高考生物遺傳學(xué)實驗

高考生物遺傳學(xué)實驗第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四基本內(nèi)容：1

某性狀的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳21對相對性狀（完全顯性）中的顯性和隱性判斷32對等位基因是連鎖在1對同源染色體上還是分別位于2對同源染色體上4

相對性狀的基因是位于常染色體上還是性染色體上5

控制相對性狀的基因突變是顯性突變還是隱性突變6

生物的某性狀是受環(huán)境因素還是由基因控制2第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四1

某性狀的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳

規(guī)律：可通過正交、反交實驗進行探究無論正交還是反交，①具有雌雄異型配子的生物的細(xì)胞質(zhì)遺傳表現(xiàn)出2大特點：母系遺傳；后代分離不會出現(xiàn)一定的分離比②細(xì)胞核遺傳中正交、反交的后代表現(xiàn)型一致3第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例外性的問題（1）細(xì)胞質(zhì)遺傳與伴性遺傳的區(qū)別雖然正交、反交結(jié)果不同，但伴性遺傳符合孟德爾規(guī)律，后代有一定的分離比（2）該方案不考慮性狀受環(huán)境因素的影響、果皮和種皮性狀表現(xiàn)延遲以及胚乳遺傳性狀等問題4第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例1（2006江蘇.42.B題）有人發(fā)現(xiàn)某種花卉（純種）有紅花和白花2種表現(xiàn)型。請你設(shè)計一個實驗，探究花色的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳。用圖解和簡潔語言回答。5第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四參考答案：正交P紅花♀×白花♂F1反交P白花♀×紅花♂F1若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本相同，則該花色的遺傳為細(xì)胞質(zhì)遺傳。若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本無關(guān)，表現(xiàn)為紅花或白花的一種，則該花色的遺傳為細(xì)胞核遺傳。6第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四該類問題最常見的判斷性實驗設(shè)計是：在同等條件下，讓具有相對性狀的純合親本進行雜交，通過觀察子一代表現(xiàn)型來確定。若F1均表現(xiàn)一致，則為細(xì)胞核遺傳；若F1均表現(xiàn)母本性狀，則為細(xì)胞質(zhì)遺傳

7第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四1對相對性狀（完全顯性）中的顯性和隱性判斷

規(guī)律：（1）相同性狀的2個親本交配或親本自交，看其后代有無性狀分離現(xiàn)象，若有則親本的性狀為顯性性狀（2）具有相對性狀的2親本雜交，看后代的表現(xiàn)型，若后代只表現(xiàn)出一種親本性狀，則此親本的性狀為顯性性狀（3）考慮其他各種情況，可設(shè)定基因來探究后代的表現(xiàn)型是否符合題意來確定顯隱性（4）隱性性狀的親本自交后代全都表現(xiàn)隱性性狀8第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例2（2005全國一卷.31）已知牛的有角與無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中(無角的基因頻率與有角的基因頻率相等)，隨機選出1頭無角公牛和6頭有角母牛，分別交配，每頭母牛只產(chǎn)了1頭小牛。在6頭小牛中，3頭有角，3頭無角。（1）根據(jù)上述結(jié)果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀?請簡要說明推斷過程。（2）為了確定有角與無角這對相對性狀的顯隱性關(guān)系，用上述自由放養(yǎng)的牛群(假設(shè)無突變發(fā)生)為實驗材料，再進行新的雜交實驗，應(yīng)該怎樣進行?(簡要寫出雜交組合、預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論)9第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四參考答案：（1）不能確定。①假設(shè)無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個交配組合的后代或為有角或為無角，概率各占1/2。6個組合后代合計會出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。②假設(shè)有角為顯性，則公牛的基因型為aa，6頭母?？赡苡袃煞N基因型，即AA和Aa。AA的后代均為有角。Aa的后代或為無角或為有角，概率各占1/2，由于配子的隨機結(jié)合及后代數(shù)量少，實際分離比例可能偏離1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭，那么6個組合后代合計也會出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性。

（2）從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交（有角?！劣薪桥＃Ｈ绻蟠霈F(xiàn)無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性。（其他正確答案也給分）10第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四判斷相對性狀的顯隱性最常見的判斷性設(shè)計：（1）具有相對性狀的純合體親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀（2）依自交后代的性狀判斷，若出現(xiàn)形狀分離，則親本的性狀為顯性性狀，若后代只表現(xiàn)出親本的性狀，則親本的性狀很可能為隱性，如該題的判斷方案（3）雜合子所表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀（4）在遺傳系譜中的判斷，“無中生有為隱性”，“有中生無為顯性”11第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四32對等位基因是連鎖在1對同源染色體上還是分別位于2對同源染色體上

