遗传实验的设计与分析专题

高三生物备课组孟德尔遗传定律应用---------------遗传实验的设计与分析实验法是研究遗传学问题的基本思想和方法。遗传实验设计与分析题在近年来高考题中出现几率越来越高，常以大型非选择题的形式出现，所占分值比重很大。2012年2013年2014年2015年2016年福建卷全国ⅠT32重庆卷福建卷T28全国卷ⅠT32天津卷四川卷T11全国卷ⅡT6T32全国卷ⅠT32遗传实验的主要方法有杂交、测交、自交、正交、反交、花粉或配子分析法等。实验涉及角度可以是纯合子和杂合子的鉴定、性状显隐性确认、孟德尔遗传定律验证、育种方案设计、基因位置确认、基因型与表现型关系及其影响因素探究等。本节聚焦一、解决遗传问题的一些基本方法（一）判断纯合子还是杂合子（即基因型的确定）（二）判断显、隐性性状。（三）是否遵循孟德尔遗传规律的判断（四）判断两对基因是否位于同一对同源染色体上例1

某农场养了一群马，有栗色马和白色马。已知栗色基因（B）对白色基因（b）呈完全显性。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种。㈠判断纯合子还是杂合子（即基因型的确定）答案：让该栗色公马与多匹健康的白色母马测交，然后统计子代马的毛色。如果测交后代既有栗色马又有白色马或出现了白马，则说明该栗色马是杂合子。如果测交后代都是栗色马，则说明该栗色马很可能是纯合子。①测交：就是让检测个体与隐性性状个体杂交。如果能产生隐性的子代，则一定是杂合子，如果全部子代都是要检测的个体性状，则很可能是纯合子。②自交：主要是指基因型相同的个体相交，如果子代出现性状分离，则为杂合子；如果子代可以稳定遗传，则为纯合子。植物则指自花传粉。对植物而言，自交方法更加简单方便，因为可以省去繁琐的去雄、受粉等杂交工作。③花粉鉴定法：检验具有显性性状的部分植物的基因型的最简单方法。方法归纳：遗传实验要注意的问题：用于交配的同类亲本数量要足够多；产生的子代个体数量要足够多，这样的结果才有说服力。㈡判断显、隐性性状。⑴具有相对性状的纯合体亲本杂交，子一代杂合体表现的亲本性状为显性性状。⑵据“杂合体自交后代出现性状分离”，新出现性状为隐性，亲本性状为显性。在未知显/隐性关系的情况下，任何亲子代表现型相同的杂交都无法判断显/隐性。例：红花×白花红花和白花方法有二种：例2、（2015年泰安模拟）研究人员将纯合甜味和纯合非甜味如下图所示，且雌蕊接受同种和异种花粉的机会相等。请通过分析各行玉米的种子性状，判断甜味和非甜味的显隐性关系：①若甲、丙行的植株种子是___________，乙、丁行的植株种子是___________，则甜味是显性。②若甲、丙行的植株种子是____________，乙、丁行的植株种子是______________，则非甜味是显性。③若非甜味是显性，现将乙行植株的种子发育成的新个体F1进行随机交配，则所得种子的甜味与非甜味比例约是__________。

【答案】1甜味甜味和非甜味②甜味和非甜味非甜味21∶15（三）是否遵循孟德尔遗传规律的判断1、原理：孟德尔遗传规律的分离比。⑴一对相对性状的纯合子杂交得F1，F1自交得F2分离比为3：1；F1测交，分离比为1：1。⑵两对相对性状的纯合子杂交得F1，F1自交得F2，分离比为9：3：3：1；F1测交，分离比为1：1：1：1。2、方法：纯合子杂交得F1，F1自交或测交。例3（2013年大纲全国，34）已知玉米子粒黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。F2子粒中：①若黄粒（A_）︰白粒（aa）=3︰1，则验证该性状的遗传符合分离定律；②若非糯粒（B_）︰糯粒（bb）=3︰1，则验证该性状的遗传符合分离定律；③若黄非糯粒︰黄糯粒︰白非糯粒︰白糯粒=9︰3︰3︰1，即：A_B_︰A_bb︰aaB_︰aabb=9︰3︰3︰1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。

1，F1全部为灰身长翅果蝇。在进一步实验中他发现了一些有趣的现象：①用F1灰身长翅雌果蝇与黑身残翅果蝇进行测交，发现测交后代灰身长翅占42%，灰身残翅占8%，黑身长翅占8%，黑身残翅占42%。②将F1雌雄果蝇自由交配得F2，F2中灰身长翅占71%，灰身残翅占4%，黑身长翅占4%，黑身残翅占21%。（1）上述一对性状的遗传

