高中生物遺傳實驗設(shè)計題練習(xí)

1、一、實驗題1 .小麥?zhǔn)侵匾r(nóng)作物，其株高高莖（A）對矮莖（a）為顯性，麥穗有芒（B）對無芒（b） 為顯性，植株抗?。―）對感病（d）為顯性，且三對等位基因獨立遺傳。現(xiàn)有高莖有芒感 病小麥與矮莖無芒抗病小麥雜交，E只有高莖有芒抗病和高莖有芒感病兩種類型。據(jù)此 回答下列問題：（1）寫出親本雜交組合基因型。（2）若只考慮有芒、無芒和抗病、感病兩對相對性狀，讓E兩種表現(xiàn)型個體雜交，所 得后代表現(xiàn)型與R相同的個體所占比例為 o（3）小麥籽粒長短受一對等位基因F、f控制，現(xiàn)有未知基因型籽粒長形小麥和純種籽 粒短形小麥（顯隱性未知），請設(shè)計一次雜交實驗，鑒定籽粒長形小麥的基因型，寫出 實驗設(shè)計思路，并預(yù)期實

2、驗結(jié)果和結(jié)論（不考慮環(huán)境因素的影響）。實驗設(shè)計思路：.預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：2 .二倍體植物水稻（2N=24）的花是兩性花（一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊），在自然 條件下主要通過自花傳粉繁殖后代。請回答下列問題（1）在無相應(yīng)病原體的生長環(huán)境中，為確認(rèn)一株水稻是抗病還是感病，可采取的方法 是o （2）在植物雜交中，對母本的花去雄焙重要的一步，如果該操作不徹底，就會 造成，從而影響實驗結(jié)果。（3）已知水稻的高莖和矮莖由一對等位基因A、a控制，抗病和感病由另一對等位基因 B、b控制。現(xiàn)用高莖、抗病和矮莖、感病兩個純合品種作親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)i均為高莖、 抗病。請以F：作為唯一的實驗材料，在不使用其它化學(xué)藥

3、品的情況下設(shè)計實驗，以確定 兩對基因位于一對同源染色體上還是位于兩對同源染色體上（注：不考慮交叉互換）。實驗思路或方法：o預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：o3 . （18分）根據(jù)以下材料回答有關(guān)遺傳問題：I .晞豆的表現(xiàn)型有高莖和矮莖、紫花和白花，其中紫花和白花這對相對性狀由兩對等 位基因控制，這兩對等位基因中任意一對為隱性純合則表現(xiàn)為白花。用純合的高莖白花 個體與純合的矮莖白花個體雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為高莖紫花，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2, F2有4種表現(xiàn) 型：高莖紫花162株，高莖白花126株，矮莖紫花54株，矮莖白花42株。請回答：根據(jù)此雜交實驗結(jié)果可推測，株高受 對等位基因控制，依據(jù)是 0在F2中矮莖紫花植株的基因型

4、有 種，矮莖白花植株的基因型有 種。如果上述兩對相對性狀自由組合，則理論上F2中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和 矮莖白花這4種表現(xiàn)型的數(shù)量比為。II.水稻的高桿對矮桿為完全顯性，由一對等位基因控制（A、a）,抗病對易感病為完 全顯性，由另一對等位基因控制（B、b）,現(xiàn)有純合高桿抗病和純合矮桿易感病的兩種 親本雜交，所得艮代自交，多次重復(fù)實驗，統(tǒng)計艮的表現(xiàn)型及比例都近似得到如下結(jié) 果：高桿抗?。焊邨U易感?。喊珬U抗?。喊珬U易感病;66： 9： 9： 16。據(jù)實驗結(jié)果回答 下列問題：（3）控制抗病和易感病的等位基因 （遵循/不遵循）基因的分離定律。（4）上述兩對等位基因之間 （遵循/不遵循）基因的自

