高中生物 遗传类实验题判断方法归纳与应用.docx

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高中生物遗传类实验题判断方法归纳与应用

遗传类实验题判断方法归纳与应用

一方法归纳

实验目的

实验方法

结构分析与判断

判断基因位于细胞质中还是细胞核中的实验设计

正反交法

①若正反交结果相同，则为细胞核基因控制的遗传。

②若正反交结果不同，子代表现母本的性状。

若研究对象是动物，则可确定为细胞质基因控制的遗传。

若研究的对象是植物，需再让子代自交，观察子二代表现，若子二代表现各自母本的性状，则为细胞质基因遗传。

若子二代都只表现某一显性性状，则为核基因遗传（果皮、种皮的性状遗传）。

③若正反交结果不同，但子代并不完全表现母本性状，则为X染色体上的核基因遗传。

判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上的实验设计

正反交法

如果正反交实验结果相同，说明位于染色体上；否则，位于X染色体上。

雌（隐性性状）与雄（显性性状）杂交（此方法适宜一次杂交实验中的判断）。

若后代雌性个体全部是显性性状，雄性个体全部是隐性性状，则该性状的基因位于X染色体上。

若后代雌性个体出现隐性性状，雄性个体出现显性性状，则该性状的基因位于常染色体上。

隐性雌个体（或杂合显性雌个体）与纯合显性雄个体杂交

如果后代出现隐性雄个体，则该基因位于X染色体上；如后代全部为显性，不出现隐性雄个体，则该基因位于常染色体上。

杂合显性雌个体与（杂合）显性雄个体杂交

如果后代出现隐性雌个体，则该基因位于常染色体上；如果后代出现隐性雄个体，则该基因位于X染色体上。

判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验设计

选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得F1，再将F1中的雌雄个体相互交配产生F2,统计F2中性状的分离比

．若子代中冺现9:

3:

3:

1（或1：

1：

1：

1）的性状分离比，则憧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ಡ有出现9:

3:

3:

1（或1：

1：

1：

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฀对同源染聲体上。

判断基因位于常染色体上还是位二XY同源区段的实验设计

A

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。

若F2雌雄上体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体；若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，且各占1/2，则该基因位于XY的同源区段上。

判断基因位于XY的同源区段还昏仅位于X染色体上的实验设计

采用正反交进行。

若正反交结果相同，则基因位于XY同源区上；若正反亠结果不同，则基因位于X非同源区上。

隐性的纯合雌性×显性的纯合雄性。

若子代中的个体全表现为显性性状，则埲囀位于XY的同渐区段；若子代中雌性全表现为戾性性状，雄性全表现为隐性性状，则基因位于X染色佃上。

显性纯合体、杂合体判断的实验设计

自交

让显性性状的个体进行自交，若后代出现性状分离，则亲本一定为杂合体；若后代无性状分离，则亲本可能为纯合体。

此方法适合植物，不适合动物，且是最简单的方法。

测交

用待测个体于隐性类型杂交，若后代出现隐性性状的个体，则一定为杂合体；若后代只有显性性状的个体，则可能为纯合体。

若待测对象为雄性个体，应注意与多个隐性雌性个体交配，使后代的个体数量更多，增加说服力。

相对性状中显隐性判断的实验设计

自交

自交后代出现性状分离的生物个体所表现出的性状即为显性性状。

依据概念

具有相对性状的纯合子亲本杂交，子一代表现出来的那个亲本的性状为显性性状，未表现出来的那个亲本的性状为隐性性状。

确定某变异性状是否为可遗传变异的实验设计

利用该性父的（多个）个体多次交配（自交戔杂交）

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；若后代无诡变异性状뼌则为环境引起的不可遗传变异

确定亲子代的实验设计

先做亲子假设，冉作基因型和表现型分析

根据具体试题判断

二应用

例1已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因，若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上？

请说明推导过程。

分析：

假设直毛与非直毛是一对相对性状，受一对等位基因控制（A和a）,且直毛为显性（或非直毛为显性结果一样）。

（1）若该等位基因位于常染色体上，则不论正交还是反交，结果是一样的，都表现出显性性状。

（2）若该等位基因位于X染色体上，则亲本的基因型有：

雌的有：

XAXA和XaXa，雄的有XAY和XaY。

则正反交为：

正交亲本XAXA（♀）×XaY（♂）

直（或非直）↓非直（或直）

子代XAYXAXa

直（或非直）

杂交后代不论雌雄都表现为直或都为非直。

反交亲本XaXa（♀）×XAY（♂）

非直（或直）↓直（或非直）

子代XAXaXaY

直（或非直）非直（或直）

杂交后代雌雄个体表现型不一致，雌性个体全部表现父本的显性性状，雄性个体表现出母本的隐性性状。

答案：

取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇，进行正交和反交（即♀直毛×♂非直毛，♀非直毛×♂直毛），若正、反交后代性状表现一致，则该等位基因位于常染色体上；若正、反交后代性状表现不一致，则该等位基因位于X染色体上。

