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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,遗传学中探究性实验题目的归类及解题策略,遗传学中探究性实验题目的归类及解题策略,1,一、探究控制某性状的表达是受环境因素的影响还是由基因决定的,例：有一种菊科植物可以用“分根”的方法进行营养繁殖。这种植物生长在背阴地的叶形较大而且全缘，在向阳地生长的则叶形较小且叶缘呈缺刻状。这种差异是基因起决定作用还是环境因素所致?为此，请你完成下面的实验设计，并预测结果，得出相应结论。,(1)实验设计：,春天，从向阳地(或背阴地)生长的植株中选择若干幼芽生长状况符合要求的植株；,分根处理后，将其从,移栽到,；,移栽后，待芽萌发，枝叶展开后,；收集实验数据，并与,植株的叶为对照；,整理数据，总结实验结果。(请写出下表中首行空格和首列空格),(2)预测结果，得出相应结论。,预测1：,；结论是：,。,预测2：,；结论是：,。,预测3：,；结论是：,。,阳地(或阴地),阴地(或阳地),观察叶的叶形和大小并记录,未移栽的本地植株及原地,叶形大小,移栽植株,生物的性状是受到基因的控制和环境因素的影响。若对某种生物改变环境条件，其性状发生改变与所在环境中的同种其他生物的性状完全一致，则说明生物的性状由环境因素决定；若某种生物的基因型不同，表现型不同，改变环境条件后仍不变，则说明生物的性状由基因决定；若某种生物的环境改变后，其表现型介于原环境与改变后环境的性状之间，则说明生物的性状由基因和环境因素共同控制。,一、探究控制某性状的表达是受环境因素的影响还是由基因决定的例,2,预测1：,移栽植株与本地植株叶的大小、形态一样,结 论：,说明该植物叶的大小、形态由环境决定,预测2：,移栽植株与原地植株叶的大小、形态一样,结 论：,说明该植物叶的大小、形态由基因决定,预测3：,移栽植株叶的大小、形态介于本地植株与原地植株之间,结 论：,说明该植物叶的大小、形态由环境和基因共同决定,预测1：移栽植株与本地植株叶的大小、形态一样,3,规律：,(1)生物性状既受基因的控制，又受环境的影响。,(2)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。,(3)探究生物性状的改变是由基因引起的还是由环境引起的，需要改变其生存环境进行实验探究。,规律：,4,二、探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传,例：下表为果蝇3个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果，试分析回答下列问题：,(1)组的正交与反交结果相同，控制果蝇突变型a的基因位于,染色体上，为,性突变。,(2)组的正交与反交结果不相同，用遗传图解说明这一结果(基因用B、b表示)。,(3)解释组正交与反交不同的原因。,二、探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传 例：下表为果,5,解析：,若突变的基因在常染色体上，对于果蝇这种XY型性别决定的生物，无论是正交还是反交其后代的表现型是一致的，且其后代始终是野生型的性状，说明突变成的基因是隐性基因。若突变基因在性染色体上，则一般正交和反交其后代的表现型不一致，且与性别相关联。通过图解可知突变成的基因是隐性基因；若突变基因在细胞质内，则无论是正交还是反交均表现母本的性状。,答案：,(1),常 隐,(2),由题意可知，该突变基因位于x染色体上，为隐性突变。,因此，正交与反交的遗传图解如下：,(亦可先画遗传图解，后对突变基因的位置、显隐性进行说明),(3),由题可知，杂交所得的子代总表现出母本的性状，表现出母系遗传的特点，因而突变的基因最可能位于细胞质中，属于细胞质遗传。,解析：若突变的基因在常染色体上，对于果蝇这种XY型性别决定的,6,规律:,(1)观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型。,(2)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。,(3)要注意细胞质遗传与伴性遗传的区别。虽然正、反交结果不同，但伴性遗传符合孟德尔的遗传规律，后代有一定的分离比。,规律:,7,三、探究某性状是显性性状还是隐性性状,例 (2005全国理综I第31题)已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出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?请简要说明推断过程。,(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐l生关系，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，则这一性状为显性；若子代同时表现出两个亲本的性状，可用假设法判断假设某一亲本的性状为显性(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l生；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杂交，若后代一旦出现不同性状(除非基因突变)，则这一不同性状一定是隐性。,三、探究某性状是显性性状还是隐性性状 例 (2005全国,8,答案,(1)不能确定。推断过程如下：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为无角，概率各占12。6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。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Aa。AA的后代均为有角，Aa的后代或为无角或为有角，概率各占12，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12。所以，只要母牛中具有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，3头有角小牛。,综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。,(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。