高三生物培优班特别选讲之一高考中的遗传学题汇集.docx
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高三生物培优班特别选讲之一高考中的遗传学题汇集
第三讲遗传学实验推导题的表格逆推解法
2010年全国理综高考中,探究性遗传实验的试题出现的频率很高,此类试题对于学生能力的考查起了重要作用,受到广泛的好评,但这种题型对于绝大多数考生来说得分率极低,如何应对这种题型,是我们高三考生特别应该重视的问题。
1、审准实验目的原理,掌握一般实验方法:
遗传学实验题一般可以归纳为以下六种考查要求,一般研究方法如下表总结:
实验目的要求
一般实验方法
可能结果
应得结论
遗传方式的判断
正交和反交
不同
母系遗传
质遗传
与子代性别关联
性染色体遗传
相同
常染色体遗传
显隐性关系的判断
杂交或自交
出现的性状
显性
新出现性状
隐性
基因型的判断
自交或测交
一种性状
AA
三种或两种
Aa
(已知显隐性)
基因的定位判断
隐性雌×显性雄
子代无差异
常染色体
子代雌雄不同
X染色体
非等位基因的位置关系判断
两对相对性状杂交
F2表现型之比为9:
3:
3:
1
不同染色体上
F2表现型之比不为9:
3:
3:
1
一对同源染色体上
性状遗传中的几种特殊情况
一对或二对相对性状的杂交实验
表现型及比值不同于3:
1或9:
3:
3:
1
具体情况具体分析
2、用表格逆推法分析推理
遗传推断题的最简捷有效的解题思路应该是逆向思维法,即从结论逆向分析杂交组合的子代性状(实验结果)。
先拿一个较简单的遗传推导题做实例,来示范这种方法。
例1:
(2005年全国卷I)已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体的等位基因A和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基因频率相等)随机选取出1头无角公牛和6头有角母牛,分别交配,每头牛产下一头小牛,在6头小牛中,3头有角,3头无角。
为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,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?
分析:
这道题的实验目的是进行显隐性关系的判断,如果有纯合的相对性状个体,则用杂交的方法。
如果是自然种群则用相同性状的个体交配,对于动物,则应注意如何得到较多的子代个体数。
第一步:
作出草表,写出实验方案
第二步:
分析出可能的实验结论
第三步:
根据遗传学知识分析,要得到某一结论,分析应该出现的结果
第四步:
对结果进行生物学论述
第五步:
综合上述分析,完成表格
1、设计实验方案
4、写出应得实验结果
3、遗传分析
2、可能结论
实验方案
F1性状统计结果
遗传分析
显性性状
这道题的要求是简要写出步骤、预期结果并得出相应结论,不需要遗传分析,所以最后的答案可以简化为:
实验方案
F1性状统计
显性性状
再举一例更为复杂的遗传推导题,更显示这种分析方法的简洁精妙之外。
例2:
(2006年全国卷I第31题)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。
已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。
现用两个杂交组合:
灰色雌蝇╳黄色雄蝇;黄色雌蝇╳灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。
(要求:
只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)
具体分析如下:
这道题的要求是作一代实验,即正交和反交实验,根据实验结果对基因位置和显隐性两个问题作出推断。
难度较大,是2006年全国理综卷中难度最大的一道题,标准答案字数多达291,看完都难,何况看懂。
附:
2006年高考生物全国卷I-31题答案(本小题16分,每种情况的分析4分)
如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无,则黄色为显性,基因位于常染色体上。
如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上。
如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现灰色,雌性全部表现黄色;在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中,子一代中的黄色个体多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于X染色体上。
如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现黄色,雌性全部表现灰色;在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中,子一代中的灰色个体多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于X染色体上。
但我们可以采取表格逆推法进行分析,就能化繁为简,化难为易,更重要的是思路清晰,不会出现要点遗漏。
第一步:
写出杂交方案,题干已经给出。
第二步:
作出草表,写出相应的四种结论。
第三步:
作出遗传分析,分析相应结果。
关键在于这里的分析,要考虑到这是自然种群,多对果蝇的关于一对相对性状的杂交实验,所以子代中不是简单的一对果蝇的杂交,其中显性性状有两种基因型,所以结果是F1显性个体数多于隐性个体数。
第四步:
综合分析,概括应出现结果。
第五步:
根据要求作答,写出性状表现和相应推断的结论。
杂交实验及其结果
结论
P
灰色雌蝇╳黄色雄蝇
黄色雌蝇╳灰色雄蝇
基因位置
显性
性状
F1
表
现
型
黄色个体多于灰色个体
黄色个体多于灰色个体
常染色体
黄色
灰色个体多于黄色个体
灰色个体多于黄色个体
常染色体
灰色
雄性灰色
雌性黄色
黄色个体多于灰色个体
X染色体
黄色
灰色个体多于黄色个体
雄性黄色
雌性灰色
X染色体
灰色
这是2006年某考生的表格作答,本小题得满分。
我们在遇到遗传分析或有较多文字论述的题时,考虑用表格呈现答案,这样的答题思路清晰,条理清楚,采分点明显,得分自然就不会低了。
3、实战运用
1)
2)
2010年高考中的遗传学实验题汇集
1、(安徽卷31)Ⅰ.如图所示,科研小组用60Co照射棉花种子,诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状,诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。
已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制,棉酚含量由另一对基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。
(1)两个新性状中,棕色是______________性状,低酚是______________性状。
(2)诱变当代中,棕色、高酚的棉花植株的基因型是______________,白色、高酚的棉花植株的基因型是______________。