（符合/不符合）分离定律。（2）由上述现象说明控制这两对性状的基因____________（符合/不符合）自由组合定律。此外，摩尔根还用F1灰身长翅雄果蝇与黑身残翅雌果蝇进行了测交实验，那么测交后代的表现型及比例为___________________。（特别说明：果蝇这两对性状的遗传受常染色体上两对基因控制，实验结果相对稳定，不是偶然现象，题中数据是理论值）（1）符合（2）不符合灰长：黑残=1:1例5甜荞麦是异花传粉作物，具有花药大小（正常、小）瘦果形状（棱尖、棱圆）和花果落粒性（落粒、不落粒）等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实验，获得了足量后代，F2代性状统计结果如下。请回答：

（1）花药大小的遗传至少受___对等位基因控制，F2代花药小的植株中纯合子所占比例为_______。（四）判断两对基因是否位于同一对同源染色体上（2）为探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因在染色体上的位置关系，实验方案如下：①选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交，获得F1；②让F1植株测交获得F2；③统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例。结果分析（横线上填写表现型比例）：若后代中花药正常瘦果棱尖︰花药小瘦果棱尖︰花药小瘦果棱圆=_________，则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上；若后代中花药正常瘦果棱尖︰花药正常瘦果棱圆︰花药小瘦果棱尖︰花药小瘦果棱圆=________，则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上。（1）两对3/7（2）1:1:21:1:3:3例5某雌雄同株植物花的颜色由两对基因（A和a，B和b）控制，A基因控制色素合成（A：出现色素，AA和Aa的效应相同），B为修饰基因，淡化颜色的深度（B：修饰效应出现，BB和Bb的效应不同）。其基因型与表现型的对应关系如右表所示，请分析回答：基因型A

BbA

bbA

BB或aa

表现型粉色红色白色为了探究两对基因（A和a，B和b）是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某研究小组选用了基因型为AaBb的粉色植株自交进行探究。探究过程如下：①作出假设：假设这两对基因在染色体上的位置存在三种类型，请你在答题卡的方框中分别画出（用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点，并在位点旁标注基因）。②实验步骤：第一步：粉色植株自交。第二步：_____________③实验可能的结果及相应的结论（不考虑交叉互换）：a．若子代植株花色表现型及比例为

，则两对基因的位置符合上图第

种类型；b．若子代植株花色表现型及比例为

，则两对基因的位置符合上图第

种类型；c．若子代植株花色表现型及比例为

，则两对基因的位置符合上图第

种类型。第一种类型第二种类型第三种类型参考答案：方法归纳：1确定方法：选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得F1，再将F1中的雌雄个体相互交配产生F2，统计F2中的性状分离比。2结果与结论：若子代中出现9:3:3:1（或9:3:3:1的变式）的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上；若子代中没有出现9:3:3:1（或9:3:3:1的变式）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；巩固练习：1、（2013浙江32节选）在玉米中，控制某种除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t）非糯性（G）与糯性（g）的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙）。

（2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现为____的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是____（3）采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为_______的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。

答案（2）抗性非糯性3/16（3）非抗性糯性

P:抗性糯性（Ttgg）

配子TgtgTgTTggTtgg

tgTtggttgg

抗性糯性：非抗性糯性=3:1×2猪蹄的形状有正常蹄和骡状蹄之分。该性状由一对等位基因控制。现有多头猪，其中有纯合、有杂合，有雌性、有雄性，且雌、雄猪中都有正常蹄和骡状蹄从表现型上不能区别纯合体和杂合体。如何确定这对性状的显性和隐性？

答案：⑴随机选取多对正常蹄雌雄猪交配，看子代是否有性状分离。若有，则正常蹄为显性；若无，则正常蹄为隐性。（或选骡状蹄做上述实验）3某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆（AABB）和白花香豌豆（aabb）杂交，得到F1植株366棵全部表现为紫花，F1自交后代1650棵，性状分离比为9∶7。同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律，同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。（1）你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是________，由此你可以得出的结论是________。（2）请你设计一个实验证明你的解释是否正确。Ⅰ．实验步骤：①_____________________________________②_____________________________________Ⅱ．实验结果及结论：①________________________________________②________________________________________答案：（1）基因型为A_B_的香豌豆开紫花，基因型为a_B_、A_b_、aabb的香豌豆开白花一个性状可以由多个基因控制（2）Ⅰ．①第一年选用F1植株与白花香豌豆测交，得到香豌豆种子。②第二年将香豌豆种子种植，统计其所长成植株时花的种类及数量。Ⅱ．①如果出现紫花∶白花＝1∶3，则说明F1产生配子时遵循自由组合定律。②如果出现紫花∶白花为其他比例，则说明F1产生配子时不遵循自由组合定律。4某植物的花的颜色有红色和白色，其红花的颜色深浅由三对等位基因（A与a、B与b、C与c）控制，显性基因有加深红色的作用，且作用效果相同，具有累积效应，完全隐性的个体开白花，亲本的基因组成如图所示（假设没有基因突变及交叉互换）．请回答：（1）F1中颜色最深的个体自交，理论上F2的表现型有种，其比例为（按颜色由深到浅的顺序），其中颜色最深的个体的基因型是

，（2）该种植物花的位置有顶生与腋生来那个中，由两对等位基因控制，且只有两对基因