高考生物遗传学推理实验设计题.doc

遗传学推理实验设计题总结遗传学三大规律l 基因分离定律l 自由组合定律l 连锁交换定律遗传学解题步骤1 判断是否伴Y遗传2 判断遗传方式 判断显隐性3 判断基因位于何染色体4 写基因型，表现型与基因型对应，计算有关概率。预测子代表现型。如何观察遗传系谱图1) 看男女是否都有，全是男的且世代都存在，则伴Y遗传2) 依据无中生有为隐形，有中生无为显性，判断显隐性3) 依据 隐性看女病，女病男正为常【男指该患病女子的父亲或儿子】 显性看男病，男病女正为常【女指该患病男子的母亲或女儿】 注意：在利用这个口诀是，容易忽略，以隐形为例，必须要勾出所有患病的女子，然后一个一个看他们的父亲儿子是否患病，如果只看一个，很容易忽略！ 再以隐形遗传病为例，如果找不到患病的女性，则一定符合伴X隐性遗传 多对遗传病组合的问题，要分开讨论然后结合分析。患病男孩和男孩患病 患病男孩是指患病的男孩占子代男孩和女孩总数的百分比 男孩患病是指患病的男孩占子代男孩总数的百分比致死问题分为配子致死和合子致死两种类型解题步骤：分析致死类型 再确定基因型和比例【按正常情况推理】例。一只突变型雌性果蝇和一只雄性果蝇交配，产生F1中野生型与突变型之比为2:1，且雌雄比为2：1，分析致死基因。分析：正常情况雌雄比应为1:1 ，而本题中为2:1.则可以知道雄性个体有致死 F1性状之比为2:1，可以知道，为X染色体【自己可以分析Y,常染色体为什么不行】蜜蜂的遗传二倍体蜜蜂：蜂王和工蜂单倍体蜜蜂：雄蜂【未受精的卵细胞直接发育而来】遗传特例分析l 互补效应 9:7l 累加效应 9;6:1l 重叠效应15:1l 显性上位12:3:1l 隐形上位9：3：4l 抑制作用12:3解题要记住的技巧显隐性判断 ： 1，性状分离,2， 相对性状杂交 【常染色体，性染色体都可以。】 注意：哺乳动物的显隐性判断不用相对性状的杂交，只能用性状分离，原因是哺乳动物的子代数目少。自由交配和自交 自由交配可以使用配子法解题，自由交配指雌雄个体之间，不能使用配子法，只能单独列式。正交反交用于核质遗传的判断常染色体遗传与伴X染色体遗传的判断 可采用正交反交的方法，判断有无性别差异。性别差异的两种判断方法 【非常重要】l 同一表现性，男女表现型比是否为1：1l 男女某一表现型的比值是否相同孟德尔实验方法假说-演绎法过程：观察分析 提出问题 演绎推理 实验验证 常见题型总结_1细胞核遗传和细胞质遗传1.自然界中玉米的绿色茎为稳定遗传，但在田间偶尔也会有紫色茎的玉米出现。（1）请用绿茎玉米和紫茎玉米为材料，设计一个方案判断这一性状是否由质基因控制的，写出实验方案。实验方案：_。 预测结果并得出相应结论：_ _ _ _ _。（2）若已证实这对性状为核基因A和a控制，选用绿茎纯合子玉米与紫茎玉米杂交，证明这对性状的显隐性关系：若子代表现型 ，则绿为显性；此株紫色玉米的基因型为 ；若子代表现型全为紫色，则绿为 性，此株紫色玉米的基因型为 ；若子代既有绿茎又有紫茎，则紫色为 性，此株紫色玉米的基因型为 。2显性性状与隐性性状的判定2.石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。（1）要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用_来大量繁殖。有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？ _ _（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）_ _ （3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂合组合，杂交结果，得出结论） _ _ （4）同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出两种合理的育种方案（用图解表示）。（5）野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98变为10，则石刁柏是否已发生了生物的进化，为什么？_。3纯合体与杂合体的判定3.3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。请利用实验条件设计最佳方案，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）。4常染色遗传和伴X染色体遗传的判定41、一只雌鼠的一条染色体上的某基因发生了突变,使野生型形状变为突变型性状.该雌鼠与野生型雄鼠杂交,雌雄个体均既有野生型,又有突变型.( 1).在野生型和突变型这对相对性状中,显性性状是 ,隐性性状是. (2).根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因在X染色体还是常染色体上,请简要说明推断过程? 。(3)若根据上述杂交实验不能确定突变基因在X染色体上,还是在常染色体,若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,请设计实验说明实验方法.预期和结论,并写出遗传图解.4.2、已知果蝇中，灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例与雄蝇表现型比例如图所示。(1)控制直毛和分叉毛的基因位于_上，判断的主要依据是(2)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，请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?说明推导过程。(3)果蝇中刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性，若这对等位基因位于x、Y染色体的同源区段上，则刚毛雄果蝇可表示为；若仅位于x染色体上，则只能表示为现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交试验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染色体上。写出遗传图解，并简要说明推断过程。