生物必修二实验设计专题 - 图文
更新时间:2024-05-08 21:33:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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生物必修二实验设计专题
题型一:判断显隐性
类型一:假设法——2005年全国卷Ⅰ31题
例题1 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)
解析:根据杂合子和纯合子的概念可知,表现型为显性性状的个体,基因型可能是纯合子,也可能是杂合子;表现型为隐性性状的个体,基因型一定是纯合子;杂合子的表现型为显性性状。
首先假设无角为显性,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个交配组合的后代合计会出现3头无角小牛,3头有角小牛。
再假设有角为显性,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的后代或为有角或为无角,概率各占1/2。由于雌雄配子的随机结合以及后代较少,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,那么6个交配组合的后代合计也会出现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。若要进一步确定这对相对性状中的显性性状,则要找出杂合子,根据杂合子的后代会出现性状分离的特点,在无角公牛和有角母牛的后代中,选有角母牛与有角公牛交配,若有无角出现,则有角牛为杂合子,即有角为显性;反之,若后代全为有角,即无角为显性。
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。
例题2:已知果蝇的红眼对白眼为显性,等位基因位于X染色体上。果蝇的长翅对残翅为显性,等位基因位于常染色体上。实验室中有1、2、3、4四支试管,四支试管中雌雄果蝇数量相当,1号试管中为红眼,2号试管为白眼,3号试管为长翅,4号试管既有长翅又有残翅。请设计下列两个实验:
(1)设计一个实验,从后代的表现型就能判断其性别,并说明推理过程。
(2)已知3号、4号试管具有亲代与子代关系,请设计一次杂交实验,就能确定两者的亲子代关系,并说明推理过程。 解析:
(1)取1号试管中的红眼雄果蝇与2号试管中的雌果蝇交配,后代红眼为雌果蝇,白眼为雄果蝇。因为决定眼色 的基因位于X染色体上,红眼为显性,白眼为隐性。选择亲代果蝇的基因型为XHY、XhXh,后代的基因为XhY、XHXh,表现为白眼雄果蝇、红眼雌果蝇。
(2)取4号试管中的长翅果蝇数只分别与残翅果蝇数只进行交配,如果后代出现残翅果蝇,说明3试管中的果蝇为亲代,否则4号试管中的为亲代。如果3号试管中果蝇为亲代,其基因型为Aa,子代基因型为AA、Aa、aa,取4号试管中的长翅果蝇与残翅交配,后代将出现残翅果蝇。如果4号试管中的果蝇为亲代,其基因型为AA、aa,它们交配的后代全部为长翅,不出现残翅。
例题3:(湖南模拟卷) 某生物科技小组调查人群中双眼皮和单眼皮(E、e表示控制眼皮的基因的遗传规律,统计结果如下表: 组别 一 二 三 四 婚配方式 父 双眼皮 单眼皮 单眼皮 双眼皮 母 单眼皮 单眼皮 双眼皮 双眼皮 家庭 305 65 103 202 子 双眼皮 104 0 30 84 单眼皮 55 40 22 34 双眼皮 108 0 34 72 女 单眼皮 49 25 18 24 据表分析回答下列问题:
(1)根据上表中第___组的调醒结果可判断出该性状的显隐性。 (2)第一组抽样家庭中父亲的基因型可能是_____。
(3)若第三组某家庭一单眼皮的儿子同时患有白化病,那么这肤色正常的夫妇再生一个肤色正常、双眼皮的儿子的机率为______。
(4)若第二组某家庭中母亲去美容院将单眼皮变成双眼皮后,其再生一个双眼双女儿机率为______。 解析:
答案: (1) 四 (2) EE或Ee (3) 3/16 (4) 0
例4:豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状,由等位基因T、t控制,顶生花和腋生花为一对相对性状,由等位基因A、a控制。高茎腋生花豌豆与高茎顶生花豌豆杂交,子一代表现型为高茎顶生花、高茎腋生花、矮茎腋生花、矮茎顶生花,比例为3∶3∶1∶1。请分析回答下列问题:
(1)基因T和A的根本区别是 。子一代矮茎豌豆的基因型为 。
(2)为确定豌豆花的顶生、腋生这对相对性状的显隐性关系,请利用上述子一代的豌豆作材料,设计一个最简单的杂交方案。请用遗传图解表示,并作简要文字说明。
说明:
(3)若通过基因工程将一个抗虫基因(Bt基因)整合到高茎豌豆(二倍体)的一条染色体上,获得了抗虫高茎豌豆。 ①豌豆体细胞中有7对14条染色体,抗虫基因和控制高茎的基因在染色体上的位置关系有两种可能,请你在下图的横线上写出可能的情况并在图示方框中标出。
(注:方框内只要画出与上述基因相关的染色体,用竖线表示染色体,黑点表示基因的位点,并标上相应的基因符号)。
① ② 位于非同源染色体上
图示图示 ②要通过杂交实验验证控制高茎的基因和抗虫基因位于非同源染色体上,必须要获得基因型为 的豌豆作为实验材料;要获得该豌豆,可选用上述豌豆中表现型为 和 的作亲本。
答案:
题型二:纯合子与杂合子的鉴别
在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中,一般采用测交方法鉴别某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物,则最好采用自交方法。
类型一:例题1 (测交法——1992年全国卷34题) 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。 (1)为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作,你应怎样配种? (2)杂交后代可能出现哪些结果?并对每一结果作出相应的鉴定。 解析:该题开创了在高考中对遗传推理题的考查。 答案:(1)用该栗色马与多匹白色母马配种。
(2)如果杂交后代全是白马,该栗色公马是杂种;如果杂交后代有栗色马又有白色马,该栗色公马是杂种;如果杂交后代全是栗色马,该栗色公马可认为是纯种。
类型二:例题2 (自交法——2005年全国卷Ⅲ31题) 已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性,有芒(B)对无芒(b)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 (可育或不育),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为植株,该植株的花粉表现 (可育或不育),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 。
