，其性状会发生改变，与所在地环境中的同种其他生物的性状完全一致，与原产地同种生物的性状不同。3）若生物性状既受基因的控制，又受环境因素影响，则环境改变后，其性状介于原环境与改变后环境中的同种生物性状之间。4）如果该性状是由染色体变异引起，还可以通过观察染色体的结构或数量是否发生了改变。24第24页，共28页，2023年，2月20日，星期四例6（2004北京.31）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