(3)棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。
为获得抗虫高产棉花新品种,研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交,每株自交后代种植在一个单独的区域,从__________________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。
请你利用该纯合体作为一个亲本,再从诱变1代中选择另一亲本,设计一方案,尽快造育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。
2、(福建卷27、15分)已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。
下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据:
亲本组合
后代的表现型及其株数
组别
表现型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×乔化圆桃
30
13
0
14
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。
理由是:
如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现________种表现型,比例应为________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。
已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:
___________________________________,分析比较子代的表现型及比例;
预期实验结果及结论:
①如果子代________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②如果子代________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
3、(广东卷28)克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。
现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩,该男孩的染色体组成为44+XXY。
请回答:
(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因型(色盲等位基因以B和b表示)。
(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是:
他的________(填“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行________分裂形成配子时发生了染色体不分离。
(3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中,①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者?
②他们的孩子患色盲的可能性是多大?
(4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。
人类基因组计划至少应测________条染色体的碱基序列。
4、(全国卷II33题11分)人类白化病是常染色体隐性遗传病。
某患者家系的系谱图如图甲。
已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带,白化基因a则显示为位置不同的另一个条带。
用该方法对图甲家系中的每个个体进行分析,条带的有无及其位置表示为图乙。
根据实验结果,回答下列问题:
(1)条带1代表________基因。
个体2~5的基因型分别为________、________、________和________。
(2)已知系谱图和图乙的实验结果都是正确的,根据遗传定律分析图甲和图乙,发现该家系中有一个体的条带表现与其父母的不符,该个体与其父母的编号分别是________、________和________,产生这种结果的原因是____________________________。
(3)仅根据图乙给出的个体基因型的信息,若不考虑突变因素,则个体9与一个家系外的白化病患者结婚,生出一个白化病子女的概率为___________________________,其原因是________________________________________________________________________。
5、(山东卷27.)100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。
请根据以下信息回答问题:
(1)黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交,F1全为灰体长翅。
用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。
如果用横线(—)表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·)表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为________和________。
F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为________。
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。
控制刚毛和翅型的基因分别位于________和________染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y)。
判断前者的理由是________________________。
控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示,F1雌雄果蝇的基因型分别为________和________。
F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是________。
(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。
根据隐性纯合体的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。
有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。
实验步骤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
结果预测:
Ⅰ.如果________________,则X染色体上发生了完全致死突变;
Ⅱ.如果________________,则X染色体上发生了不完全致死突变;
Ⅲ.如果________________,则X染色体上没有发生隐性致死突变。
