遗传学中探究实验题归类及解题策略.doc

遗传学中探究实验题归类及解题策略江西省九江市同文中学 余凯遗传学是高中生物学主干知识，又是重点难点内容，在高中生物中占有重要位置从近几年高考试题看，都出现了一定比例的有关遗传学方面的简答题，特别是近年来对遗传学知识的考查往往以探究实验的形式出现，如探究这正是对《生物考试大纲》中提出的“学生应具备能对一些生物学问题进行初步的探究性研究”能力目标的体现但在教学过程中，学生对这方面有困难，从学生答卷情况分析，这部分得分率也不高为此笔者近几年的高考生物试卷出现的遗传实验进行归类分析，总结解题方法，以灵活应对此类试题遗传学可探究的问题很多，从近几年高考来看，探究的遗传学问题简单归纳如下： 不可遗传变异 细胞质遗传 显性性状 隐性性状 可遗传变异 基因位于常染色体 细胞核遗传 基因位于性染色体 性状由一对基因控制 遵循自由组合定律 性状由多对基因控制一、环境因素(外因)和遗传因素(内 )对生物性状影响的实验设计例1、（04北京理综 31）一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊花，分别生长在海拔10m、500m、1000m处的同一山坡上。

在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计1)实验处理：春天，将海拔500m、1000m处的野菊幼苗同时移栽于10m处2)实验对照：生长于 m处的野菊3)收集数据：第2年秋天 4)预测支持下列假设的实验结果假设一 野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高 假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高 假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高 解析 本题已知的信息是：在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而变矮，即10m处的高于500m处的，500m的高于1000m处的野菊株高未知的是环境和遗传因素对野菊株高的影响，也即本实验要解决的问题确定实验的目的：不同海拔的野菊株高随海拔的增高而变矮，这种现象是环境的影响，还是遗传因素的影响，或者二者共同作用的结果。

从而明确实验研究的问题和最终要达到的目的根据实验目的做出假设：(1)野菊株高的变化只受环境的影响；(2)野菊株高的变化只受遗传因素的影响；(3)野菊株高的变化受环境和遗传因素共同影响实验的结果应与对照组的实验现象进行对比分析，要确定观测的指标本题是为验证环境和遗传因素对野菊株高的影响，所以观测的指标应是野菊的株高在实施实验前，需要根据假设，对实验可能出现的结果进行预测对于不同的假设，预测不同的实验结果预测结果得到实现，假设成立；预测结果没有出现，假设不成立，并对结果加以说明、解释或评价；对预期以外的结果做出恰当的分析和说明答案：(2)10m、500m、1000m (3)测量株高，记录数据 (4)与10m处野菊株高显著差异 与原海拔处(500m、1000m)野菊株高无显著差异 比10m处矮，比原海拔处高例2、（07山东 26）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）解析：遵照单力因子变量原则，可采取同环境条件下培育不同性状高、矮秆小麦，对照个体性状的方法；或利用遗传定律，通过子代性状来判定答案：取该小麦种子在其他小麦田种下，让其自交，若还全是高杆，说明矮秆性状的出现是由环境引起的，若后代出现高杆、矮秆两种性状，则是基因突变引起的。

或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果解题规律：⑴生物性状既受基因的控制，又受环境的影响⑵当发生性状改变时，有可能是由基因决定的，也有可能是由环境影响的，前者为可遗传变异，变异的性状可以遗传给后代后者为不可遗传变异，变异的性状不能遗传给后代⑶探究生物性状的改变是由基因的还是由环境的引起的，根据需要改变其生存环境进行实验探究或让不同性状种植在相同的环境或让其交配看该性状是否可以遗传二、探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传例1、（06北京理综 30）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，请回答下列问题：（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杂交一：P： ♀高产、非优质、不抗盐♂非高产、优质、抗盐F1 高产、优质、不抗盐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 1① 抗盐性状属于 遗传。