5两对基因是否符合孟德尔遗传规律的判定5.果蝇的残翅（b）对正常翅（B）为隐性，后胸变形（h）对后胸正常（H）对隐性，这两对基因分别位于II号与III号常染色体上。现有两个纯种果蝇品系：残翅后胸正常与正常翅后胸变形。设计一个实验来验证这两对基因位于两对染色体上。6生物性别决定6.玉米植株的性别决定受两对基因（Bb，Tt）的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：基因型B和T同时存在（B T ）T存在，B不存在（bbT ）T不存在（B tt或bbtt）性别雌雄同株异花雄株雌株（1）基因型为bbTT的雄株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型为 ，表现型为 ；F1自交，F2的性别为 ，分离比为 。（2）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代全为雄株。（3）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1。7环境因素(外因)和遗传因素(内因)对生物性状影响的实验设计7.番茄（2n=24）的正常植株（A）对矮生植株（a）为显性，红果（B）对黄果（b）为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题 ：（1）现有基因型AaBB和aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有 种， 基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为 。（2）在AAaa杂交种中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为 ，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是 。（3）假设两种纯和突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二碱基前多了一个U。与正常植株相比，突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平解释原因： 。（4）转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。实验设计：（借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤）a分别测定正常和矮生植株的赤霉素含量和株高b ；c 。支持上述假设的预期结果： 。若假设成立，据此说明基因控制性状的方式： 。8育种过程的实验设计8玉米籽粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合，今有两种基因型纯合的玉米籽粒，其表现型分别为：黄色非糯、白色糯。（1）请用以上两种玉米籽粒作为亲本，通过杂交试验获得4种籽粒表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1:1:1:1（用遗传图解回答）（4分）。若亲本不变，要获得上述4种籽粒，但比例接近9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）（4分）（2）如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂、纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米作亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？（4分）（3）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，再进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯籽粒、后者全部结白色糯籽粒。由此可推测，黄色籽粒的出现是基因发生 的结果，其实质是射线诱发 的分子结构发生了改变。（4）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用 进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为 ，这些植株均自交，所得籽粒性状在同一植株上表现 （一致、不一致），在植株群体中表现 （一致、不一致）。（5）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为 的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用 和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有 。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用 技术才能获得具有目的基因的玉米植株。变异9.阅读下列材料，回答有关问题：在两栖类的某些蛙中，雄性个体的性染色体组成是XY，雌性个体的性染色体组成是XX。如果让它们的蝌蚪在20下发育时，雌雄比率约为11。如果让这些蝌蚪在30下发育时，不管它们具有什么性染色体，全部发育成雄性。那么较高的温度是否改变了发育着的蝌蚪（XX）的性染色体而使之改变性状,还是只改变了性别的表现型呢？（1）请你设计实验来证明这一问题。（只说出大体操作思路即可）材料、用具：同一双亲产生的适量的蛙受精卵、相同的饲料、显微镜、各种试剂等。实验步骤：取同一双亲产生的适量的蛙受精卵 ；随机选取若干只成蛙编号（如110）， ；显微镜下观察染色体组成，并进一步做染色体组型分析（观察性染色体组成）及统计；预期实验结果：a ；b ；（2）不同温度条件下发育出的蛙的性别表现有差异，这说明： ；（3）若温度只改变了蛙的表现型，则30条件下发育成的雄蛙在其产生生殖细胞的过程中，细胞中含有X染色体最多为 条；若其中含XX的雄蛙与正常条件下发育成的雌蛙交配，在一般条件下后代性别有 种。（4）由蛙受精卵发育成蝌蚪大体经过的阶段主要是： ；在蛙的整个生命进程中，其细胞分化在 时期达到最大限度。