遺傳學(xué)實驗設(shè)計

1、遺 傳 學(xué) 實 驗 設(shè) 計宜都一中 楊邦宏1、確定某一性狀是伴性遺傳還是常染色體遺傳基本思路：隱雌顯雄（多次）（或看后代性狀與性別是否有關(guān)）結(jié)果結(jié)論：若后代雌性全為顯性，雄性全為隱性，則為伴性遺傳若后代雌雄中均有顯性和隱性，則為常染色體遺傳例題：自然界的大麻為雌雄異株植物，其性別決定方式為XY型。在研究中發(fā)現(xiàn)，大麻種群中的雌雄個體均有抗病和不抗病個體存在，已知該抗病性狀受隱性基因b控制。（1）若想利用一次雜交實驗探究該抗病性狀的遺傳屬于伴X遺傳還是常染色體遺傳，那么應(yīng)選的雜交親本性狀為：父本_，母本_。（2）預(yù)測可能的實驗結(jié)果和結(jié)論：_。_。答案：（1）不抗病抗?。?）若后代雌株全為不抗病，雄

2、株全為抗病，則抗病性狀為伴X遺傳若后代雌雄中均有抗病與不抗病植株，則抗病為常染色體遺傳基本思路二：顯隱性未知，則采用正交與反交的方法2、確定一對相對性狀的顯隱性關(guān)系（確定某一性狀的顯隱性）基本思路：6種雜交組合（如甲、乙為一對相對性狀） 甲甲乙 甲為顯性乙為隱性 甲乙甲 甲為顯性乙為隱性例題：科學(xué)家選用萌發(fā)的普通甜椒的種子搭載“神舟”飛船，應(yīng)用在微重力和宇宙射線等各種因素作用下生物易發(fā)生基因突變的原理，從太空返回后種植得到的植株中選擇果實較大的個體，培育出大果實“太空甜椒”。假設(shè)果實大小是一對相對性狀，且由單基因（D、d）控制的完全顯性遺傳，請你用原有的純種小果實普通甜椒和大果實太空甜椒為實驗

3、材料，設(shè)計一個方案，以鑒別太空甜椒大果實這一性狀的基因型。你的實驗設(shè)計原理是遵循遺傳的_規(guī)律。請你在下表中根據(jù)需要設(shè)計12個步驟，在下表中完成你的實驗設(shè)計方案，并預(yù)測實驗結(jié)果和得出相應(yīng)的結(jié)論（結(jié)果和結(jié)論要對應(yīng)，否則不得分）。（8分）選擇的親本及交配方式預(yù)測的實驗結(jié)果（子代果實性狀）結(jié)論（太空甜椒基因型） 在不同地塊栽培這些純種的大果實太空甜椒時，發(fā)現(xiàn)有的地里長出的甜椒都是小果實的，這說明生物的性狀是 的結(jié)果。假設(shè)普通甜椒的果皮顏色綠色（A）對紅色（a）是顯性，子葉厚（B）對子葉?。╞）是顯性，現(xiàn)把基因型為AaBb 的個體的花粉傳給aaBb 的個體，則該植株所結(jié)果皮的顏色和子葉的厚薄的分離比分別

4、是 、 。答案：基因分離（2分）（8分）（注：本實驗設(shè)計是一個開放題，只要方法正確，結(jié)果與結(jié)論相對應(yīng)即可得分，否則不得分。）方法一：選擇的親本及交配方式子代果實性狀太空甜椒基因型純種小果實普通甜椒大果實太空甜椒（2分）全部為小果實dd （2分）全部為大果實DD （2分）出現(xiàn)性狀分離（有大果實和小果實）Dd （2分）方法二：步驟選擇的親本及交配方式子代果實性狀太空甜椒的基因型第1步大果實太空甜椒（1分）出現(xiàn)性狀分離（有大果實和小果實）Dd（1分）全部為大果實DD或dd（1分）第2步純種小果實普通甜椒大果實太空甜椒（1分）全部為大果實DD（2分）全部為小果實dd（2分）基因型和環(huán)境共同作用（2分）