解析:从题的分析可以得知:要用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种的基因型应为RRBB,它的单倍体植株的基因型为RB。诱导单倍体所用的花药应取自F1(RrBb)的植株,能获得基因型为RrBb植株的杂交组合有RRBB×rrbb或RRbb×rrBB两种,但前一组合中的亲本RRBB是要选育出的新品种,因此选用的亲本基因型应为RRbb和rrBB。 水稻单倍体植株由于无法完成减数分裂,不能产生正常的生殖细胞而表现为不育,但经过染色体数目自然加倍后可成为二倍体植株的纯合子,能通过减数分裂形成正常精子,所以花粉表现为可育,能结实;水稻体细胞染色体数为24条,则其单倍体植株的染色体数为12条,自然加倍成为二倍体植株的体细胞染色体数为24条。
由花药壁细胞能发育成植株,其体细胞的基因型与母本RrBb应完全一样,植株能产生花粉表现可育,并结实,体细胞染色体数也为24条。要获得稳定遗传的抗病、有芒新品种,应选择自然加倍的植株,因为自然加倍植株的基因型是纯合子,自交后代会不发生性状分离。而花药壁植株的基因型是杂合子,其自交后代会发生性状分离,故不能选用。 由单倍体自然加倍成为的二倍体植株为纯合子,而花药壁植株为杂合子,鉴别它们的最简便的方法是自交,自然加倍植株的自交后代不发生性状分离,而花药壁植株的自交后代会发生性状分离。 答案:(1)RrBb (2)RRbb和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。
例3:玉米的高甜对非甜是一对相对性状,现有两袋高甜玉米种子(编号为甲、乙),已知其中有一袋是纯种。下列能够鉴别并保留高甜玉米种子的最简便方法是 A.甲×乙 B.甲×乙,F1反复自交 C.甲、乙分别与隐性个体测交 D.甲×甲,乙×乙 解析:
答案:D
类型三:常染色体遗传与伴X染色体遗传的判断 类型一:例题1(假设法——2001年广东卷 39题) 1只雌鼠的染色体上的某基因发生突变,使得野生型性状变为突变型。请回答下列问题: (1) 假定控制突变型的基因是位于常染色体上的隐性基因,则用纯合野生型雄鼠与上述雌鼠杂交,后代表现型是 。 (2) 另假定上述雌鼠为杂合子,让其与野生型雄鼠杂交,F1代表现型有4种,分别为突变型♀、野生型♀、突变型♂、野生型♂,比例为1:1:1:1。从F1代中选用野生型♀,突变型♂的个体进行杂交,其下一代的表现型中所有的♂都为野生型,所有的♀都为突变型。请问:突变基因位于X染色体上还是常染色体上,用遗传图解表示并加以说明(B表示显性基因,b表示隐性基因)。 答案:(1)野生型 (2)遗传图解如下: 结论:假设1的图解表示的推理结果与杂交实验结果一致。 假设2的图解表示的推理结果与杂交实验结果不一致。所以突变基因位于X染色体上。 例题2(推断法——2005年全国卷 Ⅱ 31题)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: 雌蝇 雄蝇 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 。 解析:分析题干表中所列数据: ① 杂交后代中灰身:黑身=3:1,且雌雄比例相当,可确定控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,灰身为显性性状。 ② 杂交后代的雄性个体有直毛:分叉毛=1:1,而雌性个体全为直毛,可确定控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上,直毛为显性性状。 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;bbXFY
灰身、直毛 3/4 3/8 灰身、分叉毛 0 3/8 黑身、直毛 1/4 1/8 黑身、分叉毛 0 1/8 例3:(12分)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1. (1)上述亲本中,裂翅果蝇为______________(纯合子/杂合子)。 (2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因可能位于X染色体上。 (3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交试验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:_________(♀)×_________(♂)。
(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd 的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因______________(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将____________(上升/下降/不变)
答案(1)杂合子 (2)
(3)裂翅(♀)×非裂翅膀(♂)或裂翅(♀)×裂翅(♂) (4)不遵循 不变
解析 (1)F1出现了非裂翅,说明亲本的裂翅是杂合子。(2)见遗传图解。(3)用一次杂交实验,确定该等位基因位于常染色体还是X染色体,需要常染色体遗传的杂交结果与伴X遗传的杂交结果不一致才能判断。可用组合:裂翅♀× 非裂翅♂,若是常染色体遗传,后代裂翅有雌也有雄,若是伴X遗传,裂翅只有雌;也可以用组合:裂翅(♀)×裂翅(♂),若是常染色体遗传,后代非裂翅有雌也有雄,若是伴X遗传,后代非裂翅只有雄。
(4)由于两对等位基因位于同一对同源染色体上,所以不遵循自由组合定律;图2所示的个体只产生两种配子:AD和ad,含AD的配子和含AD的配子结合,胚胎致死;含ad的配子和含ad的配子结合,也会胚胎致死;能存活的个体只能是含AD的配子和含ad的配子结合,因此无论自由交配多少代,种群中都只有AaDd的个体存活,A的基因频率不变。
点评:本题主要考查遗传学的知识,涉及到的知识点有基因分离定律和自由组合定律。实验设计方面,主要是以遗传图解的形式来判定基因的位置
例题4:(06年全国卷1第31题)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:灰色雌蝇黄色雌蝇、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:只写出予一代的性状表现和相应推断的结论) 解析:
答案:(1)基因 (2)正交和反交 (3)3,5 (4)
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,则黄色为显性,基因位于常染色体上。
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。