（5）青蛙依靠捕食昆虫等小动物生活，据此推测它的消化液中含有的消化酶主要是（答出两种即可）： 。在生态系统中，青蛙通常属于 级消费者。10、遗传中的多基因一效现象10请回答下列关于小麦杂交育种的问题：（1） 设小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型AA为高产，Aa为中产，aa为低产。抗锈病与不抗锈病受另一对等位基因控制（用B、b表示），只要有一个B基因就表现为抗病。这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系杂交产生F1，F1自交得F2。 F2的表现型有 种，其中能稳定遗传的高产抗锈病个体的基因型为 ，占F2的比例为 。 选出F2中抗锈病的品系自交得F3，请在下表中填写F3各种基因型的频率。子代7654321低产中低产中产中高产高产基因型及基因型频率BBBbbbF3（2）另假设小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因（E与e，F与f）控制，且含显性基因越多产量越高。现有高产与低产两个纯系杂交得F1，F1自交得F2，F2中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。 F2中，中产的基因型为 。 请在右图中画出F2中高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系性状分离比的柱状图。11.系谱图计算：11.1下图为甲种遗传病（基因为A、a）和乙种遗传病（基因为B、b）的家系图。其中一种遗传病基因位于常染色体上，另一种位于X染色体上。请回答以下问题（概率用分数表示）。（1）甲种遗传病的遗传方式为_。（2）乙种遗传病的遗传方式为_。（3）-2的基因型及其概率为 。（4）由于-3个体表现两种遗传病，其兄弟-2在结婚前找专家进行遗传咨询。专家的答复是：正常女性人群中甲、乙两种遗传病基因携带者的概率分别为1/10 000和1/100；H如果是男孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是_，如果是女孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是_；因此建议_。11.2请回答下列有关遗传的问题。（1）人体X染色体上存在血友病基因，以Xh表示，显性基因以XH表示。下图是一个家族系谱图，请据图回答：1）若1号的母亲是血友病患者，则1号父亲的基因型是 。2）若1号的双亲都不是血友病患者，则1号母亲的基因型是 。3）若4号与正常男性结婚，所生第一个孩子患血友病的概率是 。若这对夫妇的第一个孩子是血友病患者，再生一个孩子患血友病的概率是 。（2）红眼（A）、正常刚毛（B）和灰体色（D）的正常果蝇经过人工诱变产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。1）人工诱变的物理方法有 。2）若只研究眼色，不考虑其他性状，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇的表现型及其比例是 。3）基因型为ddXaXa和DDXAY的果蝇杂交，F1雌雄果蝇的基因型及其比例是 。4）若基因a和b的交换值为5%，现有白眼异常刚毛的雌果蝇与正常雄果蝇杂交得到F1，F1雌果蝇所产生卵细胞的基因型的比例是XAB：XAb：XaB：Xab= ： ： ： 。12.基因频率计算12.1人体的排泄具有强烈气味的甲烷硫醇的生理现象是受常染色体隐性基因m控制的，正常现象受常染色体显性等位基因M控制的。如果在冰岛的人群中m的频率为0.4，试问：在一双亲都正常，有3个孩子的家系中有2个正常男孩和一个患病女孩的概率是多少？12.2通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（IAIA，IAi）的频率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的频率=0.13；AB型血（IAIB）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算IA、IB、I的基因频率。答 案1.（1）将绿茎玉米和紫茎玉米进行正交和反交（1分），观察子代植株茎的颜色（1分）。 无论正交反交，两者子代茎的颜色一致，则为核基因控制（1分）。 无论正交反交，两者子代茎的颜色都随母本，则为质基因控制（1分）。 正交、反交后代表现型全部与母本一致，说明是细胞质基因控制（1分），否则就不是细胞质基因控制（1分）。（2） 全为绿色 aa 隐 AA 显 Aa 2.（1）植物组织培养 取根尖分生区制成装片，显微观察有丝分裂中期细胞内染色体数目。若观察到染色体增倍，则属染色体组加倍所致；否则为基因突变所致（2分）（2）选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄相交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致（2分）。脱 分化雄株组织酶处理雄株的分离原生质体愈伤组织分化大量的雄株植株（2） 选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位（3） 于常染色体（2分）。（4）方案一：可利用植物细胞的全能性进行组织培养（可用以上下图解表示，2分）秋水仙素雄株花粉杂交含X单倍体植株含Y单倍体植株秋水仙素XX植株YY植株大量的XY植株离体培养 方案二：可利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株，再让其杂交产生大量的雄株（可用以下图解表示，2分）（5）已进化。生物进化的实质在于种群基因频率的改变（2分）。3答案：先根据第二性征鉴别4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（XbY）分别与另两支试管内的红眼雌性果蝇交配。若后中出现性状分离，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XBXB。