5、紅:綠=10 （2分） 厚:薄=31 （2分）（注：只有比例，沒有性狀不得分）例題：果蠅的灰身、黑身由常染色體上一對基因控制，但不清楚其顯隱性關(guān)系?，F(xiàn)提供一自然果蠅種群，假設(shè)其中灰身、黑身性狀個體各占一半，且雌雄各半。要求用一代交配試驗（即PF1）來確定其顯隱性關(guān)系。（寫出親本的交配組合，并預(yù)測實驗結(jié)果）答案：方案一 P：多對灰身灰身實驗結(jié)果預(yù)測：若F1中出現(xiàn)灰身與黑身，則灰身為顯性若F1中只有灰身，則黑身為顯性方案二 P：多對黑身黑身實驗結(jié)果預(yù)測：若F1中出現(xiàn)灰身與黑身，則黑身為顯性若F1中只有黑身，則灰身為顯性方案三 P：多對灰身黑身實驗結(jié)果預(yù)測：若F1中灰身數(shù)量大于黑身，則灰身為顯性若F

6、1中黑身數(shù)量大于灰身，則黑身為顯性3、確定兩對基因在染色體上的位置（是否符合自由組合定律、位于一對還是兩對同源染色體上）基本思路：是否符合測交與自交的特殊比例、單倍體育種、花粉鑒定結(jié)果結(jié)論：若符合，則在兩對同源染色體上若不符合，則在一對同源染色體上例題：果蠅的長翅對殘翅、正常肢對短肢、后胸正常對后胸變形、紅眼對白眼分別為顯性，控制這些性狀的基因可能位于X、這對同源染色體上，請回答下列問題：（1）基因與染色體的關(guān)系為：基因在染色體上呈 排列。（2）果蠅性狀中的殘翅、短肢、后胸變形、白眼是由于 導(dǎo)致的。（3）已知控制果蠅眼色的基因位于X染色體上。請寫出能根據(jù)后代眼色就識別出性別的親本組合（基因型和

7、表現(xiàn)型） 。（4）實驗室內(nèi)有各種已知基因性和表現(xiàn)性的雌雄果蠅若干，請任意選取兩對性狀的表現(xiàn)型和符合要求的基因型，用一次雜交確定控制這兩對性狀的基因是否位于兩對同源染色體上（用遺傳圖解表示推理過程）答案：4、確定顯性性狀個體是純合子還是雜合子（某一個體的基因型）基本思路：6種雜交組合（如甲、乙為一對相對性狀）測交：甲乙全甲（純合） 甲乙有乙（雜合）自交：甲全甲（純合） 甲有乙（雜合）例題1：家兔的褐毛與黑毛是一對相對性狀?，F(xiàn)有四只家兔：甲和乙為雌兔，丙和丁為雄兔：甲、乙、丙兔為黑毛，丁兔為褐毛。已知，甲和丁的雜交后代全部為黑毛幼兔；乙和丁的雜交后代中有褐毛幼兔。(1)用B-b表示控制毛色性狀的等

8、位基因，依次寫出甲、乙、丁三只兔的基因型_。(2)用上述四只兔通過一次交配實驗來鑒別丙兔的基因型，應(yīng)選用_兔與丙兔交配。若后代表型_，證實丙為純合體；若后代表型_，則證實丙兔為雜合體。答案：（1）BB、Bb、bb （2）乙全黑色 有褐色例題2：貓的長尾和短尾是受常染色體一對等位基因(D-d)控制的。一只短尾雌貓的父本也是短尾型，但它的母本和同胞中的雌雄個體卻是長尾型。(1)這只貓的父本基因型為_；母本基因型為_。(2)這只短尾雌貓的基因型與其父本基因型_。(3)若用回交法判斷出尾型性狀的顯隱性關(guān)系，你采用的交配組合為_。如果回交后代有性狀分離，_為顯性；如果回交后代無性狀分離，則_為顯性。答案

9、：（1）dd或Dd Dd或dd （2）相同（3）該短尾雌貓與父本回交 短尾 長尾5、確定某變異性狀是否為可遺傳變異基本思路：利用該性狀的（多個）個體多次交配（自交或雜交）結(jié)果結(jié)論：若后代仍有該變異性狀，則為遺傳物質(zhì)改變引起的可遺傳變異若后代無該變異性狀，則為環(huán)境引起的不可遺傳變異例題1：正常溫度條件下（25左右）發(fā)育的果蠅，果蠅的長翅（V）對殘翅（v）為顯性，這一對等位基因位于常染色體上。但即便是純合長翅品種（VV）的果蠅幼蟲，在35溫度條件下培養(yǎng)，長成的成體果蠅卻表現(xiàn)為殘翅，這種現(xiàn)象叫“表型模擬”。（1）這種模擬的表現(xiàn)性狀能否遺傳？為什么？（2）現(xiàn)有一只殘翅果蠅，如何判斷它是否屬于純合殘翅（