点拨：

此类试题若限制进行一代杂交实验，可考虑进行正交和反交。

例2已知果蝇控制灰身黑身、长翅残翅的基因位于常染色体上，你如何确定灰身黑身,长翅残翅的遗传是否符合基因的自由组合定律。

分析：

对杂交得到的子代灰身长翅果蝇雌雄交配，若后代灰身长翅：

灰身残翅：

黑身长翅：

黑身残翅＝9:

3:

3:

1，则符合基因的自由组合规律。

例3果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区。

非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因；同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。

控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼（E）对圆眼（e）为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X和Y的同源区，还是位于常染色体上，写出你的实验方法、推断过程和相应遗传图解。

分析将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够的F1个体再选择F1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2 。

若F2表现型为雄性全为棒眼，雌性均有棒眼和圆眼,则E、e位于X和Y的同源区。

其遗传图解如下：

P  XeXe（圆眼） × XEYE（棒眼）    F1    XEXe （棒眼）× XeYE  （棒眼） 

               ↓                               ↓ 

F1   XEXe （棒眼）  XeYE （棒眼）F2    XEXe （棒眼） XeXe（圆眼）

XEYE（棒眼） XeYE （棒眼）

若F2得表现型为雌雄性均有棒眼和圆眼，则E、e位于常染色体上 。

其遗传图解如下：

P    ee（圆眼） ×EE（棒眼）   F1    Ee（棒眼） × Ee（棒眼）  

               ↓                          ↓ 

F1            Ee（棒眼）            F2   EE（棒眼） Ee（棒眼） ee（圆眼）

例4科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截刚毛基因（b）为完全显性。

若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。

现有各种纯种果蝇若干，请利用杂交实验在一个世代来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并简要说明推断过程。

分析：

用多对纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交。

同时再用多对纯种刚毛雌果蝇与纯种截毛雄果蝇杂交。

根据后代表现型进行判断。

如刚毛基因（B）与截刚毛基因（b）位于同源区段上，则：

正交♀XbXb×♂XBYB反交♀XBXB×♂XbYb

↓↓

XBXbXbYBXBXbXBYb

刚毛刚毛

如刚毛基因（B）与截刚毛基因（b）位于X的非同源区段上，则：

正交♀XbXb×♂XBY反交♀XBXB×♂XbY

↓↓

XBXbXbYXBXbXBY

刚毛截刚毛刚毛

如果正反交结果是后代的雄性果蝇都是刚毛，则说明位于同源区段上。

如果正反交结果是后代的雄性果蝇有刚毛和截刚毛之分，则说明位于X的非同源区段上。

答案：

选择多对纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交。

同时选择多对纯种刚毛雌果蝇与纯种截毛雄果蝇杂交。

再根据后代表现型进行判断。

如果正反交结果是：

后代的雄性果蝇都是刚毛，则说明位于同源区段上。

如果正反交结果是：

后代的雄性果蝇有刚毛和截刚毛之分，则说明位于X的非同源区段上。

例5科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截刚毛基因（b）为完全显性。

若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。

现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并简要说明推断过程。

分析：

用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子一代雄果蝇为刚毛，则这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，若子一代雄果蝇为截刚毛，则这对等位基因仅位于X染色体上。

例6三支试管分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇,还有一支试管装有白眼雄果蝇。

请利用实验室条件设计最佳方案,鉴别并写出上述三支试管果蝇的基因型（显性基因用B表示）。

解析：

纯合体与杂合体的鉴定的方法通常采用测交和自交。

一般来说动物采用测交，而植物采用自交。

采用测交法，如果后代中都是显性性状，则被鉴定的个体是纯合体；如果后代既有显性性状也有隐性性状，则被鉴定的个体是杂合体。

果蝇的红眼与白眼是一对相对性状，且是伴X遗传。

本题红眼雄性的基因型为XBY，两种不同基因型的红眼雌性果蝇基因型为XBXB、XBXb.雌雄果蝇可以通过观察个体的第二性征的差别来鉴定。

从题中可知红眼雌性果蝇有2种基因型需要鉴定。

采用测交法，可选择白眼雄性果蝇与红眼雌性果蝇直接交配，如果后代有白眼，说明该红眼雌性果蝇为杂合体，基因型为XBXb；如果后代全为红眼果蝇，说明该该红眼雌性果蝇为纯合体，基因型为XBXB。

答案：

先根据第二性征的差别来鉴定4支试管的性别，若某试管有红眼雄性果蝇，则该试管果蝇的基因型为XBY；再用白色雄性果蝇分别与另外2只试管的红眼雌性果蝇交配。

若后代出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXb；若后代不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXB。

