高三遗传专题设计及解题方法分析

主备人：庚承红 审核：高三生物组 时间：2014-09-17遗传实验设计题型及解题方法总结在解决遗传实验设计的问题时，最基本的设计思路分三步走：1、选择合适的亲本；2、灵活运用各种交配方式；3、利用后代表现型及比例说明问题。注意：该类题不特别说明用遗传图解解释时，答题时一般用文字说明，不要写基因型。一、显、隐性状的判断1、已知亲本是纯合子现有纯合的白花豌豆和红花豌豆，如何判断显隐性？2、不知亲本是否纯合植物：现有高杆小麦和矮杆小麦，如何判断哪种是显性？动物：现有灰身果蝇和黑身果蝇若干，如何判断哪种颜色是显性？（若改为各一只呢？）例1：已知果蝇直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制，实验室现有未交配过的纯合的有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只，纯合的非直毛果蝇雌、雄各一只，请你通过一次杂交实验确定这对相对性状的显性性状和隐性性状。(用遗传图解表示，并加以说明和推导。)例2：已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选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。 根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推理过程。 为了确定有角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） 【方法总结】：【拓展练习】：家兔是经济价值较高的饲养动物，一只雌兔一胎往往能生出十几只小兔。某大型养兔场从一批正常种兔繁殖的大量仔兔中发现了少数矮生小兔（有雌有雄）。经研究得知，该矮生性状是由于亲代种兔在形成配子过程中某染色体上的基因发生突变，引起功能蛋白结构异常所致。 1 若该突变为常染色体上的基因突变，请设计杂交实验方案确定该基因突变属于显性突变还是隐性突变。 若该突变为X染色体上的基因突变，请设计杂交实验方案确定该基因突变属于显性突变还是隐性突变。 二、基因在常染色体还是在X染色体上的判断与实验设计1. 已知显隐性或能判断出显隐性【典型例题】: 在野生种群中，一只雌鼠的一条染色体上的某基因发生突变，使得野生性状变为突变型。请设计实验判断控制该性状的基因是在常染色体上还是在X染色体上?2. 未知显隐性【典型例题】: 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X染色体上?请说明推导过程。【方法总结】【拓展练习】： (06高考)从一个自然存在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目相等，每种体色果蝇雌雄各占一半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制。所有的果蝇均正常生活，性状分离合乎遗传基本定律。 请回答下列问题：（4）现用两个杂交结合，灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个组合选多对果蝇。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，对那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这两问题，做出相应的推断。（只写子一代性状表现和相应的推测结论）三、纯合子、杂合子鉴定的实验设计（鉴定基因型）【典型例题】已知果蝇的红眼为伴X显性遗传，3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇，另有1支试管内装有白眼雄果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别上述3支试管内红眼果蝇的基因型（显性基因用B 表示）。【方法总结】【拓展练习1】某中学研究性学习小组重复了孟德尔关于两对相对性状的杂交试验，仅选取F2黄色圆粒豌豆种子（黄色、绿色分别由A和a控制，圆粒、皱粒分别由B和b控制）若干做实验材料，进行自身基因型的鉴定。这些种子子粒饱满，长成的植株结实率高。实验一组利用单倍体育种方法多部分种子进行基因型的鉴定，取得了满意效果，实验二组选择另一种实验方案，对剩余种子进行基因型鉴定。假如你是该小组成员，请补充完善下列方案。A 课题名称： B探究方法： （根据基因重组原理）C实验步骤： 播种并进行苗期管理。 植株成熟后， 收集每株所结种子，进行统计分析。预测实验结果及结论 【拓展练习2】用黄色圆粒豌豆（YYRR）和绿色皱粒豌豆yyrr做亲本，杂交得到F1，F1自交得F2。（1）某研究性学习小组从F2中取一粒黄色皱粒的豌豆（甲），欲鉴定其基因型，设计了如下方案：选择表现型为 的豌豆与甲一起播种，并进行人工测交实验。实验时，应对母本的未成熟的花进行 处理，套上纸袋，待花成熟时进行 。 预测可能的实验结果及相应的结论：A 。B 。 （2）上述方案操作复杂，如用 的方法也可以鉴定豌豆的基因型且操作简便。（3）以上鉴定豌豆基因型的方法所依据的生物学原理是 四、判断亲子代关系问题：【典型例题】果蝇的长翅（B）对残翅（b）为显性，现有两管果蝇：甲管全部为长翅型，乙管果蝇中既有长翅又有残翅型；甲管可能是乙管的亲代，也可能乙管是甲管的亲代，请用一次交配实验来鉴别两管果蝇的世代关系。（1） 交配实验选用的亲本为：（2） 预期实验结果和结论。【方法总结】 五.某种变异是基因突变引起的，还是环境影响【典型例题1】普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如图三组实验：请分析回答：（1）A组由F1获得F2的方法是 ，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。（2）、三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 组，原因是 （4）通过矮杆抗病获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 。（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）_ 【典型例题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），长成的果蝇表现型却为残翅，这种现象称为“表型模拟”试问：（1）这种表型模拟的表现性能否遗传？为什么？（2）现有一只残翅雌果蝇，你如何通过实验判断它是属于纯合子aa，还是“表型模拟”？请设计鉴定方案并分析结果。（3）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，请以最简洁的实验设计思路，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。【方法总结】【拓展练习】已知家鸡的突变类型无尾（M）对普通类型有尾（m）是显性。现用普通有尾鸡自交产的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状。（1）普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是 ，如果不在孵化早期向卵内注射胰岛素，正常情况下表现型应是 。（2）你认为上述试验中胰岛素的作用是 （3）请设计实验探究你在（2）中的 假设，写出实验步骤、实验结果和结论。六、判断是否遵循孟德尔遗传定律（判断两对等位基因是否存在于两对同源染色体上）【典型例题】：现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆，叶腋花（E）对茎顶花（e）为显性，高茎（D）对矮茎（d）为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上，并作出判断。【方法总结】：【拓展练习】：用纯种有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2代的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。回答下列问题：（1）上述一对性状的遗传符合 定律。（2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？为什么？（3）请设计一个实验，进一步验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。（实验条件满足实验要求）七、性染色体同源区段问题【典型例题】：甲图为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中I片段)，该部分基因互为等位：另一部分是非同源的(甲图中的1，2片段)，该部分基因不互为等位。请回答：(1)人类的血友病基因位于甲图中的 片段。(2)在减数分裂形成配子过程中，x和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的 片段。(3)某种病的遗传系谱如乙图，则控制该病的基因很可能位于甲图中的 片段。(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的I片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗?试举一例_ _ 【方法总结】：【拓展练习】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-1和-2区段)，该部分不存在等位基