4.1、（1）突变型 野生型（2）不能，因为无论常染色体的Bb X bb杂交组合（设突变型为B），还是伴X的XBXb X XbY杂交组合都能产生上述结果.不能判断出是常染色体还是伴X遗传（3）从上述子代中选择野生型雌鼠与突变型雄鼠杂交,观察统计后代的性状及性别。 若雌雄个体仍均既有野生型,又有突变型，则突变基因在常染色体上 若雌性个只有突变型，雄性个体只有野生型,，则突变基因在X染色体上4.2、(1)X染色体 直毛在子代雌、雄蝇上均有出现，而分叉毛这个性状只在子代雄蝇上出现， 由此可以推断控制直毛与分叉毛这一对相对性状的遗传与性别相关；因为子代雄蝇中有直毛和分叉毛，所以基因不可能在Y染色体上，只能位于X染色体上(2)取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇分叉毛雄累蝇，分叉毛雌果蝇直毛雄果蝇)，若正交、反交后代性状表现一致则该等位基因位于常染色体上.若正交、反交后代性状表现不一致，则该等位基因位于X染色体上。或者使用隐雌显雄个体杂交。(3)用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交；若子代雄果蝇全为刚毛。则这对等位基因位于X、Y染色体上的同源区段；若子一代雄果蝇全为截刚毛则这对等位基因仅位于X染色体上。5、答案：将这两个纯种果蝇的雌雄个体之间交配，得F1，F1自交得F2。如果F2中出现9：3：3：1的表现型之比，则遵循自由组合规律，说明这两对基因位于两对染色体上。（将这两个 纯种果蝇的雌雄个体之间交配，得F1，F1再与残翅后胸变形个体（隐性纯合体）测交得F2。如果F2中出现1：1：1：1的表现型之比，则遵循自由组合规律，说明这两对基因位于两对染色体上。）6（1）BbTt，雌雄同株异花，雌雄同株异花、雄株和雌株，9：3：4（2）bbTT，bbtt。7、（1）4aaBb矮生红果：矮生黄果=3：1 （2）13或11正常或矮生 （3）YY突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多（或：X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变，Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变）。 （4）答案一： b 通过转基因技术，一是抑制正常植株A基因的表达，二是使A基因在矮生植株过量表达。c 测定两个实验组植株的赤霉素含量和植株。答案二： b 通过转基因技术，抑制正常植株A基因的表达，测定其赤霉素含量和株高。c 通过转基因技术，使A基因在矮生植株过量表达，测定其赤霉素含量和株高。答案二中b和c次序不做要求）与对照比较，正常植株在A基因表达被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；与对照比较，A基因在矮生植株中过量表达后，该植株赤霉素含量增加，株高增加。基因通过控制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状。 8、（1） AABB aabb F1 AaBb aabb F1 AaBb （1分） AaBb：Aabb：aaBb：aabb （2分） 1： 1： 1： 1前一个实验是F1进行测交，后一个实验让F1进行自交（2分）。（2）选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得F1（2分）。在以为F1母本，白色糯玉米为父本进行杂交（2分），获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米（2分）。 答： AABB aabb F1 AaBb aabb F1 AaBb （2分） AaBb：Aabb：aaBb：aabb （2分）第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米（2分）（3）突变（1分）；DNA（1分）；（4）秋水仙素（1分）；20（1分）；一致（1分）；不一致（1分）；（5）运载体（1分）；限制性内切酶（1分）；标记基因（1分）；植物组织培养（2分）。7654321低产中低产中产中高产高产9（1）在30条件下将其培养成成蛙分别从其体内选取有分裂能力的细胞进行处理；a 被观察到的蛙的性染色体组成是XXXY11 b 被观察到的蛙的性染色体组成都是XY。（2）生物性状表现不仅受基因控制而且受环境因素的影响。（3）2 1（4）卵裂、囊胚、原肠胚等 胚胎时期（5）蛋白酶、脂肪酶等 次10、（1） 6；AABB；1/16 1/2；1/3；1/6（2） EeFf、EEff、eeFF（2分，不全不给分）（2分）11.1、（1）常染色体隐性遗传 （2）伴X染色体隐性遗传 （3）AAXBY，1/3或AaXBY，2/3（4）1/60000和1/200 1/60000和0 优先选择生育女孩11.2（1）1）XHY 2）XHXh 3）1/8 1/4 （2）1）X射线（射线、射线、射线、紫外线等）辐射 2）雌性红眼：雄性白眼=1：1 3）DdXAXa：DdXaY=1：1 4）19：1：19：1（或47.5：2.5：47.5：2.5）12.1解析：双亲的基因型只能是Mm，Mm。且出现的频率都是2*0.6*0.4=0.48，后代情况MM 2Mm mm，正常概率3/4，患病概率1/4。又男女比例1：1；1个正常孩子概率是(0.48)*(0.48)*（3/4）；1个患病孩子概率是(0.48)*(0.48)*（1/4）；2男1女的概率是3/8；有2个正常男孩和一个患病女孩的概率是：(0.48)*(0.48)*（3/4）*(0.48)*(0.48)*（3/4）*(0.48)*(0.48)*（1/4）*（3/8），其他婚配情况是0。答案：1.7%解析 设IA的频率为p,IB的频率q,i的频率为r.根据以上公式可知:O型血的基因型频率=r2=0.36;A型血的基因型频率=p2+2pr=0.45;B型血的基因频率=q2+2qr=0.13;AB型血的基因型频率=2pq=0.06。解方程即可得出IA的基因频率为0.3;IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。