5、由組合定律。（5） F：代中出現(xiàn)了親本所沒有的新的性狀組合，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是有性生殖 過程中，控制不同性狀的基因進(jìn)行了,具體發(fā)生在 時期。（6）有人針對上述實驗結(jié)果提出了假說：控制上述性狀的兩對等位基因位于 對同源染色體上艮通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌雄配子的比例都是AB： Ab： aB： ab=4:l:l:4 雌雄配子隨機(jī)結(jié)合為驗證上述假說，請設(shè)計一個簡單的實驗并預(yù)期實驗結(jié)果:實驗設(shè)計：0預(yù)期結(jié)果：O4.某雌雄異株的植物（2"16）,性別決定方式為XY型。該植物有高莖和矮莖（由基因A、 a控制）、抗病和感?。ㄓ苫駼、b控制）兩對相對性狀，用高莖感病植株和矮莖抗病植 株為親本進(jìn)行正

6、交和反交實驗，E均為高莖抗?。篎i的雌雄植株進(jìn)行雜交，艮的表現(xiàn)型 及比例為高莖抗?。焊咔o感?。喊o抗?。喊o感病二5： 3： 3： 1（不考慮基因位于X、Y染色體同源區(qū)段）?；卮鹣铝袉栴}：（1）與豌豆相比，該植物進(jìn)行雜交實驗操作時，可以省去的步驟是。欲對該植物的基因組DNA進(jìn)行測序，需測定條染色體上的DNA序列?？刂粕鲜鰞蓪ο鄬π誀畹幕颍ㄌ睢白裱被颉安蛔裱保┳杂山M合定 律。根據(jù)正、反交實驗結(jié)果可判斷上述兩對相對性狀的遺傳都不屬于伴性遺傳，判斷的 依據(jù)是：,根據(jù)正、反交實驗結(jié)果還能夠排除這兩對性狀的遺 傳方式是的可能性。（4）上述雜交結(jié)果是由于某種花粉不育導(dǎo)致的，可推測是含基因的花粉不育，

7、F二高莖抗病植株中雙雜合個體占°科研人員將某抗蟲蛋白基因M導(dǎo)入該植物某雄株中的某條染色體上，使之具備抗蟲 性狀。為了確定基因M所在的染色體，讓該植株與雌株雜交，測定后代的抗蟲性。若后代中僅雄株具備抗蟲性，則基因M最可能位于 染色體上。若后代中僅雌株具備抗蟲性，則基因M最可能位于 染色體上；若后代中，則基因M位于常染色體上。參考答案1. AABBddXaabbDd 3/4將未知基因型籽粒長形小麥與純種籽粒短形小麥雜交，觀察 F,表現(xiàn)型 若艮全為籽粒長形，（說明籽粒長形對短形為顯性），則籽粒長形小麥基因型為 FF：若艮全部為籽粒短形，（說明籽粒短形對長形為顯性），則籽粒長形小麥基因型為f

8、f： 若R有的為籽粒長形，有的為籽粒短形，（說明籽粒長形對籽粒短形為顯性），則籽粒長形 小麥基因型為Ff。【解析】【分析】由題意“三對等位基因獨立遺傳”可知，它們的遺傳遵循基因的自由組合 定律，但每一對等位基因的遺傳遵循基因的分離定律。在此基礎(chǔ)上，以題意中基因與性狀的 關(guān)系、E的表現(xiàn)型為切入點，圍繞“基因的分離定律、基因的自由組合定律”的相關(guān)知識并 結(jié)合題意作答?！驹斀狻浚?）依題意可知：這三對相對性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律。高莖有芒感病 小麥（A_B_dd）與矮莖無芒抗病小麥（aabbD_）雜交，F(xiàn)J勻為高莖有芒（A_B_）,但有抗?。―_）和感?。╠d）兩種類型，說明雙親中控制株高和