6、(四川卷31.)回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅰ.为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦,筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。
(1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。
让该植株自交,在所得种子中,种皮含HVA基因的种子所占比例为________,胚含HVA基因的种子所占比例为________。
(2)某些T0植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色体上的整合情况有如图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。
①将T0植株与非转基因小麦杂交:
若子代高抗旱性植株所占比例为50%,则两个HVA基因的整合位点属于图________类型;若子代高抗旱性植株所占的比例为100%,则两个HVA基因的整合位点属于图________类型。
②让图C所示类型的T0植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例为________。
Ⅱ.果蝇的繁殖能力强、相对性状明显,是常用的遗传实验材料。
(1)果蝇对CO2的耐受性有两个品系:
敏感型(甲)和耐受型(乙),有人做了以下两个实验。
实验一 让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。
实验二 将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培养成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。
①此人设计实验二是为了验证___________________________________________。
②若另设计一个杂交实验替代实验二,该杂交实验的亲本组合为__________________。
(2)果蝇的某一对相对性状由等位基因(N、n)控制,其中一个基因在纯合时能使合子致死(注:
NN、XnXn、XNY等均视为纯合子)。
有人用一对果蝇杂交,得到F1代果蝇共185只,其中雄蝇63只。
①控制这一性状的基因位于________染色体上,成活果蝇的基因型共有________种。
②若F1代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是________,F1代雌蝇的基因型为________。
③若F1代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是________。
让F1代果蝇随机交配,理论上F2代成活个体构成的种群中基因N的频率为________。
7、(浙江卷30.)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。
研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。
请回答:
(1)染色体主要由________组成,若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上,方法之一是测定该染色体的________。
(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:
表现型
抗螟
非糯性
抗螟
糯性
不抗螟非糯性
不抗螟糯性
个体数
142
48
50
16
分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于________染色体上,所选F1植株的表现型为________。
亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有________种。
(3)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合子,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),并作简要说明。
(4)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能的原因。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
版权所有:
遗传学中实验题归类解题及训练
一.相对性状中显、隐性关系确定的实验设计
规律:
⑴确定显隐性性状时首选自交,看其后代有无性状分离,若有则亲本的性状为显性性状。
⑵其次,让具有相对性状的两亲本杂交,看后代的表现型,若后代表现一种亲本性状,则此性状为显性性状。
⑶考虑各种情况,设定基因型来探究后代的表现型是否符合题意来确定性状的显隐性。
⑷隐性性状的亲本自交后代都是隐性性状。
例1已知牛的有角和无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A和a控制。
在自由放养多年的牛群中,无角的基因频率与有角的基因频率相等,随机选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?
请简要说明推理过程。
(2)为了确定有角无角这对相对性状的显隐性关系,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)
二.纯合子、杂合子鉴定的实验设计
方法:
自交法与测交法。
采用自交法,如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;
若后代中没有性状分离,则此个体为纯合子。
采用测交法,如果后代中只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合子;
如果后代中既有显性性状又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合子。
一般来说,动物常用测交法,而植物最简便的方法是采用自交法。
例23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。
请利用实验室条件设计最佳方案,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)。
三、基因在常染色体还是X染色体上的实验设计
规律:
1、若通过一次杂交实验,鉴别某等位基因是在常染色体还是在X染色体上,应选择的杂交组合为:
隐性性状的雌性与显性性状的雄性。
分析结果:
若后代既有显性又有隐性,且显性多于隐性,并且与性别无关,则基因位于常染色体上;
若后代雌性全部为显性,雄性全部为隐性,则基因位于X染色体上。
例3一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变,使野生型变为突变型。
该鼠与野生型鼠杂交,F1的雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型。
假如仅通过一次杂交实验必须鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上,如何来鉴别?