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,子一代中的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。 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。
例题5:(07年四川理综)31、(2)人的耳垢有油性和干性两种,是受单基因(A、a)控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查,结果如下表: 组合 序号 一 二 三 四 双亲性状 父 母 油耳×油耳 油耳×干耳 干耳×油耳 干耳×干耳 合计 家庭数目 油耳男孩 油耳女孩 干耳男孩 干耳女孩 195 80 60 335 670 90 25 26 0 141 80 30 24 0 134 10 15 6 160 191 15 10 4 175 204 ①控制该相对性状的基因位于 染色体上,判断的依据是
②一对油耳夫妇生了一个干耳儿子,推测母亲的基因型是 ,这对夫妇生一个油耳女儿的概率是
③从组合一的数据看,子代性状没有呈典型的孟德尔分离比(3:1),其原因是
④若一对干耳夫妇生了一个左耳是干性的、右耳是油性的男孩,出现这种情况的原因可能是
解析:(1)方法一:不论是油耳还是干耳,男孩和女孩的比例都接近,所以是常染色体上的遗传。
AA-方法二:从表格数据可判断油耳为显性性状。假设基因位于性染色体上,油耳父亲(XY)的女儿(XX)不能表现为干耳
性状,与第一、二组的调查结果不符,所以基因位于常染色体上。
(2)一对油耳夫妇生了一个干耳儿子,干耳的基因型为aa,母亲的基因必然为Aa, Aa×Aa AA(1/4)、Aa(2/4)、aa(1/4),AA+Aa=3/4,所以油耳女孩为3/8.
(3)组合一中油耳基因可能为AA或Aa,所以组合一中可能有以下情况:Aa×Aa 、 AA×Aa ,只有全为Aa×Aa时后代的表现型的比例为3:1。
(4)只可能是基因的突变,如果发生在生死细胞中,孩子要么是油性的耳,要么是干性的耳。所有只能是体细胞的突变,才会出现一个是干性的,一个是油性的耳。
题型四:性染色体同源区段基因遗传方式的考查
例1:果蝇的X染色体和Y染色体是一对同源染色体,但其形态、大小却不完全相同。如图为果蝇X、Y染色体同源和非同源区段的比较图解,其中A与C为同源区段。请回答下列有关问题:
(1)已知在果蝇的X染色体上有一对基因H、h,分别控制的性状是腿部有斑纹和腿部无斑纹。现有纯种果蝇若干,请通过一次杂交实验,确定H、h基因在X染色体上的位置是A区段还是B区段。实验步骤: ①选用纯种果蝇作亲本,雌性亲本表现型为________,雄性亲本表现型为________。 ②用亲本果蝇进行杂交。
③观察子代果蝇的性状并统计记录结果。
结果分析:若子代雄果蝇表现为________,则此对基因位于A区段;若子代雄果蝇表现为________,则此对基因位于B区段。
(2)一野生型雄蝇与一个白眼(隐性)基因纯合的雌蝇杂交,子代中发现有一只雌果蝇具有白眼表现型,你如何利用上述果蝇判定这一结果是由一个点突变造成的,还是由缺失造成的。(提示:①白眼基因位于B段,②缺失纯合或异配性别的伴性基因缺失致死) 杂交方法:_____________________________________________________________________________________。 结果和结论:①__________________________________________________________; ②______________________________________________________________________。
解析:(1)选择雌性亲本表现型为腿部无斑纹、雄性亲本表现型为腿部有斑纹进行杂交,若子代雄果蝇表现为腿部有斑纹,则此对基因位于A区段;若子代雄果蝇表现为腿部无斑纹,则此对基因位于B区段。(2)如果子代的白眼雌蝇是由一个点突变造成的,与野生型父本回交后,后代的雌雄比为1∶1。如果子代的白眼雌蝇是由缺失造成的,与野生型父本回交后,后代雌蝇都会得到父本正常的X染色体,不会出现缺失致死现象,后代雄蝇中有一半含缺失该基因的X染色体,表现缺失致死现象,一半仅含正常X染色体,不会出现缺失致死现象,最终导致雌雄比为2∶1。
答案:(1)实验步骤:①腿部无斑纹 腿部有斑纹 结果分析:腿部有斑纹 腿部无斑纹 (2)杂交方法:让子代的白眼雌蝇与野生型父本回交 结果和结论:①如果回交后代雌雄比为1∶1,则由一个点突变造成的 ②若回交后代雌雄比为2∶1,则由缺失造成的
例题2:9.自然界的女娄菜(2N=46)为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型,右图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段),该部分存在等位基因;另一部分是非同源的(图中Ⅱ-1和Ⅱ-2区段),该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究,请回答相关问题:
(1)若要测定女娄菜的基因组应该对 条染色体进行研究。
(2)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段,则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb,而抗病雄性个体的基因型有 。
(3)现有各种表现型的纯种雌雄个体若干,期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是位于X、Y 染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,则所选用的母本和父本的表现型分别应为 。 预测该实验结果并推测相应结论:
① 。 ② 。 解析:
答案:(1)24 (2)XBYB、XBYb、XbYB (3)不抗病(雌性)、抗病(雄性)
①子代雌株与雄株均表现为抗病,则这种基因位于X、Y染色体上的同源区段 ②子代雌株均表现为抗病,雄株表现不抗病,则这种基因只位于X染色体上
题型五:证明某对性状由一对等位基因控制
例题1:为丰富植物育种的种质资源材料,利用钴60的γ射线辐射植物种子,筛选出不同性状的突变植株。请问答下列问题:
(1)钴60的γ辐射用于育种的方法属于 育种。
(2)从突变材料中选出高产植株,为培育高产、优质、抗盐新品种,利用该植株进行的部分杂交实验如下:
杂交二 P ♀高产、非优质、不抗盐×♂非高产、优质、抗盐 F1 高产、优质、抗盐 F2 高产、优质、不抗盐 9 : 非高产、优质、不抗盐 3 : 高产、非优质、不抗盐 3 : 非高产、非优质、不抗盐1 杂交一 P ♀非高产、优质、抗盐×♂高产、非优质、不抗盐 F1 高产、优质、抗盐 F2 高产、优质、抗盐 9 : 非高产、优质、抗盐 3 : 高产、非优质、抗盐 3 : 非高产、非优质、抗盐1 ①控制高产、优质性状的基因位于 对染色体上,在减数分裂联会期 (能、不能)配对。
②抗盐性状属于 遗传。
