遺傳實驗設(shè)計與解題方法歸納超實用

-.z遺傳實驗設(shè)計一、顯、隱性性狀判斷二、純合子和雜合子的判斷三、基因位置確實定四、可遺傳變異和不可遺傳變異的判斷五、顯性突變和隱性突變的判斷六、基因突變和染色體變異的判斷一、顯、隱性性狀判斷1、一樣性狀個體雜交：〔使用條件：一個自然繁殖的種群中，顯隱性基因的基因頻率相等〕〔1〕實驗設(shè)計：選多對一樣性狀的雌雄個體雜交〔植物則自交〕。〔2〕結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：①假設(shè)子代中出現(xiàn)性狀別離，則所選親本性狀為顯性；②假設(shè)子代只有一種表現(xiàn)型且與親本表現(xiàn)型一樣，則所選親本性狀為隱性。例1、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，再進展新的雜交實驗，應(yīng)該怎樣進展.〔簡要寫出雜交組合、預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論〕例1；答案：〔1)不能確定?！?分〕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?！?分〕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，實際別離比例可能偏離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，則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。〔7分〕綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性?！?分〕(2)從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交〔有角?！劣薪桥！?。如果后代出現(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?！?分〕2、根據(jù)親代與子代出現(xiàn)的表現(xiàn)型及比例直接推測〔1〕根據(jù)子代性狀判斷①親本為純合子：不同性狀親代雜交→后代出現(xiàn)的性狀即為顯性性狀②未知親本是否純合：不同性狀親代雜交→后代只出現(xiàn)一種性狀〔量大〕→該性狀為顯性性狀→具有這一性狀的親本為顯性純合子一樣性狀親本雜交→后代出現(xiàn)不同于親本的性狀→該性狀為隱性性狀→親本都為雜合子〔2〕根據(jù)子代性狀別離比判斷①具有一對相對性狀的親本雜交→子代性狀別離比為3:1→別離比為3的性狀為顯性性狀②具有兩對相對性狀親本雜交→子代性狀別離比為9:3:3:1→別離比為9的兩性狀都為顯性例2、經(jīng)大量研究，探明了野生型擬南芥中乙烯的作用途徑，簡圖如下?！?〕由圖可知，R蛋白具有結(jié)合乙烯和調(diào)節(jié)酶T活性兩種功能，乙烯與_______________結(jié)合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，導(dǎo)致E蛋白被剪切，剪切產(chǎn)物進入細胞核，調(diào)節(jié)乙烯響應(yīng)基因的表達，植株表現(xiàn)有乙烯生理反響?！?〕酶T活性喪失的純合突變體〔1*〕在無乙烯的條件下出現(xiàn)_____________〔填“有〞或“無〞〕乙烯生理反響的表現(xiàn)型，1*與野生型雜交，在無乙烯的條件下，F(xiàn)1的表現(xiàn)型與野生型一樣。請結(jié)合上圖從分子水平解釋F1出現(xiàn)這種表現(xiàn)型的原因：?！?〕R蛋白上乙烯結(jié)合位點突變的純合個體〔2*〕僅喪失了與乙烯結(jié)合的功能。請判斷在有乙烯的條件下，該突變基因相對于野生型基因的顯隱性，并結(jié)合乙烯作用途徑陳述理由：?！?〕番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑，假設(shè)番茄R蛋白發(fā)生了與2*一樣的突變，則這種植株的果實成熟期會_____________。