10、vv）還是“表型模擬”？請設(shè)計實驗方案并進(jìn)行結(jié)果分析。方法步驟：結(jié)果分析答案：（1）（4分）不能遺傳，因為“表型模擬”是由于環(huán)境條件改變而引起的變異，遺傳物質(zhì)（基因型）并沒有改變（2）方法步驟（5分）：讓這只殘翅果蠅與正常溫度條件下發(fā)育的異性殘翅（vv）果蠅交配；使其后代在正常溫度條件下發(fā)育；觀察后代翅的形態(tài)。結(jié)果分析（4分）：若后代表現(xiàn)均為殘翅果蠅，則這只果蠅為純合殘翅（vv）；若后代表現(xiàn)有長翅果蠅，則這只果蠅為“表型模擬”。例題2：（20分）某生物學(xué)興趣小組在研究性學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)：飼養(yǎng)的實驗小白鼠群體中，一對正常鼠的雙親鼠生了一只短尾的雄鼠。怎樣判斷這只短尾的雄鼠的產(chǎn)生，是基因突變的直接結(jié)果，

11、還是由于它的雙親都是隱性短尾基因的攜帶者而造成的？若只考慮常染色體遺傳，探究如下：（一）提出假設(shè)：假設(shè)（1）：雙親都是隱性短尾基因的攜帶者。假設(shè)（2）：短尾的雄鼠為隱性突變。假設(shè)（3）：短尾的雄鼠為顯性突變。（二）設(shè)計實驗：將這對正常尾的雙親中雌鼠與短尾的雄鼠交配，觀察其子代尾的表現(xiàn)型。（三）實驗結(jié)果：子代出現(xiàn)正常尾的鼠和短尾的鼠。（四）結(jié)論：雙親都是隱性短尾基因的攜帶者。你對此實驗方案有何評價？若有缺陷，請你指出并改正或補(bǔ)充。答案：該設(shè)計方案有缺陷，假設(shè)應(yīng)有4種，即若為假設(shè)（1），即雙親都是隱性短尾基因的攜帶者，則Aa（正常尾）aa（短尾） Aa（正常尾）+ aa(短尾)，若為假設(shè)（2），即

12、短尾的雄鼠為隱性突變，則AA(正常尾) aa（短尾）Aa（正常尾）；若為假設(shè)（3），即短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為顯性純合子AA,則aa（正常尾）AA（短尾）Aa（短尾）；若為假設(shè)（4），即短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為雜合子Aa，則aa（正常尾）Aa（短尾） Aa(短尾)+ aa(正常尾)。可見，原實驗方案不能區(qū)分假設(shè)（1）和假設(shè)（4）。補(bǔ)充操作如下：將該短尾的雄鼠與短尾的雌鼠交配1.若子代全為短尾鼠；證明雙親都是隱性短尾基因的攜帶者。2.若子代出現(xiàn)正常鼠及短尾鼠，證明為短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為雜合子Aa。6、確定某一性狀是核遺傳還是質(zhì)遺傳基本思路：看正反交結(jié)果結(jié)果

13、結(jié)論：若結(jié)果相同，則為核遺傳若結(jié)果總與母本相同，則為質(zhì)遺傳例題：有人發(fā)現(xiàn)某種花卉有紅花和白花兩種表現(xiàn)型。(1)請你設(shè)計一個實驗，探究花色的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳。用圖解和簡潔語言回答。(2)如果花色的遺傳是細(xì)胞核遺傳，請寫出F2代的表現(xiàn)型及其比例。正交P 紅花白花 反交P 白花紅花 F1F1答案：（1）若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本相同，則該花色的遺傳為細(xì)胞質(zhì)遺傳；若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本無關(guān)，表現(xiàn)為紅花或白花的一種，則該花色的遺傳為細(xì)胞核遺傳。（2）3紅：1白或3白：1紅7、確定親子代基本思路：先做親子假設(shè)，再作基因型和表現(xiàn)型分析例題：果蠅的長翅對殘翅是顯性，有兩管果蠅，甲管果蠅全部為長翅型，乙管果蠅既有長翅型又有殘翅型。這兩管果蠅的關(guān)系可能是乙為親本(P），甲為Fl，或甲為F1，乙為F2。(相關(guān)基因用F、f表示)。 (1)如乙管為P，則乙管果蠅基因型為：長翅 殘翅 。甲管(F1)長翔果蠅的基因型為 。 (2)如果乙管中果蠅為F2，其長翅類型的基因型為 ，殘翅類型的基因型是 。甲管(F1)中長翅類型的基因