四、根据性状判断生物性别的实验设计
规律:
要通过性状判断生物性别,在选择亲本时,只要让具有同型性染色体(XX或ZZ)的个体表现型是隐性性状,具有异型性染色体(XY或ZW)的个体表现型是显性性状即可。
这样在子代中具有同型性染色体(XX或ZZ)的个体表现型是显性,具有异型性染色体(XY或ZW)的个体表现型是隐性性状。
例4有一种雌雄异株的草本经济植物,属XY型性别决定,但雌株是性杂合子(即XY),雄株是性纯合子(即XX)。
已知其叶片上的斑点是X染色体上的隐性基因(b)控制的。
某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株,则应选择:
(1)表现型为的植株作母本,其基因型为。
表现型为的植株作父本,其基因型为。
(2)子代中表现型为的是雌株。
子代中表现型为的是雄株。
五、探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传
规律:
⑴观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型。
⑵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。
⑶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。
例5、有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。
⑴请你设计一个实验,探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。
用图解和简洁语言回答。
⑵如果花色的遗传是细胞核遗传,请写出F2代的表现型及其比例。
六、表型模写的实验设计
表型模写:
环境改变所引起的表型改变,有时与由另一种基因引起的表型变化很相似,这种现象叫做表型模写。
表型模写的性状是不能真实遗传的。
因为其遗传物质并没有发生改变。
规律:
用变异的雌雄个体交配,并且在正常条件下让其产生后代,观察后代的相关性状表现
例、已知家鸡的突变类型无尾(M)对普通类型有尾(m)是显性。
现用普通有尾鸡自交产的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状。
(1)普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是______,如果不在孵化早期向卵内注射胰岛素,正常情况下表现型应是______。
(2)孵化早期一般是指胚胎发育的______期。
(3)你认为上述实验中胰岛素的作用是_______。
(4)请设计实验探究你在(3)中的假设,简要写出实验步骤、实验结果和结论。
七、育种过程的实验设计
方法:
亲本杂交---F1自交---选育----连续自交
例题、在蒙古绵羊中卷毛(B)对直毛(b)为显性,短羊绒(E)对长羊绒(e)为显性,这些基因是独立分配的。
有纯合卷毛短羊绒绵羊和直毛长羊绒绵羊种羊数只。
试设计培育出能稳定遗传的卷毛长羊绒绵羊育种方案(简要程序):
第一步:
。
第二步:
。
第三步:
。
2)F2中卷毛长绒绵羊的基因型有和两种,其纯合体占卷毛长羊绒绵羊总数的,杂合体总数的。
3)此题应用了基因的定律。
版权所有:
高考资源网八、验证基因分离定律和基因自由组合定律
方法:
测交法、自交法和F1花粉鉴定法。
【例】已知纯种的粳稻和糯稻杂交,F1全为粳稻。
粳稻中含有直链淀粉遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同),糯稻含支链淀粉,遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。
现有一批纯种粳稻和糯稻,以及一些碘液。
请设计实验方案验证基因的分离规律(实验过程中可自由取用必要实验器材,基因用M和m表示)。
实验方法:
。
实验步骤:
。
实验预期现象:
。
实验现象的解释:
。
实验结论:
实战运用答案
1)
2)
2010年高考中的遗传学实验题
答案:
1、Ⅰ.
(1)显性 隐性
(2)AaBB aaBb(3)不发生性状分离(或全为紫色棉,或没有出现白色棉)
2、
(1)乙 乔化
(2)DdHh、ddhh (3)4 1∶1∶1∶1 (4)蟠桃(Hh)自交(蟠桃与蟠桃杂交)
①表现型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1 ②表现型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1
3、
(1)见右图
(2)母亲 减数(3)①不会 ②1/4(4)24
4、
(1)A Aa AA AA aa
(2)10 3 4 基因发生了突变
(3)0 个体9的基因型是AA,不可能生出aa个体
5、
(1)
(2)X常刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或:
交叉遗传)XDXdEe XdYEe 1/8
(3)①这只雄蝇与正常雌蝇杂交。
②F1互交(或:
F1雌蝇与正常雄蝇杂交)
③统计F2中雄蝇所占比例(或:
统计F2中雌雄蝇比例)
结果预测:
Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或:
F2中雌∶雄=2∶1)
Ⅱ.F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或:
F2中雌∶雄在1∶1~2∶1之间)
Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或:
F2中雌∶雄=
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