答案：〔1〕R蛋白被抑制〔2〕有雜合子有野生型基因，可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑〔3〕2*與野生型雜交，F(xiàn)1中突變基因表達的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現(xiàn)為無乙烯生理反響，其表現(xiàn)型與2*一致，因此突變基因為顯性〔4〕推遲3、假設(shè)法在運用假設(shè)法判斷顯隱性性狀時，假設(shè)出現(xiàn)假設(shè)與事實相符的情況時，要注意兩種性狀同時做假設(shè)或?qū)ν恍誀钭鰞煞N假設(shè)。切不可只根據(jù)一種假設(shè)得出片面的結(jié)論。但假設(shè)假設(shè)與事實不符時，則不必再做另一假設(shè)，可予以直接判斷例：一批經(jīng)多代種植果實均為紅色的柿子椒種子被帶上太空，將遨游過太空的柿子椒種子種植后，第一年收獲的柿子椒均為紅色，用收獲的種子再種，第二年發(fā)現(xiàn)有數(shù)株所結(jié)柿子椒均為黃色。根據(jù)這些條件能否確定柿子椒果色的顯隱性。請簡要說明推斷過程〔設(shè)控制果色的基因為A,a〕。例2；答案：假設(shè)紅色對黃色為顯性，(1分〕則遨游太空的柿子椒〔胚〕基因型為AA(紅色〕?！?分〕假設(shè)發(fā)生基因突變，可能結(jié)果是Aa或aa，〔1分〕其中aa種子種植在第一年不可能收獲紅色椒，所以突變結(jié)果只能是Aa?！?分〕播種上述Aa種子，第一年收獲的柿子椒，果色表現(xiàn)為紅，胚基因型有的為aa，次年種植，aa種子長成的植株均結(jié)黃色果實?！?分〕符合題意?！?分〕假設(shè)紅色對黃色為隱性，(1分〕則遨游太空的柿子椒〔胚〕基因型為aa(紅色〕。(1分〕假設(shè)發(fā)生基因突變，可能結(jié)果是Aa或AA，〔1分〕不管是AA還是Aa的突變株，在第一年都不可能收獲紅色椒，〔1分〕這不符合題意。(1分〕綜上所述，紅色對黃色為顯性〔1分〕。二、純合子和雜合子的判斷假設(shè)待測個體為甲〔顯性〕，乙為隱性1．測交：〔動物或植物〕將待測顯性個體與隱性類型雜交，假設(shè)后代顯性性狀：隱性性狀=1：1，則為雜合子，假設(shè)后代全為顯性性狀，則為純合子。甲×乙→全甲〔純合〕甲×乙→甲：乙=1：1〔雜合〕2．自交：〔植物、尤其是兩性花〕將待測顯性個體自交，假設(shè)后代不發(fā)生性狀別離，則為純合子，假設(shè)后代顯性性狀：隱性性狀=3：1，則為雜合子。3．雜交：〔動物〕待測個體甲×多個同性狀個體〔結(jié)果同上〕4．單倍體育種：針對植物例3：*農(nóng)場養(yǎng)了一群馬,有栗色馬和白色馬。栗色基因〔B〕對白色基因〔b〕呈完全顯性。育種工作者從中選出一匹強健的栗色公馬，請你根據(jù)毛色這一性狀鑒定它是雜種還是純種。〔1〕為了在一個配種季節(jié)里完成這一鑒定所需要的雜交工作,你應(yīng)怎樣配種?〔2〕雜交后代可能出現(xiàn)哪些結(jié)果?并對每一結(jié)果作出相應(yīng)的鑒定。答案：〔1〕讓該栗色公與多匹白色母馬配種，然后統(tǒng)計子代馬的毛色?！?〕①如果測交后代既有栗色馬又有白色馬，則說明該栗色馬是雜合子。②如果測交后代都是白色馬，則也說明該栗色馬是雜合子。③如果測交后代都是栗色馬，則說明該栗色馬一般是純合子。三、基因位置確實定1、判斷兩對基因是否位于同一對同源染色體上的實驗實驗設(shè)計：具有兩對相對性狀且純合的雌雄個體雜交得F1，再將F1中的雌雄個體相互交配產(chǎn)生F2，統(tǒng)計F2中性狀的別離比。結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：①假設(shè)子代中出現(xiàn)9:3:3:1的性狀別離比〔或其變式〕，則控制這兩對相對性狀的兩對基因不在同一對同源染色體上；②假設(shè)子代中沒有出現(xiàn)9:3:3:1的性狀別離比〔或其變式〕，則控制這兩對相對性狀的兩對基因位于同一對同源染色體上；例4、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。長翅和殘翅這對相對性狀受一對位于第Ⅱ號同源染色體上的等位基因控制?，F(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，同時研究以下兩個問題：問題一：研究果蠅灰體、黑檀體是否由一對等位基因控制，并作出判斷。問題二：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，并作出判斷?！?