遗传学实验题归类解题及训练.ppt

1、遗传学实验题归类解题及训练,题型归类,1、相对性状中显、隐性关系确定的实验设计,2纯合子、杂合子鉴定的实验设计,3根据性状判断生物性别的实验设计,4基因在常染色体还是X染色体上的实验设计,5育种过程的实验设计,6探究基因型的组成,1、相对性状中显、隐性关系确定的实验设计,规律：确定显隐性性状时首选自交，看其后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。 其次，让具有相对性状的两亲本杂交，看后代的表现型，若后代表现一种亲本性状，则此性状为显性性状。 考虑各种情况，设定基因来探究后代的表现型是否符合题意来确定性状的显隐性。 隐性性状的亲本自交后代都是隐性性状。,2纯合子、杂合子鉴定的实验设计 规律

2、：纯合子、杂合子鉴定的方法通常有两种-自交法与测交法。 采用自交法，如果后代出现性状分离，则此个体为杂合子； 若后代中没有性状分离，则此个体为纯合子。 采用测交法，如果后代中只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合子；如果后代中既有显性性状又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子。 一般来说，动物常用测交法，而植物最简便的方法是采用自交法。,答案 先根据第二性征鉴别3支试管内果蝇的性别，若某试管内为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为XBY ；再用白眼雄性果蝇分别与另两支试管内的红眼雌性果蝇交配。若后代中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXb；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为

3、XBXB。,例. 3支试管分别装有红眼雄果蝇和两种不同基因型的红眼雌果蝇，还有1支试管内装有白眼果蝇。控制这对性状的基因位于X染色体上.请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别并写出上述3支试管内果蝇的基因型(已知红眼对白眼为显性，显性基因用B表示)。,3基因在常染色体还是X染色体上的实验设计 规律： 伴性遗传与性别有关；正交与反交后代有时结果不一样，性状的表现往往与性别有关。 找准同一生物的同一性别群体，看其显性与隐性性状出现的比例是否为1：1，若是则最可能是常染色体上的基因控制的遗传，若不是则最可能是性染色体上的基因控制的遗传。 若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因是在常染色体还是在X染色体上，应

4、选择的杂交组合为：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。,“一代杂交”与“一次杂交 ” 遗传类题赏析 杂交实验作为遗传学中研究某种现象或解决某个问题的重要手段。如利用杂交实验可进行育种设计、判断某性状的遗传方式、鉴别某基因的存在位置及确定一对相对性状中显隐性等。但试题中常出现一代杂交实验和一次杂交实验，两者实际上是不同的。一代杂交：前提是在一个世代内进行，可涉及到不同类型的亲本杂交；而一次杂交实验：前提是只一次，选择什么样的杂交类型应该视具体的试题而定，但应确保是最佳的杂交组合，亲本是唯一的。一代或一次杂交实验的考查通常出现在以下几种类型题中： 1探究等位基因位于常染色体上还是位于X染色体上 1.1

5、 一代杂交实验 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。,解析：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）。 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。 若该等位基因位于X染色体上，则亲本的基因型有： 雌：XAX A 和 X a X a ；雄： X AY 和X aY。则正反交为： 正交 亲本 XAX A（） X aY（） 直（或非直） 非直（或直） 子代 X AY

6、 XaX a 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 XaX a （） X AY（） 非直（或直） 直（或非直） 子代 X AX a X aY 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。,1.2 一次杂交实验 点拨：此类题若限制一次杂交

7、实验，可考虑选择雌（隐性性状）与雄（显性性状）杂交，考察后代性状。 例2. 一只雌鼠的一条染色体某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌雄中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上。选择F1个体杂交最好是（ ） A. 野生型（）突变型（） B. 野生型（）突变型（） C. 突变型（）突变型（） D.野生型（）野生型（）,解析：野生型变为突变型，有2种情况：一是突变型为显性，野生型为隐性（分别用A和a表示）；二是突变型为隐性，野生型为显性。根据该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌雄中均既有野生型，又有突变型，可以排除

8、第二种情况。第一种情况，不论基因位于常染色体上 ，还是X染色体上都符合。,下面推断4个答案组合的表现型： A ：假设基因在常染色体上 假设基因在X染色体上 F1 aa（）A a （） XaXaXAY F2 A a aa XAXa XaY 突变型 野生型 （） 突变型 野生型 （） B: 假设基因在常染色体上 假设基因在X染色体上 F1 aa（）A a （） XaYXAXa F2 A a aa XAXa XaXa XAY XaY 突变型 野生型 突变型 野生型 突变型 野生型 C: 假设基因在常染色体上 假设基因在X染色体上 F1 Aa（）A a （） XAXa XAY F2 AA A a aa

