高中生物遗传实验设计题练习

1、一、实验题1 .小麦是重要农作物，其株高高茎（A）对矮茎（a）为显性，麦穗有芒（B）对无芒（b） 为显性，植株抗病（D）对感病（d）为显性，且三对等位基因独立遗传。现有高茎有芒感 病小麦与矮茎无芒抗病小麦杂交，E只有高茎有芒抗病和高茎有芒感病两种类型。据此 回答下列问题：（1）写出亲本杂交组合基因型。（2）若只考虑有芒、无芒和抗病、感病两对相对性状，让E两种表现型个体杂交，所 得后代表现型与R相同的个体所占比例为 o（3）小麦籽粒长短受一对等位基因F、f控制，现有未知基因型籽粒长形小麦和纯种籽 粒短形小麦（显隐性未知），请设计一次杂交实验，鉴定籽粒长形小麦的基因型，写出 实验设计思路，并预期实

2、验结果和结论（不考虑环境因素的影响）。实验设计思路：.预期实验结果和结论：2 .二倍体植物水稻（2N=24）的花是两性花（一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊），在自然 条件下主要通过自花传粉繁殖后代。请回答下列问题（1）在无相应病原体的生长环境中，为确认一株水稻是抗病还是感病，可采取的方法 是o （2）在植物杂交中，对母本的花去雄焙重要的一步，如果该操作不彻底，就会 造成，从而影响实验结果。（3）已知水稻的高茎和矮茎由一对等位基因A、a控制，抗病和感病由另一对等位基因 B、b控制。现用高茎、抗病和矮茎、感病两个纯合品种作亲本进行杂交，Fi均为高茎、 抗病。请以F：作为唯一的实验材料，在不使用其它化学药

3、品的情况下设计实验，以确定 两对基因位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上（注：不考虑交叉互换）。实验思路或方法：o预期结果和结论：o3 . （18分）根据以下材料回答有关遗传问题：I .晞豆的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花，其中紫花和白花这对相对性状由两对等 位基因控制，这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花 个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F1表现为高茎紫花，F1自交产生F2, F2有4种表现 型：高茎紫花162株，高茎白花126株，矮茎紫花54株，矮茎白花42株。请回答：根据此杂交实验结果可推测，株高受 对等位基因控制，依据是 0在F2中矮茎紫花植株的基因型

4、有 种，矮茎白花植株的基因型有 种。如果上述两对相对性状自由组合，则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和 矮茎白花这4种表现型的数量比为。II.水稻的高杆对矮杆为完全显性，由一对等位基因控制（A、a）,抗病对易感病为完 全显性，由另一对等位基因控制（B、b）,现有纯合高杆抗病和纯合矮杆易感病的两种 亲本杂交，所得艮代自交，多次重复实验，统计艮的表现型及比例都近似得到如下结 果：高杆抗病：高杆易感病：矮杆抗病：矮杆易感病;66： 9： 9： 16。据实验结果回答 下列问题：（3）控制抗病和易感病的等位基因 （遵循/不遵循）基因的分离定律。（4）上述两对等位基因之间 （遵循/不遵循）基因的自

5、由组合定律。（5） F：代中出现了亲本所没有的新的性状组合，产生这种现象的根本原因是有性生殖 过程中，控制不同性状的基因进行了,具体发生在 时期。（6）有人针对上述实验结果提出了假说：控制上述性状的两对等位基因位于 对同源染色体上艮通过减数分裂产生的雌雄配子的比例都是AB： Ab： aB： ab=4:l:l:4 雌雄配子随机结合为验证上述假说，请设计一个简单的实验并预期实验结果:实验设计：0预期结果：O4.某雌雄异株的植物（2"16）,性别决定方式为XY型。该植物有高茎和矮茎（由基因A、 a控制）、抗病和感病（由基因B、b控制）两对相对性状，用高茎感病植株和矮茎抗病植 株为亲本进行正

6、交和反交实验，E均为高茎抗病：Fi的雌雄植株进行杂交，艮的表现型 及比例为高茎抗病：高茎感病：矮茎抗病：矮茎感病二5： 3： 3： 1（不考虑基因位于X、Y染色体同源区段）。回答下列问题：（1）与豌豆相比，该植物进行杂交实验操作时，可以省去的步骤是。欲对该植物的基因组DNA进行测序，需测定条染色体上的DNA序列。控制上述两对相对性状的基因（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定 律。根据正、反交实验结果可判断上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传，判断的 依据是：,根据正、反交实验结果还能够排除这两对性状的遗 传方式是的可能性。（4）上述杂交结果是由于某种花粉不育导致的，可推测是含基因的花粉不育，