(3)从突变植株中还获得了显性高蛋白植株(纯合子),为验证该性状是否由一对基因控制,请参与实验设计并完善实验方案:
①步骤1:选择 和 杂交。 预期结果 。 ②步骤2: 。 预期结果: 。
③观察试验结果,进行统计分析:如果 与 相符,可证明该性状由一对基因控制。 解析:
答案:(1)诱变 (2)①两(或不同) 不能 ②细胞质(或母系) (3)①高蛋白(纯合)植株 低蛋白植株(或非高蛋白植株)
后代(或F1)表现型都是高蛋白植株 ②测交方案:
用F1与低蛋白植株杂交
后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是1:1 或自交方案:
F1自交(或杂合高蛋白植株自交)
后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是3:1 ③实验结果 预期结果
例题2:为了验证基因的分离定律,甲、乙两组同学都将纯合的非甜玉米和甜玉米间行种植,分别挂牌,试图按孟德尔的实验原理进行操作,以验证F2的分离比。
甲组实验中,亲本的杂交如图所示(箭头表示受粉方式)。实验结果符合预期:F1全为非甜玉米,F1自交得到F2,F2有非甜和甜两种玉米,甜玉米约占1/4。
乙组实验中,F1出现了与预期不同的结果:亲本A上结出的全是非甜玉米;亲本B上结出的既有非甜玉米,又有甜玉米,经统计分别约占9/10和1/10。 请回答下列问题:
(1)甲组实验表明,玉米的非甜是 性状(填“显性”或“隐性”)。 (2)用遗传图解表示甲组的实验过程(相关基因用T、t表示)。
(3)乙组实验中,F1出现了与预期不同的结果,是由于在操作上存在失误,该失误最可能出现在 环节。 (4)乙组实验中,亲本B的性状是 (填“非甜”或“甜”)。
(5)如果把乙组实验中亲本B所结的全部玉米粒播种、栽培,并能正常结出玉米棒,这些玉米棒上的玉米粒情况是 。
解析:具有相对性状的纯合亲本杂交F1中出现的性状就是显性性状。写遗传图解时注意必要的文字说明(表现型及其图注等)及其比例关系(详见答案)。乙组实验中出现了甜玉米这一隐性性状,说明甜玉米有自交现象,亲本B上发现有甜玉米,就说明亲本B是甜玉米亲本,可以推测套袋环节可能出了问题。亲本B上的非甜玉米都是杂合子,因此杂合子是9/10,播种后观察其后代玉米粒情况,其实就是观察其自交后代的玉米粒情况。1/10甜玉米的自交后代还是甜玉米,占后代的1/10;9/10非甜玉米的自交后代中,甜玉米所占的比例为1/4×9/10,非甜玉米所占的比例为1/4×9/10+2,4×9/10=27/40,所以在它们的自交后代中,
非甜玉米∶甜玉米为27/40∶(1/10+9/40)=27∶13。
答案:(1)显性 (2)如图所示(注意写全基因型、表现型、符号及比例) (3)套袋 (4)甜
(5)非甜玉米∶甜玉米=27∶13
点评:玉米为雌雄同株不同花的植株,让玉米随机交配过程中,玉米既可以自交又可以杂交。
题型六:证明2对性状由2对染色体上的等位基因控制 例题1:(07年全国卷Ⅱ31题)填空回答:
(1)已知番茄的抗病与感病、红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因的控制,抗病性用A、a表示,果色用B、b表示、室数用D、d表示。
为了确定每对性状的显、隐性,以及它们的遗传是否符合自由组合定律,现选用表现型为感病红果多室和____________两个纯合亲本进行杂交,如果F1表现抗病红果少室,则可确定每对性状的显、隐性,并可确定以上两个亲本的基因型为___________和___________。将F1自交得到F2,如果F2的表现型有_______种,且它们的比例为_______ _____,则这三对性状的遗传符合自由组合规律。
解析:(1)基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因分别位于两对或两对以上的同源染色体上的遗传情况。本题考查的是三对等位基因位于三对同源染色体上的自由组合问题。两个纯合体亲本杂交,F1中表现出来的亲本性状即为显性性状,进而两个亲本的基因型也就可以确定了。F1的基因型为AaBbDd,F1自交,F2的表现型种类应为23=8种,表型比为(3:1)3 =27:9:9:9:3:3:3:1。
答案:(1)抗病黄果少室 aaBBdd AAbbDD 8 27:9:9:9:3:3:3:1
例2: 现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下: 实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长=9:6:1 实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长=9:6:1
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长均等于1:2:1。 综合上述实验结果,请回答:
(1)南瓜果形的遗传受__________对等位基因控制,且遵循_______________定律。
(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为____________________,扁盘的基因型应为_____________________,长形的基因型应为___________________。
(3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有__________的株系F3果形的表现型及其数量比为扁盘:圆=1:1,有_______的株系F3果形的表现型及其数量比为______________________________________________。 解析:本题主要考查学生的理解能力,考查遗传的基本规律。
第(1)小题,9 :6 :1的分离比实际是9:3:3:1的变形,根据实验1和实验2中F2的分离比可以看出,南瓜果形的遗传受2对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。第(2)小题,根据实验1和实验2的F2的分离比9 :6 :1可以推测出,扁盘形应为A_B_,长形应为aabb,两种圆形为A_bb和aaB_。第(3)小题中,F2扁盘植株共有4种基因型,其比例为:1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB,测交后代分离比分别为:1/9A_B_;2/9(1/2A_B_:1/2A_bb);4/9(1/4A_B_:1/4Aabb:1/4aaBb:1/4aabb);2/9(1/2A_B_:1/2aaB_)。 答案:(1)2 自由组合定律 (2) A_bb或aaB_ A_B_ aabb (3) 4/9 4/9 扁盘:圆:长形=1:2:1
例3:某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:l个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下: 实验1:紫×红,Fl表现为紫,F2表现为3紫:1红;