(其他正确答案也给分),答案(1)不能确定。推断过程如下：假设无(2)从牛群中,9,规律,(1)确定显隐性性状时首先自交，看其后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。,(2)其次，让具有相对性状的两亲本杂交，看后代的表现型，若后代只表现一种亲本性状，则此性状为显性性状。,(3)考虑各种情况，设定基因来探究后代的表现型是否符合题意来确定性状的显隐性。,(4)隐性状的亲本自交后代都是隐性性状。,练习：如果纯种黄色子叶的豌豆种子搭乘飞船从太空返回后种植得到的植株经自花受粉所结的种子中，除了黄色子叶的性状外，还出现了从来没有见过的白色子叶的性状。假设黄色子叶和白色子叶是一对相对性状，且为完全显性遗传，请你用已有的白色子叶豌豆和纯种黄色子叶豌豆为实验材料，设计配种方案（包括方法、可能的结果和相应的结论），以鉴别这一对相对性状的显隐性关系。,规律(1)确定显隐性性状时首先自交，看其后代有无性状分离，,10,答案：,方法一：选择白色豌豆与纯种黄色子叶豌豆杂交，如果子一代全部表现为黄色，则黄色子叶为显性，白色子叶为隐性；如果子一代全部表现为白色，则白色子叶为显性，黄色子叶为隐；如果子一代既有白色子叶又有黄色子叶，则白色为显性。,方法二：选择白色子叶豌豆自交，如果子代出现性状分离，则白色子叶为显性；如果子代全部表现为白色子叶，则白色子叶豌豆为纯种，再让纯种白色子叶豌豆与纯种黄色子叶豌豆杂交，其后代表现出来的性状为显性性状，没有表现出来的性状为隐性性状。,答案：,11,四、探究突变类型：,练习：,某生物学兴趣小组在研究性学习中发现：饲养的实验小白鼠群体中，一对正常尾的双亲鼠生了一只短尾的雄鼠。怎样判断这只短尾的雄鼠的产生，是基因突变的直接结果，还是由于它的双亲都是隐性短尾基因的携带者造成的?若只考虑常染色体遗传，探究如下：,(一)提出假设,假设：双亲都是隐性短尾基因的携带者,假设：短尾的雄鼠为隐性突变,假设：短尾的雄鼠为显性突变,(二)设计实验：将这对正常尾的双亲中雌鼠与短尾的雄鼠交配，观察其子代尾的表现型 ,(三)实验结果：子代出现正常尾的鼠和短尾的鼠,(四)结论：双亲都是隐性短尾基因的携带者,你对此实验方案有何评价?若有缺陷，请指出并改正或补充。,四、探究突变类型：练习：某生物学兴趣小组在研究性学习中发现：,12,答案：该实验方案有缺陷，假设应有4种，即：若为假设，即双亲都是隐性短尾基因的携带者，则Aa(正常尾)aa(短尾)12Aa(正常尾)+12aa(短尾)；,若为假设，即短尾的雄鼠为隐性突变，则AA(正常尾)aa(短尾)Aa(正常尾)；,若为假设，即短尾的雄鼠为显性突变，且短尾的雄鼠为显性纯合子AA，则aa(正常尾)AA(短尾)Aa(短尾)；若为假设，即短尾的雄鼠为显性突变，且短尾的雄鼠为杂合子Aa，则aa(正常尾)Aa(短尾)12Aa(短尾)+12aa(正常尾),可见，原实验方案不能区分假设和假设，补充实验操作如下：将该短尾的雄鼠与短尾的雌鼠交配，若子代全为短尾鼠，证明双亲都是隐性短尾基因的携带者；若子代出现正常尾鼠及短尾鼠，证明为短尾的雄鼠为显性突变，且短尾的雄鼠为杂合子Aa,答案：该实验方案有缺陷，假设应有4种，即：若为假设，即双亲,13,练习：,石刀板是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刀板(突变型)，雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。问：,(1)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，请你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),(2)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x染色体上。请你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),答案：,(1)选用多株阔叶突变犁石刀板雌、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)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X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体。,练习：石刀板是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定雌、雄异株植物。,14,五、探究控制某性状的基因是在常染色体上还是在性染色体上,例：,果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请回答下列有关问题：,科学家选择果蝇作为实验材料的原因是,(2)对果蝇基因组进行研究，应测序,条染色体。(3)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼A、白眼a)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本的表现型应为,。,(4)实验预期及相应结论为：,a,b,c,五、探究控制某性状的基因是在常染色体上还是在性染色体上 例：,15,解析,：果蝇是遗传学实验常用材料，因具备培养周期短，成本低，容易培养，染色体数目少，便于观察，相对性状多而且明显。测果蝇的基因组需测3条常染色体和x、Y性染色体。位于常染色体上的基因，其遗传后代无性别之分，而对于性染色体上的基因，遗传后代有性别之分，因为父本x染色体只能传给女儿，而不能传给儿子，因而选择红眼雄果蝇和白眼雌果蝇就能解决问题。,答案：,(1)培养周期短，成本低，容易培养，染色体数目少，便于观察，相对性状多而且明显,(2)5(3)白眼雌果蝇红眼雄果蝇(4)a子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于x染色体上b子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上 c子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上,规律,(1)伴性遗传与性别有关；正交与
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