7、F二高茎抗病植株中双杂合个体占°科研人员将某抗虫蛋白基因M导入该植物某雄株中的某条染色体上，使之具备抗虫 性状。为了确定基因M所在的染色体，让该植株与雌株杂交，测定后代的抗虫性。若后代中仅雄株具备抗虫性，则基因M最可能位于 染色体上。若后代中仅雌株具备抗虫性，则基因M最可能位于 染色体上；若后代中，则基因M位于常染色体上。参考答案1. AABBddXaabbDd 3/4将未知基因型籽粒长形小麦与纯种籽粒短形小麦杂交，观察 F,表现型 若艮全为籽粒长形，（说明籽粒长形对短形为显性），则籽粒长形小麦基因型为 FF：若艮全部为籽粒短形，（说明籽粒短形对长形为显性），则籽粒长形小麦基因型为f

8、f： 若R有的为籽粒长形，有的为籽粒短形，（说明籽粒长形对籽粒短形为显性），则籽粒长形 小麦基因型为Ff。【解析】【分析】由题意“三对等位基因独立遗传”可知，它们的遗传遵循基因的自由组合 定律，但每一对等位基因的遗传遵循基因的分离定律。在此基础上，以题意中基因与性状的 关系、E的表现型为切入点，围绕“基因的分离定律、基因的自由组合定律”的相关知识并 结合题意作答。【详解】（1）依题意可知：这三对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。高茎有芒感病 小麦（A_B_dd）与矮茎无芒抗病小麦（aabbD_）杂交，FJ匀为高茎有芒（A_B_）,但有抗病（D_）和感病（dd）两种类型，说明双亲中控制株高和

9、麦芒的有无的两对基因均为纯合，但 控制抗病性状的基因为杂合，即亲本杂交组合基因型AABBddXaabbDd。（2）若只考虑有芒、无芒和抗病、感病两对相对性状，则双亲的基因型分别为BBdd和bbDd, 艮的基因型分别为Bbdd和BbDdc艮的两种表现型个体杂交，即Bbdd和BbDd杂交，所得后 代表现型与E相同的个体所占比例为3/4B_X l/2dd+3/4B_X l/2Dd=3/4o（3）小麦籽粒长短受一对等位基因F、f控制。欲设十一次杂交实验，鉴定未知基因型的 籽粒长形小麦的基因型，可让该籽粒长形小麦与纯种籽粒短形小麦杂交，观察艮表现型。预期实验结果和结论：若籽粒长形对短形为显性，则该籽粒长

10、形小麦的基因型为FF，或 者是Ff,纯种籽粒短形小麦的基因型为ff：二者杂交，K的基因型为Ff,或者是Ff和ff, 表现型为全为籽粒长形，或者是有的为籽粒长形、有的为籽粒短形。若籽粒短形对长形为显 性，则该籽粒长形小麦的基因型为ff，纯种籽粒短形小麦的基因型为FF,二者杂交，艮的 基因型为Ff,表现型为全为籽粒短形。【点睛】本题的难点在于用分离定律解决自由组合问题的思路：先将自由组合定律问题转化 为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对相对性状（或几对等位基因）就可分 解为几个分离定律问题，然后按照题目要求的实际情况进行重组。以本题的第（1）小题为 例来领会这种解题方法：高茎有芒感病小

11、麦与矮茎无芒抗病小麦杂交，F;只有高茎有芒抗病和高茎有芒感病两种类型，可分解为如下三个分离定律的内容，即高 茎（A_） X矮茎（aa） 一高茎，有芒（B_） X无芒（bb） 一有芒，感病（dd） X抗病（D_） 一抗病、感病。在此基础上，分别推出每一个杂交组合双亲的基因型，再按照题目要求的实 际情况进行重组。2.（1）人工接种（人为感染）相应的病原体（2）自交（3）让艮自交，观察并统计艮表现型及其比例若后代中出现4种表现型，且比例为9： 3： 3： 1,说明两对基因分别位于两对同源染色 体上；若后代出现2种表现型，且比例为3： 1,说明两对基因位于一对同源染色体上（或: 否则，说明两对基因位于

12、一对同源染色体上）。【解析】（1）人工接种（人为感染）相应的病原体，确认一株水稻是抗病还是感病；（2）对两性花植株进行杂交需要先对母本进行去雄处理，如果该操作不彻底，就会造成自 交，从而影响实验结果。（3）两对相对性状的基因在染色体上的位置可能有两种情况:两对基因位于一对同源染色体 上,或两对基因分别位于两对不同的同源染色体上；要确定两对基因在染色体上位置的具体情况,可以采用F1自交或单倍体育种的方法。【考点定位】杂交育种【名师点睛】本题以水稻育种为载体，综合考查学生对杂交育种和的知识及其联系的掌握 情况。解决此类问题的关键是要熟练识记并理解相关的知识点，系统地全面地构建知识网络。3. I .