实验2:红×白甲,Fl表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白; 实验3:白甲×白乙,Fl表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,Fl表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白。 综合上述实验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。遗传图解为 。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。
解析:纯合品种有四种,因此这对性状是由两对基因控制的,实验2和实验4中的9:3:4实际上是9:3:3:1的变
形,故这两对基因遵循自由组合定律。
答案:(1)自由组合定律 (2)如下图 (3)紫:红:白=9:3:4
或
例4:荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种,还性状的遗传涉及两对等位基因,分别是A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为__________。根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循_____________。F1测交后代的表现型及比例为_______________________。另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为____________。
(2)图中F2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍然三角形果实,这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为________________;还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是__________。
(3)荠菜果实形状的相关基因a,b分别由基因A、B突变形成,基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因,这体现了基因突变具有__________的特点。自然选择可积累适应环境的突变,使种群的基因频率 导致生物进化。 (4)现有3包基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,以
上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
① : ② ; ③ 。 结果预测:
Ⅰ如果 则包内种子基因型为AABB; Ⅱ如果 则包内种子基因型为AaBB; Ⅲ 如果 则包内种子基因型为aaBB。 答案:(1) AABB 和 aabb 基因的自由组合定律 三角形果实:卵圆形果实=3:1 AAbb和aaBB (2)7/15 AaBb aaBb Aabb (3)不定向性 定向改变
(4)分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下,待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交,得到F1种子;
将得到的F1种子分别种下,植株成熟后进行自交,得到F2种子; 将F2种子种下,植株成熟后分别观察统计F2所有果实性状及比例。
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1,则包内种子基因型为AABB; 若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形约= 27:5,则包内种子基因型为AaBB; 若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为aaBB;
解析:本题主要考查考生对基因的分离定律和自由组合定律的理解与应用能力,难度较大。(1)后代的性状分离约为15:1,应该联想到9:3:3:1的变式,所以应该符合基因的自由组合定律,F1的基因型为AaBb, 亲本的基因型分别为AABB 和 aabb或AAbb和aaBB;F1测交后代基因型及比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:1:1:1;表型比为三角形果实:卵圆形果实为3:1。(2)在正常情况下,只有纯合体自交后代才不发生性状分离,纯合体的种类为三种,每种各占正常的1/16,但是在三角形果实中, 后代只有aabb才是另一性状,所以AaBB和AABb自交后也没有发生性状分离,所以共7份,占7/15。杂合体中自交后产生aabb的均能发生性状分离。(3)基因突变通常是不定向,而生物进化是定向的,所以基因频率改变也是定向的。(4)对于确定某个体基因型,一般选用隐性性状个体进行交配,得到F1后再自交,看F2的性状比例是多少确定亲本的基因型,分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下,待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交,得到F1种子;将得到的F1种子分别种下,植株成熟后进行自交,得到F2种子;将F2种子种下,植株成熟后分别观察统计F2所有果实性状及比例。 如果亲本为AABB,则测交后为AaBb,自交后性状分离比为15:1; 如果亲本基因型为AaBB,测交后,基因型为AaBb和aaBb各占一半,AaBb自交后性状分离比为15:1,aaBb自交后,后代性状分离比为3:1,所以后代的性状分离比为27:5;
如果亲本为aaBB,则测交后代为aaBb,自交后代性状分离比为3:1。
例5:已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠挑对圆桃为显性,下表是桃树两个杂交组合的试验统计数据:
亲本组合 组别 甲 乙 表现型 乔化蟠桃×矮化园桃 乔化蟠桃×乔化园桃 乔化蟠桃 41 30 后代的表现型及其株数 乔化园桃 矮化蠕桃 0 13 0 0 矮化园桃 42 14
(1)根据组别 的结果,可判断桃树树体的显性性状为 。 (2)甲组的两个亲本基因型分别为 。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组台定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组台定律,则甲纽的杂交后代应出现 种表现型。比例应为 。
答案:(1)乙 乔化 (2)DdHh ddhh (3)4 1 :1 :1 :1 (4)蟠桃(Hh)自交 或 蟠桃和蟠桃杂交