〕雜交方案：〔2〕對問題一的推斷及結(jié)論：〔3〕對問題二的推斷及結(jié)論：答案：〔1〕長翅灰體×殘翅黑檀體→F1，F(xiàn)1自由交配得F2〔2〕如果F2出現(xiàn)性狀別離，且性狀別離比為3:1，符合孟德爾別離定律，因此控制灰體和黑檀體的基因是由一對等位基因控制。反之則不是由一對等位基因控制?！?〕如果F2出現(xiàn)四種性狀，其性狀別離比為9:3:3:1，說明符合基因的自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體的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。2、判斷基因位于細胞質(zhì)中還是細胞核中的實驗當(dāng)該基因控制的性狀可通過配子傳遞給子代時可通過雜交實驗來判斷：①實驗設(shè)計：正反交②結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：A、假設(shè)正交與反交結(jié)果一樣，則該基因位于細胞核內(nèi)的常染色體上；B、假設(shè)正交與反交結(jié)果不同，且子代性狀表現(xiàn)都與母本一樣，則該基因位于細胞質(zhì)中；C、3、判斷基因位于常染色體上還是位于*染色體上的實驗〔1〕未知顯隱性：①親本組合：正反交②結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：A、假設(shè)正交與反交結(jié)果一樣，則該基因位于細胞核內(nèi)的常染色體上；B、〔2〕顯隱性：①方法一：隱性的雌性×顯性的雄性②結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：A、假設(shè)子代中的雄性個體全為隱性性狀，雌性個體全為顯性性狀，則基因位于*染色體上；B、假設(shè)子代中的雌雄個體中既有顯性性狀又有隱性性狀且各占1/2，則基因位于常染色體上。①方法二：選多組顯性的雌性×顯性的雄性〔使用條件：顯隱性且顯隱性基因的基因頻率相等〕②結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：A、假設(shè)子代中的隱性性狀只出現(xiàn)在雄性中，則基因位于*染色體上；B、假設(shè)子代中的隱性性狀同時出現(xiàn)在雌性與雄性中，則基因位于常染色體上。例5、從一個自然果蠅種群中選出一局部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?；疑忘S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，性狀的別離符合遺傳的根本定律。請答復(fù)以下問題：〔1〕種群中的個體通過繁殖將各自的傳遞給后代。〔2〕確定*性狀由細胞核基因決定，還是由細胞質(zhì)基因決定，可采用的雜交方法是?！?〕如果控制體色的基因位于常染色體上，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*染色體上，則種群中控制體色的基因型有種?！?〕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*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)答案；〔1〕基因〔2〕正交和反交〔3〕35〔4〕如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多余灰色個體,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如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多余黃色個體,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如果在雜交組合灰雌和黃雄雜交,子一代中的雄性全部表現(xiàn)為灰色,雌性全部表現(xiàn)為黃色；如果在雜交組合黃雌和灰雄雜交,子一代中的黃色多于灰色個體,則黃色為顯性,基因位于*染色體上如果在雜交組合黃雌和灰雄雜交中,子一代中的雄性全部表現(xiàn)為黃色,雌性全部表現(xiàn)為灰色；在雜交組合灰雌和黃雄雜交,子一代中的灰色多于黃色個體,則灰色為顯性,基因位于*染色體上4、基因位于*Y的同源區(qū)段還是位于*染色體上①親本組合：隱性的純合雌性×顯性的純合雄性②結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：A、假設(shè)子代中的個體全表現(xiàn)為顯性性狀，則基因位于*Y的同源區(qū)段；B、假設(shè)子代中雌性全表現(xiàn)為顯性性狀，雄性全表現(xiàn)為隱性性狀，則基因位于*染色體上。