規(guī)律：（1）讓具有2對相對性狀的個體交配得F1，再讓F1中雌雄個體自交得F2，觀察F2中出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象，如果F2出現(xiàn)4種性狀，其性狀分離比為9:3:3:1，說明這2對等位基因分別位于2對同源染色體上，否則可能位于1對同源染色體上。（2）讓F1與雙隱性個體測交，觀察測交后代的性狀分離比，如果出現(xiàn)4種性狀，其分離比為1:1:1:1，說明這2對等位基因分別位于2對同源染色體上，否則可能位于1對同源染色體上。（3）對于3對及3對以上的等位基因，也可以通過相應(yīng)的比例作類似得推導(dǎo)。12第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例3（2007年武漢2月調(diào)考）實驗室中現(xiàn)有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑檀體的果蠅。已知長翅和殘翅這對相對性狀受1對位于第Ⅱ號同源染色體上的等位基因控制。現(xiàn)欲利用以上兩種果蠅研究有關(guān)果蠅灰體與黑檀體性狀的遺傳特點（說明：控制果蠅灰體和黑檀體的基因在常染色體上，所有果蠅均能正常繁殖存活）。請設(shè)計一套雜交方案，研究控制灰體、黑檀體的等位基因是否也位于第Ⅱ號同源染色體上，并做出判斷。

1）雜交方案：

2）推斷及結(jié)論：13第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四參考答案：

1）雜交方案：長翅灰體×殘翅黑檀體→F1F22）推斷及結(jié)論：如果F2出現(xiàn)4種性狀，其性狀分離比為9:3:3:1，說明符合基因的自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體得這對等位基因不是位于第Ⅱ號同源染色體上。反之，則可能是位于第Ⅱ號同源染色體上。雌雄果蠅雜交14第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四2對等位基因連鎖在1對同源染色體上還是位于2對

同源染色體上，最常見的判斷性實驗設(shè)計有：（1）先用2對相對性狀的親本進行雜交，再讓F1自交觀察F2的表現(xiàn)型，如果為9:3:3:1，則位于2對同源染色體上，否則可能位于1對同源染色體上。（2）先用2對相對性狀的親本進行雜交，再F1與隱性個體測交，如果測交后代為1:1:1:1，則位于2對同源染色體上，否則可能連鎖在1對同源染色體上。15第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四4

相對性狀的基因是位于常染色體上還是性染色體上

規(guī)律：（1）常染色體上的基因控制的性狀遺傳，雌雄個體表現(xiàn)型是一致的，與性別無關(guān)；性染色體上的基因控制的性狀遺傳，雌雄個體表現(xiàn)型是不一致的，與性別有關(guān)。（2）選取2親本進行正交、反交實驗，若雌雄后代的分離比相同，則位于常染色體上；若雌雄后代有時結(jié)果不一樣，則位于性染色體。（３）對于只存在于Y染色體上的基因控制的性狀，則僅限雄性遺傳。16第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例4：（2006.全國Ⅱ.31）從一個自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數(shù)量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律。請回答下列問題：（1）種群中的個體通過繁殖將各自的

傳遞給后代。（2）確定某性狀由細(xì)胞核基因決定，還是由細(xì)胞質(zhì)基因決定，可采用的雜交方法是

。（3）如果控制體色的基因位于常染色上，則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有___

種；如果控制體色的基因位于X染色體上，則種群中控制體色的基因型有

種。（4）現(xiàn)用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據(jù)，對哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題，做出相應(yīng)的推斷。（要求：只寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論）17第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四參考答案：（1）基因；（2）正交和反交；（3）三、五；（4）①如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則黃色為顯性，基因位于常染色體上；②如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多于黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則灰色為顯性，基因位于常染色體上；③如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)灰色，雌性全部表現(xiàn)黃色。在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中黃色個體多于灰色個體，則黃色為顯性，基因位于X染色體上；④如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)黃色，雌性全部表現(xiàn)灰色。在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個體多于黃色個體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。18第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四判斷相對性狀的基因是位于常染色體上還是性染色體上，最常見的判斷性實驗設(shè)計是：選取2親本進行正交、反交實驗，若子代各種表現(xiàn)型中，雌雄性別表現(xiàn)比例相同，可確定該基因在常染色體上；若子代各種表現(xiàn)型中，雌雄性別表現(xiàn)比例不相同，可確定該基因在性染色體上。此外，還可只通過隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交產(chǎn)生的后代進行判斷，如果后代的性狀與性別有關(guān)，則為伴性遺傳，否則為常染色體上的遺傳。19第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四5