①表现型为蟠桃和园桃,比例2 :1 ②表现型为蟠桃和园桃,比例3 :1
解析:本题主要以蟠桃生物育种为题材考查遗传规律。通过乙组乔化蟠桃与乔化园桃杂交,后代出现了矮化园桃,说明矮化为隐性。两对相对性状的杂交实验,我们可以对每一对相对性状进行分析,乔化与矮化交配后,后代出现乔化与矮化且比例为1 :1,所以亲本一定测交类型即乔化基因型Dd 与矮化基因型dd,同理可推出另外一对为蟠桃基因型Hh与园桃基因型hh,所以乔化蟠桃基因型是DdHh、 矮化园桃基因型是ddhh。根据自由组合定律,可得知甲组乔化蟠桃DdHh与矮化园桃ddhh测交,结果后代应该有乔化蟠桃、乔化园桃、矮化蠕桃、矮化园桃四种表现型,而且比例为1 :1 :1 : 1。根据表中数据可知这两等位基因位于同一对同源染色体上
例6:苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。请回答:
(1)染色体主要由________________组成,若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上,方法之一是测定该
染色体的___________________。
(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:
表现型 个体数 抗螟非糯性 142 抗螟糯性 48 不抗螟非糯性 50 不抗螟糯性 16 分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于_______________染色体上,所选F1植株的表现型为______。亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有______________种。
(3)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合子,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),
并作简要说明。
(4)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能的原因。
①______________________________________________。 ②______________________________________________。
解析:(1)染色体主要由DNA和蛋白质组成。若抗螟基因是整合到水稻的某一染色体上, 则可以比较其同源染色体上是否有其等位基因。(2)从表中可以看出抗螟:不抗螟=3:1,非糯性:糯性=3:1,且四种性状分离比接近9:3:3:1,所以两对性状的基因位于非同源染色体上,且非糯性、抗螟为显性。容易推测F1为AaBb(A、a对应非糯性、糯性),其亲本不抗螟糯性水稻基因型为aabb,所以抗螟非糯性亲本的基因型可以是AABB、AABb、AaBB、AaBb四种。(3)检验是否为纯合子,可以用自交的方法也可以用杂交的方法。
答案:(1)DNA和蛋白质 同源染色体 (2)两对非同源 非糯性抗螟水稻 4种 (3)
若出现性状分离则为杂合子,若没有性状分离,则为纯合子。
(4)稻瘟病的真菌繁殖需要稻螟虫的帮助 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白也能抑制真菌的繁殖
例7:某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:l个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红,Fl表现为紫,F2表现为3紫:1红; 实验2:红×白甲,Fl表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白; 实验3:白甲×白乙,Fl表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,Fl表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白。 综合上述实验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。遗传图解为 。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。 【答案】(1)自由组合定律; (2)
或
(3)9紫:3红:4白
解析:纯合品种有四种,因此这是两对相对基因控制的性状,因此应该遵循基因的自由组合定律。熟练掌握孟德尔的基因自由组合定律的内容,写出该遗传图解并计算。
评析:这是今年来遗传规律的考题中,比较简单的一类的,但是再次考察了遗传图解,让老师们更注意在教学中对学生遗传图解书写规范的培养了。
例8:已知玉米体细胞中有10对同源染色体,下表是表示玉米6个纯系的表现型、相应型的基因(字母表示)及所在的染色体。②~⑥均只有一个性状属隐性纯合,其他的均为显性纯合。 品系 性状 所在染色体 ① ⅠⅣⅥ ②果皮 Ⅰ ③节长 短节bb Ⅰ ④胚乳味道 ⑤高度 甜ss Ⅳ 矮茎dd Ⅵ ⑥胚乳颜色 白胚乳gg Ⅵ 显性纯合子 白色PP (1)若通过观察和记载后代中节的长短来进行基因分离规律的实验,选作的亲本组合是___________(填品系号);若要进行自由组合规律的实验,选品系①和④做亲本是否可行?________为什么?________;若选品系⑤和⑥作亲本是否可行?________为什么?________。
(2)玉米的果皮白色与黄色是相对性状,胚乳甜与非甜是另一对相对性状 。则②与④相互授粉所结果实的果皮颜色及胚乳味道是________。
(3)如果说从播种到获得种子需一年,则利用上述品系杂交育种获得ppggss植株最少需________;如果利用单倍体育种则至少需_______年。 解析:
答案:(1)③与①(或②或④~⑥) 不行 因为①与④之间只具有一对相对性状 不行 因为⑤和⑥控制的高度、胚乳颜色两对相对性状的基因不是位于非同源染色体上,而是位于同一对同源染色体(Ⅵ)上 (2)品系②上所结果实为白色果皮,胚乳非甜,品系④上所结果实为黄色果皮,胚乳非甜 (3)4 3
例9:二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据: F1株数 F2株数 亲本组合 紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶 ①紫色叶 121 0 451 30 ×绿色叶 ②紫色叶 89 0 242 81 ×绿色叶 请回答:
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循_____________定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为________,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为________。 (3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为________。