四、可遺傳變異和不可遺傳變異的判斷方法：變異性狀的雌性×變異性狀的雄性〔注意實驗在題目所給的正常條件下進展〕結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：①假設(shè)子代中出現(xiàn)變異性狀，則該變異性狀是可遺傳的變異；②假設(shè)子代中全表現(xiàn)為正常性狀，則該變異性狀是不可遺傳的變異。例6、果蠅是做遺傳實驗極好的材料。在正常的培養(yǎng)溫度25℃時，經(jīng)過12天就可以完成一個世代，每只雌果蠅能產(chǎn)生幾百個后代。*一生物興趣小組，在暑期飼養(yǎng)了一批純合長翅紅眼果蠅幼蟲，準(zhǔn)備做遺傳學(xué)實驗。因當(dāng)時天氣炎熱氣溫高達35℃~37℃，他們將果蠅幼蟲放在有空調(diào)的實驗室中，調(diào)節(jié)室溫至25℃培養(yǎng)，不料培養(yǎng)的第7天停電，空調(diào)停用一天，也未采取別的降溫措施。結(jié)果培養(yǎng)出的成蟲中出現(xiàn)了一定數(shù)量的殘翅果蠅〔有雌有雄〕。殘翅性狀的出現(xiàn)在遺傳學(xué)上稱為，你認為本實驗過程中殘翅最可能是由于。請設(shè)計一個實驗驗證你關(guān)于本實驗過程中殘翅形成原因的推測，簡要寫出你的實驗設(shè)計思路，并對可能出現(xiàn)的結(jié)果進展分析。答案：變異；溫度變化影響了發(fā)育，但遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變；用這些殘翅的果蠅繁殖的幼蟲在25℃五、顯性突變和隱性突變的判斷隱性突變:AA→aaAa→aa顯性突變:aa→AA或Aa方法一：用多只突變型和突變型雜交〔假設(shè)突變型雌雄均有〕結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：假設(shè)雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；假設(shè)雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致；方法二：用野生型和突變型雜交〔假設(shè)突變型僅有一個個體〕結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：假設(shè)雜交后代出現(xiàn)了突變型，則為顯性突變所致；假設(shè)雜交后代僅出現(xiàn)野生型，則為隱性突變所致；例7：石刁柏〔嫩莖俗稱蘆筍〕是一種名貴蔬菜，為*Y型性別決定的雌雄異株植物。野生型石刁柏葉窄，產(chǎn)量低。在*野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刁柏，雌株、雄株均有，假設(shè)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〕答案：選用多株闊葉突變型石刁柏雌、雄相交。假設(shè)雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；假設(shè)雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致；例8：假設(shè)*隱性致死突變基因有純合致死效應(yīng)〔胚胎致死〕，無其他性狀效應(yīng)。根據(jù)隱性純合體的死亡率，隱性致死突變分為完全致死突變和不完全致死突變。有一只雄果蠅偶然受到了*射線輻射，為了探究這只果蠅*染色體上是否發(fā)生了上述隱性致死突變，請設(shè)計雜交實驗并預(yù)測最終實驗結(jié)果。實驗步驟：①；②；③。結(jié)果預(yù)測：I如果，則*染色體上發(fā)生了完全致死突變；II如果，則*染色體上發(fā)生了不完全致死突變；III如果，則*染色體上沒有發(fā)生隱性致死突變。答案：①這只雄蠅與正常雌蠅雜交②F1互交〔或：F1雌蠅與正常雄蠅雜交〕③統(tǒng)計F2中雌蠅所占比例〔或：統(tǒng)計F2中雌雄蠅比例〕Ⅰ：F2中雄蠅占1/3〔或：F2中雌：雄=2:1〕Ⅱ：F2中雄蠅占的比例介于1/3至1/2之間〔或：F2中雌：雄在1:1至2:1之間〕Ⅲ：F2中雄蠅占1/2〔或：F2中雌：雄=1