9、麥芒的有無的兩對基因均為純合，但 控制抗病性狀的基因為雜合，即親本雜交組合基因型AABBddXaabbDd。（2）若只考慮有芒、無芒和抗病、感病兩對相對性狀，則雙親的基因型分別為BBdd和bbDd, 艮的基因型分別為Bbdd和BbDdc艮的兩種表現(xiàn)型個體雜交，即Bbdd和BbDd雜交，所得后 代表現(xiàn)型與E相同的個體所占比例為3/4B_X l/2dd+3/4B_X l/2Dd=3/4o（3）小麥籽粒長短受一對等位基因F、f控制。欲設(shè)十一次雜交實驗，鑒定未知基因型的 籽粒長形小麥的基因型，可讓該籽粒長形小麥與純種籽粒短形小麥雜交，觀察艮表現(xiàn)型。預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：若籽粒長形對短形為顯性，則該籽粒長

10、形小麥的基因型為FF，或 者是Ff,純種籽粒短形小麥的基因型為ff：二者雜交，K的基因型為Ff,或者是Ff和ff, 表現(xiàn)型為全為籽粒長形，或者是有的為籽粒長形、有的為籽粒短形。若籽粒短形對長形為顯 性，則該籽粒長形小麥的基因型為ff，純種籽粒短形小麥的基因型為FF,二者雜交，艮的 基因型為Ff,表現(xiàn)型為全為籽粒短形?！军c睛】本題的難點在于用分離定律解決自由組合問題的思路：先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化 為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下，有幾對相對性狀（或幾對等位基因）就可分 解為幾個分離定律問題，然后按照題目要求的實際情況進(jìn)行重組。以本題的第（1）小題為 例來領(lǐng)會這種解題方法：高莖有芒感病小

11、麥與矮莖無芒抗病小麥雜交，F(xiàn);只有高莖有芒抗病和高莖有芒感病兩種類型，可分解為如下三個分離定律的內(nèi)容，即高 莖（A_） X矮莖（aa） 一高莖，有芒（B_） X無芒（bb） 一有芒，感?。╠d） X抗病（D_） 一抗病、感病。在此基礎(chǔ)上，分別推出每一個雜交組合雙親的基因型，再按照題目要求的實 際情況進(jìn)行重組。2.（1）人工接種（人為感染）相應(yīng)的病原體（2）自交（3）讓艮自交，觀察并統(tǒng)計艮表現(xiàn)型及其比例若后代中出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，且比例為9： 3： 3： 1,說明兩對基因分別位于兩對同源染色 體上；若后代出現(xiàn)2種表現(xiàn)型，且比例為3： 1,說明兩對基因位于一對同源染色體上（或: 否則，說明兩對基因位于

12、一對同源染色體上）?！窘馕觥浚?）人工接種（人為感染）相應(yīng)的病原體，確認(rèn)一株水稻是抗病還是感?。唬?）對兩性花植株進(jìn)行雜交需要先對母本進(jìn)行去雄處理，如果該操作不徹底，就會造成自 交，從而影響實驗結(jié)果。（3）兩對相對性狀的基因在染色體上的位置可能有兩種情況:兩對基因位于一對同源染色體 上,或兩對基因分別位于兩對不同的同源染色體上；要確定兩對基因在染色體上位置的具體情況,可以采用F1自交或單倍體育種的方法?！究键c定位】雜交育種【名師點睛】本題以水稻育種為載體，綜合考查學(xué)生對雜交育種和的知識及其聯(lián)系的掌握 情況。解決此類問題的關(guān)鍵是要熟練識記并理解相關(guān)的知識點，系統(tǒng)地全面地構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。3. I .

13、 （1） - F2 中高莖：矮莖二3： 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）重新組合（基因重組）、 減數(shù)分裂的四分體（減 I前期）（6）（同）一對實驗設(shè)計：將兩純合親本雜交得到的F1代與純合矮桿易感病的水稻雜交（1分），觀察并統(tǒng) 計子代的表現(xiàn)型及比例（1分）。（共2分）預(yù)測結(jié)果：所得子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為：高桿抗?。焊邨U易感病：矮桿抗?。喊珬U易 感病:4： 1： 1： 4 （表現(xiàn)型與比例各得1分，共2分）【解析】試題分析：I .（1）根據(jù)F2中，高莖：矮莖二（162 + 126）： （54+42）