解析：抗盐性状的正反结果不一致，均表现为母本性状，具有母系遗传的特点故可以推断为细胞质遗传答案： 细胞质（或母系）例2（自创） 玉米红果皮（D）对白果皮（d）为显性今有基因型纯合的白果皮玉米接受基因型纯合的红果皮的花粉(1) 所结果皮的表现型是_________，(2) 设计一个实验证明为什么果皮的性状不是细胞质遗传解析：果皮表现为母本性状但并不是细胞质遗传，因为子代果皮是由母本的珠被发育而来，所以用正反的方法不行， 那只有根据细胞质遗传的第二特点：细胞质遗传不符合孟德尔的遗传规律，后代有无一定的分离比因此可以让F1自交产生F2代，F2代果皮的分离比就是F1的性状我分离比答案：（1）白果皮 （2）F1自交产生F2代，若是细胞质遗传， 应无性状分离或无一定的分离比而事实上，F2代会出现3：1的分离比解题规律：⑴观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型⑵细胞质遗传有两大特点：母系遗传；后代分离比不符合孟德尔遗传规律⑶要注意细胞质遗传与伴性遗传和表现母本性状时的区别虽然正、反交结果不同，但伴性遗传和表现母本性状时的遗传符合孟德尔的遗传规律，后代有一定的分离比。

三、相对性状中显、隐性关系确定的实验设计例1、（05 全国理综卷一 31） 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？请简要说明推理过程2)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)解析 判断显、隐性状的方法：两个相对性状的亲本杂交，若子代只表现一个亲本的性状，则这个性状为显性；若子代表现出两个亲本的性状，可用假设法判断----假设某一个亲本的性状为显性(隐性)，按照假设的条件去推算，若与假设不相符，则假设不成立，可判断出亲本的显隐性；若与事实相符，应再假设另一亲本的性状推算是否与事实相符，如果也与事实相符，则无法判断显、隐性，可再设计实验予以确认，设计的原则一般是选用相同性状的个体交配（自交），若后代一旦出现不同性状(除了基因突变)，则这一不同性状一定是隐性；要鉴定牛的有角与无角之间的显隐性关系，可通过具有相对性状的公牛与母牛交配（杂交），如果只出现其中的一个性状，则出现的这个性状为显性性状；或通过两个具有相同性状的公牛与母牛交配（自交），如果产生的多个后代出现两种性状(即性状分离)，与两亲本不同的性状为隐性性状，相同的性状为显性性状。

而且有角和无角牛一定有一者为杂合子杂交无法判断显隐性，只有通过杂合子自交，会发生性状分离的特点，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无角，概率各为1/26个组合后代合计出现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AaAA的后代均为有角Aa的后代或无角或为有角，概率各为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，只要母牛中含有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头无角小牛和3头有角小牛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2、（07九江二模 31）自然界玉米茎为稳定遗传的绿茎，若田间偶尔发现有一株紫色茎玉米若已证实这对性状为核基因控制，请继续探究这对性状的显隐关系？a. 实验方案：b. 结果预测及结论：解析：此题和上面的题目差异就在于绿茎为纯合子，而上一题一定有杂合子，所以不能通过自交而是通过杂交可判断显隐性。

答案：实验方案：选用绿茎（纯合子）与紫茎杂交，观察子代性状表现 结果预测及结论：若子代（F1）全为绿茎，则绿为显性，紫为隐性 若子代（F1）全为紫茎，则紫为显性，绿为隐性若子代（F1）既有绿茎又有紫茎，则紫为显性，绿为隐性解题规律：确定显隐性性状一般有自交和杂交两种方法，（1）如果有杂合子应用自交，看其后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状；（2）如果有纯合子应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3）如果不知道是否有杂合子应让具有相对性状的两亲本杂交，看其后代哪种性状个体数量多，数量多的那种性状为显性性状（当然统计的数量应很多）此种情况请看下面一道题（（06全国理综一 31）四、基因在常染色体还是X染色体上的实验设计例1、（06全国理综一 31）从一个。