13、 （1） - F2 中高茎：矮茎二3： 1 （2 分） 4 （2 分） 5 （2 分）(2) 27： 21： 9： 7 (2 分)II. （3）遵循 （4）不遵循 （5）重新组合（基因重组）、 减数分裂的四分体（减 I前期）（6）（同）一对实验设计：将两纯合亲本杂交得到的F1代与纯合矮杆易感病的水稻杂交（1分），观察并统 计子代的表现型及比例（1分）。（共2分）预测结果：所得子代出现四种表现型，比例为：高杆抗病：高杆易感病：矮杆抗病：矮杆易 感病:4： 1： 1： 4 （表现型与比例各得1分，共2分）【解析】试题分析：I .（1）根据F2中，高茎：矮茎二（162 + 126）： （54+42）

14、 =3:1,可知株高是受 一对等位基因控制。假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制，高茎和矮茎受基因D、 d控制，根据题干可知，紫花基因型为A_B_；白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb.根 据纯合白花和纯合白花杂交出现全部为紫花（A_B_）,可知亲本纯合白花的基因型是AAbb 和aaBB,故Fl的基因型为AaBbDd,因此F2的矮茎紫花植株基因型有：AABBdd. AABbdd、 AaBBdd、AaBbdd四种基因型，矮茎白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd 和aabbdd5种基因型。（2）Fl的基因型是AaBbDd, A和B一起考虑，D和d基

15、因单独考虑分别求出相应的表现型 比例，然后相乘即可。即AaBb自交，后代紫花（A_B_ ）：白花（A_bb、aaB_、aabb） =9:7, Dd自交，后代高茎：矮茎;3:1,因此理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和 矮茎白花二27:21:9:7。II. （3）分析每一对性状，在F2代都符合3：1,因此控制抗病和易感病的等位基因都符合 基因分离定律。（4）分析两对等位基因之间关系，即不符9 ： 3 ： 3 ： 1,也不属于它的变型, 因此它们不遵循基因自由组合定律。（5）因此最可能原因是两对基因位于一对同源染色体上，在减数分裂时发生四分体的交叉 互换造成的。(6)根据以上分析，可实验假设

16、两对等位基因位于一对同源染色体上，并且题中已假设了F1通过减数分裂产生的雌雄配子的比例都是AB： Ab： aB： ab=4：l:l:4,如果假设成立,那 么通过测交的方式后代也应该会出现这一结果。考点：本题考查了孟德尔定律，同时还考查了减数分裂的有关知识。意在考查学生对孟德尔 定律的理解能力，同时考查学生对生物学数据的抽象分析能力及设计实验的能力。通过比较、 分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的 能力。4.去雄 9 遵循 正交、反交结果相同(子代形状表现与性别无关)细胞质遗传 AB 3/5 Y X不论雌雄均有抗虫和不抗虫【解析】【分析】基因自由组合定

17、律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰 的：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等 位基因自由组合。【详解】(1)由于该植物为雌雄异株，与嘛豆相比，该植物进行杂交实验操作时，可以省去的步骤是 去雄。(2)某雌雄异株的植物(2"16),该植物性别决定方式为XY型，欲对该植物的基因组DXA 进行测序，需测定7条常染色，X、丫两条性染色体，共9条染色体上的DNA序列。(3)由于艮的表现型及比例为高茎抗病：高茎感病：矮茎抗病：矮茎感病二5： 3： 3： 1,属 于9:3:3:1的变式，因此，控制上述两对相对性状的基因遵循自由组合

18、定律。根据正、反交 实验结果可判断上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传，判断的依据是：正、反交结果 相同。根据正、反交实验结果还能够排除这两对性状的遗传方式是细胞质遗传的可能性。(4)由于艮的表现型及比例为高茎抗病：高茎感病:矮茎抗病：矮茎感病二5： 3： 3： 1,即 A_B_:A_bb：aaB_:aabb:5:3:3:l,上述杂交结果是由于某种花粉不育导致的，可推测致死的是A_B_中的基因型，而A_bb、aaB_> aabb中不存在致死基因型，进一步推测纯合子AAbb aaBB> aabb都不致死，因此，Ab、aB、ab的花粉都可育，那么只可能是含AB基因的花粉不育，A_B_ 中致死的基因型及比例是1/16AABB, l/16AaBb, l/16AABb, l/16AaBB,则A_B_中存活的基 因型及比例是 3/16AaBb, l/16AABb, l/16AaBB,则 F二高茎抗病植株中双杂合个体占3/5o据分析可知，科