9、 XAXA XAXa XAY XaY 突变型 野生型 ( 突变型) 突变型 野生型 D: 假设基因在常染色体上 假设基因在X染色体上 F1 aa（）a a（） XaXa XaY F2 aa XaXa XaY 野生型 野生型 野生型 如通过一次杂交实验，鉴定某等位基因是在常染色体上还是在X染色体上，应选择的杂交组合是：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。用隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时，若后代雌鼠全为显性性状，雄鼠全为隐性性状，则该基因位于X染色体上；若后代雌雄鼠中都有显性性状，则该基因位于常染色体上。 答案：A,能 遗传图解如下： 图一 图二 图三 XAXA XaY XaXa XAY XAX

10、aXaY XAXa XAY XAXa XaY XAXa XaXa XAY XaY 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。,2在一对相对性状中关于显隐性判断试题中的应用 2.1 一次杂交实验 例 3 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

11、、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。,2.2 一代杂交实验 例（2005全国卷31）： 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， 每头母牛只产了一头小牛。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

12、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）,第（1）小题的解题思路为： 根据题干中“无角公牛和6头有角母牛杂交，子代3头有角，3头无角”信息可知：根据现有条件无法直接判断显隐性性状，要运用假设法进行判定： 假设无角为显性，遗传图解如下（图解1）。根据遗传图解可知：6个组合后代合计会出现3头有角小牛，3头无角小牛，与事实相符。 再假设有角为显性，则杂交组合有二，遗传图解如上（图解2和图解3）。 根据遗传图解可知：当Aa的母牛3时，6个组合后代合计也会出现3头有角小牛，3头无角小牛，也与事实相符。,综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性

13、。,解析：实验目的：确定有角和无角这对相对性状的显隐性关系。显性隐性确定的方法有：杂合子自交，后代出现新的性状为隐性性状，则亲本性状为显性性状；纯合子自交，后代都是纯合子。实验方案：选择多对有角牛与有角牛杂交，其中多对很关键。预期结果与结论：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，有角为隐性因为亲本是多对有角牛杂交，可能含有杂合子。（注：选择多对无角牛与无角牛杂交也可以，但是结果不同） 答案：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 。 点拨

14、：此类试题若限制进行一代杂交实验，可考虑选择同一性状中的多对个体进行杂交，考察后代性状变化特点。,3同源区段上的基因与X染色体非同源区段上基因的遗传判断 3.1 一代杂交实验 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；若正反交结果不同，则基因位于X非同源区上。 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，请利用杂交实验在一个世代内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

15、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 XbXbXBYB 反交 XBXBXbYb XBXb XbYB XBXb XBYb 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 XbXbXBY 反交 XBXBXbY XBXb XbY XBXb XBY 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

16、，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。,在一对相对性状的遗传学实验中，判定性状的显隐性的方法是杂交和自交 而判定是否是伴性遗传，方法是看后代表现型是否有性状差异 那如果两种情况都要求进行遗传分析，你会怎样思考？,1、现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、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

17、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：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）,解析：假设灰色为显性。 基因位于常染色体上，分析如下表灰色雌蝇 黄色雄蝇 黄色雌蝇 灰色雄蝇 BB bb和Bb bb bb BB和bb Bb Bb Bb bb Bb Bb bb 灰色 灰色 黑色 灰色 灰色 黑色 根据图表可知，正反交结果一样。灰色雌蝇 黄色雄蝇 黄色雌蝇 灰色雄蝇 XBXBXbY和XBXb XbY XbXb XBY XBXb XBY XBXb XbXb XBY XbY XBXb XbY 雌雄全为

18、灰色 灰雌 黑雌 灰雄 黑雄 灰雌 黑雄 基因位于X染色体上，分析如下： 根据图表可知，正反交结果不一样。,假设黄色为显性，分析方法与相同；得到的结论也一样。 答案是：如果两个杂交组合的子一代一样，则基因位于常染色体上。 如果两个杂交组合的子一代不一样，则基因位于X染色体上。 【方法探究】伴性遗传与性别有关；正交与反交后代有时结果不一样，性状的出于现往往与性别有关。找准同一生物的同一性别群体，看其显性与隐性性状出现的比例是否为1:1，若是则最可能是常染色体上的基因控制的遗传，若不是则最可能是性染色体上的基因控制的遗传。若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因是在常染色体还是在X染色体上，应选择的杂交