(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点(·)表示相关基因位置,在右图圆圈中画出组合①的F1体细胞的基因型示意图。
解析:(1)已知一对相对性状是由两对等位基因控制的,且这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,故此性状遗传遵循基因的自由组合定律,表格中的数据比例也相符。(2)组合①的F2中紫色∶绿色约为15∶1,故F1含有两对等位基因,F2中基因型为aabb的植株的叶片表现为绿色,A__B__、A__bb、aaB__的植株都表现为紫色。组合①的紫色和绿色亲本基因型为AABB和aabb,F2中15份紫色叶植株中有3份为纯合子,即1AABB、1AAbb、1aaBB,故F2的紫色叶植株中,纯合子所占的比例为1/5。(3)由组合②的F2中分离比约为3∶1,推知F1中只含1对等位基因,故亲本中紫色叶植株的基因型为AAbb(或aaBB),F1植株的基因型为Aabb(或aaBb),与基因型为aabb的绿色叶植株杂交后,后代的表现型为紫色∶绿色=1∶1。(4)把握住组合①的F1中含两对等位基因,且位于不同对的同源染色体上,即可画出示意图。
答案:(1)自由组合 (2)AABB、aabb 1/5
(3)AAbb(或aaBB) 紫色叶∶绿色叶=1∶1 (4)
题型七:遗传图解
1、(07全国理综I)31.
Ⅱ、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
(1)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雄性全部表现为截毛,雌性全部表现为刚毛,则第一代杂交亲本中,雄性的基因型是__ ___,雌性的基因型是_ ____;第二代杂交亲本中,雄性的基因型是__ ___,雌性的基因型是__ ___,最终获得的后代中,截毛雄果蝇的基因型是_____,刚毛雌果蝇的基因型是_________
(2)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛,雄性全部表现为刚毛,应如何进行实验?(用杂交实验的遗传图解表示即可)
2(黄冈模拟卷)用纯合子果蝇做亲本研究两对相对性状的遗传实验,结果如下表。 P F1 ①♀灰身红眼×♂黑身白眼 ♀灰身红眼,♂灰身红眼 ②♀黑身白眼×♂灰身红眼 ♀灰身红眼,♂灰身白眼 请分析回答问题: (1)属于显性性状的是______________________,其中___________性状属于伴性遗传。体色和眼色的遗传符合______________________定律。
(2)若以B、b表示控制体色的基因,以A、a表示控制眼色的基因,请写出②组合的遗传图解: (3)若组合①的F1随机交配,其F2雄蝇中灰身白眼表现型的概率是___________; 若组合②的F1随机交配,其F2黑身白眼表现型的概率是___________。
题型八:细胞核遗传与细胞质遗传的鉴别——正反交法
(2006年江苏42题)有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。
(1)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。 (2)如果花色的遗传是细胞核遗传,请写出F2代的表现型及其比例。 答案:(1)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。 (2) 3红:1白 或3白:1红
题型九:遗传学中“例外”专题
在近年高考试题中,遗传学中某些“例外”现象,如:“显(隐)性纯合致死”;“不完全显性遗传”、“基因互作”、“表型模拟”等等,也常常作为(或者可作为)能力考查的命题材料。
例1:小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减少分裂的实验步骤:
供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏,苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液,解离固定液。
取材:用____________作实验材料
制片:①取少量组织低渗处理后,放在____________溶液中,一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量____________。 ③一定时间后加盖玻片,____________。 观察:①用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是__________________。
②右图是观察到的同源染色体进入(A1 和A2)的配对情况
若A1正常,A2发生的改变可能是________________________。
解析:
答案:(小鼠)睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞,精细胞,精原细胞 缺失
例2:100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题:
(1)黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交,F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线(_____)表示相关染色体,用A.a和B.b分别表示体色和翅型的基因,用点()表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_____和_____。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为_____。 (2)卷刚毛弯翅果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雄果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_____和_____染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y),判断前者的理由是______。控制刚毛和翅型的基因分别用D.d和E、e表示,F1雌雄果蝇的基因型分别为_____和_____。F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占得比例是______。
(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。 实验步骤:①____________________; ②____________________; ③____________________。