例7若已知果蝇的直毛和非直毛是位于X染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、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交试验确定这对相对性状中的显性性状，请用标准遗传图解表示并加以说明和推导。

解析：

本题的关键词是“一次杂交试验”。

如果考虑采用直毛雌、雄果蝇或非直毛雌、雄果蝇杂交的话，则很难在一次杂交实验中判断出来。

具体的分析如下：

XAXA×XAYXaXa×XaYXAXa×XAY

↓↓↓

XAXAXAYXaXaXaYXAXAXAXaXAYXaY

（图一）（图二）（图三）

由于相同性状的亲本杂交，后代性状相同的话，可以对应图一和图二，是难以判断出谁是显性还是隐性。

所以该方案不合适。

如果考虑采取两只不同性状的雌雄果蝇杂交一次，根据后代的性状则很容易作出判断。

答案：

能遗传图解如下：

图一图二图三

XAXA×XaYXaXa×XAYXAXa×XaY

↓↓↓

XAXaXAYXAXaXaY♀XAXaXaXa

♂XAYXaY

说明：

任取两只不同性状的雌雄果蝇杂交，若后代只出现一种性状，则该杂交组合中雌果蝇的性状为显性（图一）；若后代果蝇雌雄各为一种性状，则该杂交组合中雄果蝇的性状为显性（图二）；若后代中雌雄果蝇均有两种不同性状且各占1/2，则该杂交组合中雌果蝇性状为显性（图三）。

点拨：

此类试题若限制进行一次杂交实验，可考虑选择不同性状的个体杂交，而不采用同一性状中个体杂交。

例8大部分普通果蝇身体呈褐色（YY），具有纯合隐性基因的个体呈黄色（yy）。

但是，即使是纯合的YY品系，如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，这就称为“表型模拟”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。

（1）从变异的类型分析这种“表型模拟”属于____________________，理由是____________。

（2）现有一只黄色果蝇，你如何判断它是属于纯合yy还是“表型模拟”?

①方法步骤：

第一步____________________；

第二步_______________________；

第三步_____________________。

②结果预测及结论：

Ⅰ______________________；

Ⅱ_______________________。

解析：

变异可分为不遗传变异和遗传变异。

遗传变异是遗传物质的变化引起的，而不遗传变异则是环境引起的。

题中涉及的变异很容易判断为不遗传的变异。

而

（2）要求通过实验判断它是属于纯合yy还是“表型模拟”？

总的思路是考虑后代的情况，如果是遗传物质引起的话，则该性状能够遗传；否则是不能够遗传的。

答案：

（1）不可遗传变异仅仅是由于环境因素的影响造成的，并没有引起遗传物质的变化

（2）①方法步骤：

第一步：

用该未知基因型黄色与正常黄色果蝇yy交配；

第二步：

将孵化出的幼虫放在用不含银盐饲料饲养的条件下培养，其他条件适宜；

第三步：

观察幼虫长成的成虫体色

②结果预测：

如果后代出现了褐色果蝇，则所检测果蝇为“表型模拟”；

如果子代全为黄色，说明所测黄色果蝇的基因型是yy，不是“表型模拟”。

例14果蝇的长翅（V）对残翅（v）是显性。

现有甲、乙两瓶世代连续的果蝇，甲瓶全部为长翅，乙瓶中既有长翅还有残翅。

（1）若用一组交配实验来鉴别甲、乙两瓶中果蝇的亲子代关系，应该随机选择甲或乙中若干什么样的果蝇交配？

（2）怎样根据

（1）中的交配结果，确定甲、乙两瓶中果蝇的亲子代关系？

解析：

本题中有几个关键词：

世代连续和亲子关系。

假设甲为亲代，乙就是子代，则甲的基因型为Vv，乙为VV、Vv和vv；如果乙为亲本甲为子代，则乙为VV和vv，甲的基因型为Vv。

可见，无论谁为亲本，甲的基因型都是Vv，而乙的基因型则是变化的。

可以把该题的矛盾转化为：

确定乙中长翅果蝇的基因型是VV还是Vv、VV。

如果乙的基因型为：

VV，则说明甲为子代；如果乙的基因型为：

Vv、VV，则说明甲为亲代。

如果随机选择乙的个体进行交配的话，后代出现残翅，则乙的长翅基因型为Vv，乙是甲的子代；如果后代无残翅出现，说明乙中的长翅基因型为VV，乙是甲的亲代。

答案

（1）随机选择乙瓶中长翅和残翅果蝇交配

（2）如果后代出现残翅，则乙中长翅果蝇为Vv，说明乙是甲的子代；如果后代无残翅出现，乙中长翅果蝇为VV，说明乙是甲的亲代