19、组合为：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。根据表解：情况相同，情况不同。,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。,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关，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

20、的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上；,2、某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种叶型, 由一对等位基因B、b控制，且基因b使雄配子致死。现获得数株宽叶雌株，试用宽叶雌株狭叶雄株这一杂交组合，只做一代杂交试验，以子一代可能出现的性状为依据，对宽叶叶型是否为显性性状，以及控制宽叶的基因位于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：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）,如果后代全为雄株，则宽叶为显性，基因位于X染色体上； 如果后代雌株全为狭叶，雄株全为宽叶，则宽叶为隐性，基因位于X染色体上； 如果后代有雌株与雄株，且均为狭叶，则宽叶为隐性，基因位于常染色体上； 如果

21、没有后代产生，则宽叶为显性，基因位于常染色体上。,考点 细胞核基因遗传与细胞质基因遗传的实验探究 【例4】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。 解析：根据细胞质遗传的母系遗传特点，后代仅仅和母本有关，正反交的结果不一样；而对于细胞核遗传来说，后代的基因型既和父本有关，也与母本有关。,答案是： 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。

22、则该花色的遗传为细胞核遗传。 (2)3红:1白或3白:1红 【发散类比】 观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型。 细胞质遗传有两大特点：母系遗传，后代的基因型和母本有关；后代没有一定的性状分离比，不符合孟德尔遗传规律。 要注意细胞质遗传与伴性遗传的区别。虽然正、反交结果不同，但伴性遗传符合孟德尔的遗传规律，后代有一定的分离比。 在果实各部分结构中，胚来源于受精卵，包含双亲的遗传物质，正交与反交结果一致；胚乳细胞来源于受精极核，也含双亲的遗传物质，但其中母方提供两个极核，父方提供一个精子，故正交与反交结果不一致；种皮、果皮都是由母方的结构变化而来，无论正交与反交，其遗传物质与母方完全相同。

23、在判断种皮、果皮的遗传方式时首先要弄清亲代和子代。,正交P 红花 白花 反交P 白花 红花 F1 F1,强化训练,1果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请回答下列有关问题。 (一)对果蝇基因组进行研究，应测序_条染色体，它们是_。 (二)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W、白眼w），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，请选择交配的亲本表现型_ 。 实验预期及相应结论为： 1_ 2_

24、3_,2.已知果蝇红眼与白眼基因位于X染色体上，图至图表示果蝇的减数分裂。 （1）图细胞叫_，图细胞叫_。 （2）若图示果蝇与白眼果蝇杂交，后代中出现了红眼，请在图A中标出眼色基因。 （3）如果图示果蝇为红眼，图中a与一只红眼果蝇的卵细胞融合发育成一只白眼果蝇，该果蝇的性别是_，请在B图中画出c的染色体组成。,1：( 1 ）常 隐 ( 2 )由题意可知，该突变基因位于 X 染色体上，为隐性突变因此，正交与反交的遗传图解如下图： （亦可先画遗传图解，后对突变基因的位置、显隐性进行说明） ( 3 )由题可推知，突变的基因最可能位于细胞质中，属于细胞质遗传，表现出母系遗传的特点，即杂交所得的子代总表

25、现出母本的性状 2（一）5条 3对常染色体各一条，性染色体X和Y （二）白眼雌果蝇和红眼雄果蝇 子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上 子代中雌、雄果蝇全部红眼，则这对基因位于常染色体上 子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上 （三）（1）次级精母细胞 精子细胞 （2） （见图） （3）雄性（见图）,考点 与Y染色体有关的遗传分析 【例5】果蝇的灰身(A)对黑身(a)显性，正常硬毛（B）对短硬毛(b)显性，两对基因中有1对位于常染色体上，另1对位于X和Y染色体的同源区段，现用杂交组合：杂合灰身短硬毛雌蝇杂合的黑身正常硬毛雄蝇，只做一代杂交试验，选用多对果蝇。推测杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，判断A和a，B和b中，哪一对基因位于常染色体，哪一对基因位于X和Y染色体的同源区段（要求只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。,解析：本题采用假设法，假设控制灰身（A）、黑身（a）基因在X和Y染色体的同源区段，控制正常硬毛（B）和短硬毛（a）基因在常染色体上，则分析如表；假如控制灰身（A）、黑