结果预测:I如果________________,则X染色体上发生了完全致死突变; II如果_______________,则X染色体上发生了不完全致死突变; III如果_______________,则X染色体上没有发生隐性致死突变。
(2)根据F1中刚毛性状可以判断,控制该性状的基因位于性染色体上,因为该性状的某一表现在雌雄个体中比例不同。又因为子代中雌果蝇的刚毛性状与亲代中的雄果蝇相同,雄果蝇的刚毛性状与亲代中的雌果蝇相同,所以可判断
该基因位于X染色体上。控制翅形的基因位于常染色体上,因为F1雌雄果蝇表现型相同。根据提干信息可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是EeXDXd 、EeXdY,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例=1/2×1/4=1/8。
(3)为了探究该果蝇的致死突变情况,可以选择该果蝇与正常雌果蝇杂交,得F1,再用F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交),最后F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌雄蝇所占比例)。根据具体情况做出结果预测。因为题中已经交代了该突变基因位于X染色体上,设该隐性基因用f表示。若没有发生隐性致死突变,则F2中雌雄比例为1:1;若发生完全致死突变,则F2中雌:雄=2:1;若发生不完全致死突变,则F2中雌:雄在1:1~2:1之间。
例3:在一些性状的遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,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2:1 C.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.回答下面的问题(控制毛色的显性遗传因子用A表示,隐性遗传因子用a表示)。 (1)黄色鼠遗传因子组成是___,黑色鼠遗传因子组成是___ (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。 答案:(1)Aa aa (2)AA
例4:女娄菜是雌雄异株XY型性别决定的被子植物。女娄菜的宽叶(X)对窄叶(X)是显性。实验研
B
b
究中发现,窄叶型含Xb的花粉粒死亡。
(1)如果要证明含Xb的花粉粒死亡,而且子代的表现型都是宽叶型,你将选择基因型为 的两个亲本进行杂交,。
(2)如果要使子代的宽叶和窄叶的分离比为3:1,你应选择基因型为 的两个亲本进行杂交。
(3)既然窄叶型含Xb的花粉粒要死亡,那么在雌性植株中一般不会出现窄叶型个体。请利用所学的生物学
知识,简述一种可较快获得窄叶型雌性植株的育种方法。
解析:女娄菜的叶型属于伴X染色体遗传。由于含Xb的花粉粒要死亡,窄叶型雄株只能产生含Y染色体的可育配子,雌性植株中一般就不会出现窄叶型个体;雄株窄叶型是由雌性提供的含Xb的卵细胞来决定;雌株宽叶型(基因型可有XBXB 、XBXb)则决定于雄株提供的含XB的花粉;杂合子的宽叶雌株,其中的Xb来自卵细胞。要获得窄叶型雌性植株,只有借助遗传育种的途径,而较快的育种方法就是单倍体育种。
答案:(1)XBXB×XbY (2)XBXb×XBY
(3)单倍体育种:将宽叶型雌性植株的卵细胞提取出来进行离体培养得到单倍体植株,从中选出窄叶型植株再用秋水仙素溶液处理诱导染色体数目加倍,可得到稳定遗传的的窄叶型的雌性植株。(也可采用植物细胞工程育种的方法。)
例5:果蝇作为遗传学研究中的重要实验材料,先后有美国遗传学家摩尔根(1933年)、穆勒(1946年)
和刘易斯(1995年)分别获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答下面有关的问题: (1)现有3管果蝇,每管中均有红眼和白眼(相关基因为W、w),且雌雄各半。管内雌雄果蝇交配横批的子代如下:A管中雌雄果蝇均为红眼;B管中雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼;C管中雌雄果蝇均为一半红眼,一半白眼。请你根据上述结果作出判断:控制红眼和白眼的基因位于 染色体上;
3支试管中亲代白眼果蝇的性别依次是 ;C管中亲代果蝇的基因型为 。 (2)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将纯合长翅品系的果蝇幼虫,在35℃温度下培养(正常培养温度为25℃),长乘的果蝇表现型却为残翅,这种现象称为“表型模拟”。试问:这种模拟的表现型能否遗传?为什么?
(3)现有1只残翅雌果蝇,你如何通过实验判断它是属于纯合子aa,还是“表型模拟”?请设计鉴定方案。 方法步骤: 结果分析:
(4)假设这只残翅果蝇是由于基因突变引起的,现有一定数量的长翅和残翅果蝇,请以最简捷的实验设计思路,确定该性状是否为伴性遗传,并对可能出现的结果进行分析。 方法步骤: 结果分析: 答案:(1)X 雄、雌、雄 XwY和XWXw (2)不能遗传 因为这种残翅性状仅仅是由环境条件的改变引起的,其遗传物质(基因)并没有发生改变。
(3)方法步骤:让这只残翅雌果蝇与正常培养温度下发育的雄性残翅果蝇交配,并让其子代在正常培养温度下发育。
结果分析:若子代均为残翅果蝇,则这只残翅果蝇为纯合子aa;若子代中有长翅果蝇出现,则说明这只
残翅果蝇为“表型模拟”。
(4)方法步骤:选择多只雄性长翅果蝇和这只残翅果蝇杂交,在正常培养温度下培养、观察。
结果分析:若子代果蝇中,雌雄个体均出现长翅和残翅,则不是伴性遗传;若子代果蝇中,所有雌果蝇均表现为长翅,雄果蝇表现为残翅,则为伴性遗传。
例6:遗传学的研究知道,家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的。其中,基因A决定黑色素的形成;基因B决定黑色素在毛皮内的分布;
没有黑色素的存在,就谈不上黑色素的分布。这两对基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者选用野生纯合子的家兔进行了如下的杂交实验: 请分析上述杂交实验 图解,回答下列问题:
(1)表现型为灰色的家兔中,基因型最多有 种;表现型为黑色的家兔中,纯合子基因型为 。
(2)在F2表现型为白色的家兔中,与亲本基因型相同的占 ;与亲本基因型不同的个体中,杂合子占 。
(3)育种时,常选用某些野生纯合的黑毛家兔与野生纯合的白毛家兔进行杂交,在其后代中,有时可得到灰毛兔,有时得不到灰毛兔,请试用遗传图解说明原因?(答题要求:写出亲本和杂交后代的基因型和表现型,并试作简要说明) 答案:(1)4种 AAbb (2) 1/4 2/3
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