14、 =3:1,可知株高是受 一對等位基因控制。假設(shè)紫花和白花受A、a和B、b兩對基因控制，高莖和矮莖受基因D、 d控制，根據(jù)題干可知，紫花基因型為A_B_；白花的基因型為A_bb、aaB_、aabb.根 據(jù)純合白花和純合白花雜交出現(xiàn)全部為紫花（A_B_）,可知親本純合白花的基因型是AAbb 和aaBB,故Fl的基因型為AaBbDd,因此F2的矮莖紫花植株基因型有：AABBdd. AABbdd、 AaBBdd、AaBbdd四種基因型，矮莖白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd 和aabbdd5種基因型。（2）Fl的基因型是AaBbDd, A和B一起考慮，D和d基

15、因單獨考慮分別求出相應(yīng)的表現(xiàn)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，后代高莖：矮莖;3:1,因此理論上F2中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和 矮莖白花二27:21:9:7。II. （3）分析每一對性狀，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 基因分離定律。（4）分析兩對等位基因之間關(guān)系，即不符9 ： 3 ： 3 ： 1,也不屬于它的變型, 因此它們不遵循基因自由組合定律。（5）因此最可能原因是兩對基因位于一對同源染色體上，在減數(shù)分裂時發(fā)生四分體的交叉 互換造成的。(6)根據(jù)以上分析，可實驗假設(shè)

16、兩對等位基因位于一對同源染色體上，并且題中已假設(shè)了F1通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌雄配子的比例都是AB： Ab： aB： ab=4：l:l:4,如果假設(shè)成立,那 么通過測交的方式后代也應(yīng)該會出現(xiàn)這一結(jié)果。考點：本題考查了孟德爾定律，同時還考查了減數(shù)分裂的有關(guān)知識。意在考查學(xué)生對孟德爾 定律的理解能力，同時考查學(xué)生對生物學(xué)數(shù)據(jù)的抽象分析能力及設(shè)計實驗的能力。通過比較、 分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的 能力。4.去雄 9 遵循 正交、反交結(jié)果相同(子代形狀表現(xiàn)與性別無關(guān))細(xì)胞質(zhì)遺傳 AB 3/5 Y X不論雌雄均有抗蟲和不抗蟲【解析】【分析】基因自由組合定

17、律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾 的：在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等 位基因自由組合?！驹斀狻?1)由于該植物為雌雄異株，與嘛豆相比，該植物進(jìn)行雜交實驗操作時，可以省去的步驟是 去雄。(2)某雌雄異株的植物(2"16),該植物性別決定方式為XY型，欲對該植物的基因組DXA 進(jìn)行測序，需測定7條常染色，X、丫兩條性染色體，共9條染色體上的DNA序列。(3)由于艮的表現(xiàn)型及比例為高莖抗?。焊咔o感?。喊o抗?。喊o感病二5： 3： 3： 1,屬 于9:3:3:1的變式，因此，控制上述兩對相對性狀的基因遵循自由組合

18、定律。根據(jù)正、反交 實驗結(jié)果可判斷上述兩對相對性狀的遺傳都不屬于伴性遺傳，判斷的依據(jù)是：正、反交結(jié)果 相同。根據(jù)正、反交實驗結(jié)果還能夠排除這兩對性狀的遺傳方式是細(xì)胞質(zhì)遺傳的可能性。(4)由于艮的表現(xiàn)型及比例為高莖抗?。焊咔o感病:矮莖抗?。喊o感病二5： 3： 3： 1,即 A_B_:A_bb：aaB_:aabb:5:3:3:l,上述雜交結(jié)果是由于某種花粉不育導(dǎo)致的，可推測致死的是A_B_中的基因型，而A_bb、aaB_> aabb中不存在致死基因型，進(jìn)一步推測純合子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,則A_B_中存活的基 因型及比例是 3/16AaBb, l/16AABb, l/16AaBB,則 F二高莖抗病植株中雙雜合個體占3/5o據(jù)分析可知，科