控制相對性狀的基因突變是顯性突變還是隱性突變

規(guī)律：（1）顯性突變是由隱性基因突變成顯性基因，突變一旦完成，則立即表現(xiàn)出顯性性狀，選取具有突變性狀的親本進行雜交，子代會表現(xiàn)出原有性狀（隱性性狀）。（2）隱性突變是由顯性基因突變成隱性基因，性狀往往不立即表現(xiàn)，直到出現(xiàn)隱性純合子才表現(xiàn)。若選取具有突變性狀的親本進行雜交，則后代只表現(xiàn)出突變性狀（隱性性狀）。20第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例5：（2009中山市一診）石刀板是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定雌、雄異株植物。野生型石刀板葉窄，產(chǎn)量低。在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刀板（突變型），雌株、雄株均有，雄株的產(chǎn)量高于雌株。（1）要大面積擴大種植突變型石刀板，可用（）來大量繁殖。有人認(rèn)為闊葉突變型株是具有雜種優(yōu)勢或具有多倍體的特點的緣故。請設(shè)計一個簡單實驗來鑒定突變型的出現(xiàn)是基因突變所致，還是染色體組加倍所致？

（2）若已證實闊葉為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變，二是隱性突變，請你設(shè)計一個簡單實驗方案加以判定（要求寫出雜交組合、雜交結(jié)果、得出結(jié)論）（3）若已證實為闊葉顯性突變所致，突變基因可能位于常染色體上，還可能位于X染色體上。請你設(shè)計一個簡單實驗方案加以判定（要求寫出雜交組合、雜交結(jié)果、得出結(jié)論）（4）野生石刀板種群歷經(jīng)百年，窄葉基因頻率由98％變?yōu)?0％，則石刀板是否已發(fā)生了生物的進化，為什么？

21第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四參考答案：(1)植物組織培養(yǎng)(2)選用多株闊葉突變型石刀板雌、雄相交。若雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致。(3)選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則這對基因位于Ｘ染色體上；若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均有，則這對基因位于常染色體。(4)已進化，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變22第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四判斷基因突變是顯性突變還是隱性突變，最常見的判斷實驗設(shè)計是：選取突變的雌雄個體進行雜交，若后代出現(xiàn)了野生性狀，則為顯性突變；若后代只出現(xiàn)了突變性狀，則很可能為隱性突變。23第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四6

生物的某性狀是受環(huán)境因素還是由基因控制

規(guī)律：1）若生物的性狀僅由基因決定，則環(huán)境條件改變后，其性狀不變，和原產(chǎn)地同種生物的性狀完全一樣。2）若生物的性狀僅受環(huán)境因素影響，則環(huán)境改變后，其性狀會發(fā)生改變，與所在地環(huán)境中的同種其他生物的性狀完全一致，與原產(chǎn)地同種生物的性狀不同。3）若生物性狀既受基因的控制，又受環(huán)境因素影響，則環(huán)境改變后，其性狀介于原環(huán)境與改變后環(huán)境中的同種生物性狀之間。4）如果該性狀是由染色體變異引起，還可以通過觀察染色體的結(jié)構(gòu)或數(shù)量是否發(fā)生了改變。24第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四例6（2004北京.31）一種以地下莖繁殖為主的多年生野菊分別生長在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相應(yīng)生長發(fā)育階段，同一海拔的野菊株高無顯著差異，但不同海拔的野菊株高隨海拔的增高而顯著變矮。為檢驗環(huán)境和遺傳因素對野菊株高的影響，請完成以下實驗設(shè)計。（1）實驗處理：春天，將海拔500m和1000m處的野菊幼芽同時移栽于10m處。（2）實驗對照：生長于_________________________m處的野菊。（3）收集數(shù)據(jù)：第二年秋天________________________。（4）預(yù)測支持下列假設(shè)的實驗結(jié)果：假設(shè)一野菊株高的變化只受環(huán)境因素的