遗传学探究基因位置的实验设计
伴性遗传——基因位置的确认及遗传实验设计
——基因位置的确认及遗传实验设计
宜昌市一中 胡均猜
回顾：我们的作业
摩尔根的杂交实验：
P：红眼♀ × 白眼♂
↓
F1：
红眼♀、 ♂
↓相互交配
F2：红眼♀ 红眼♂ 白眼♂
2
1
1
问题： (1)根据上述实验结果，果蝇红、白眼色的遗传不可能是哪些遗传方式？为什么？ (2)可能是哪些遗传方式？如何进一步实验得出准确的判断？（利用上述实验中出 现的材料）
若子代雌雄全为显性（红眼），则为XY同源区遗传
问题： (2)可能是哪些遗传方式？如何进一步实验得出准确的判断？（利用上述实验中出 现的材料）
①利用遗传图解确定与X、Y同源区遗传都能得到上述实验结果伴X遗传。
②进一步实验的常规思路：
雄显×雌隐→若子代雌性全为显性（红眼），雄性全为隐形（白眼），则为伴X遗传
若子代雌雄全为显性（红眼），则为XY同源区遗传
③一定要用雄显与雌隐杂交吗？
问题： (3)本题的意外情况：忘记告诉大家能利用自然界存在的野生型果蝇。不少同学只 在摩尔根实验中出现的材料中选择实验对象。
六、基因位置的确认及遗传实验的设计 1.基因是伴X染色体遗传还是X、Y同源区段的遗传
例1.下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验设计思路,请判断 下列说法中正确的是 方法1:纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1 方法2:纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1 结论:①若子代雌、雄个体全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。 ②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上。 ③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上。 ④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。 A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务 B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务 C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务 D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
遗传学探究基因位置的实验设计
白眼雌蝇 红眼雄蝇
ｌ
Ｆ ｌ Ｘ Ａ Ｘ
』
Ｘ ａ Ｙ
红眼雌蝇 白眼雄蝇
Ｆ． Ｆ．
假设这对基因位于常染色体上：
Ｌ
Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ Ｉ Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ：
Ｐ Ｘａ Ｘａ × Ｘ Ｙ
的性状就应当都与母本一致； 如果属于细胞核遗传， 则正 交与反交的结果 ， 子代性状表现不是都与母本一致。
问题 １ ：有人发现某种花卉有红花和 白花两种表现 型。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 。用图解和简洁语言问答。
该杂交实验可设计为： 正反交法 ：
一
判断某对基因位于细胞质 中还是细胞核 中
判断某对相对性状是细胞核遗传还是细胞质遗传， 适合做正交实验和反交实验 。 因为如果属于细胞质遗传 ，
子代的性状都 由母本决定 ， 所以正交与反交 的结果 ， 子代
ｘ染色体上； 如果后代性状与性别无关， 则是常染色体的 遗传。 该题参考答案： 选择隐性雌性个体（ 白眼 雌蝇） 与显性 雄性个体（ 红眼雄蝇 ） 进行交配。 假设这对基因位于ｘ 染色体上：
子代表现 型及杂交后代性状分 离比作 出判 断。一般的方法步骤 ：如果某对性状只在雄性 中出现 ，则在Ｙ染色体
上一 其他情况 ， 据题意确定杂交亲本组合一作 出假设 ， 草稿上 书写 简要 图解。 关键词 ： 高 中生物 ； 基 因位置的判断 ； 正交 ； 反 交
中图分类号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ９ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ０ １ ０ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ 一 ｏ ０ ６ ８ — ０ ２
人类遗传学的经典实验设计和案例分析
人类遗传学的经典实验设计和案例分析近年来，人类基因组的解析已经越来越成为了科技行业的热门话题。
与此同时，人类遗传学也逐渐成为了一门引人入胜的科学。
人类遗传学旨在研究遗传基因、基因突变、基因组和表现型之间的关系。
在这篇文章中，我将介绍一些关于人类遗传学的经典实验设计和案例分析。
第一个经典实验设计是孟德尔的豌豆实验。
这个实验设计是在19世纪末期提出的，他的目的是研究遗传因素是如何传递给后代的。
孟德尔在他的实验中选择了豌豆来进行繁殖实验。
他从两个纯合子的豌豆植株中获得了不同的性状，例如花色、花形和种子形状。
然后将它们交叉，研究他们的第一代杂种的性状。
孟德尔的研究表明，遗传物质的不同方式是由遗传因子在每个后代中的不同分配决定的，而且这些遗传因子以稳定的遗传比率进行遗传。
接下来，我们看一下第二个经典实验设计——克雷布斯实验。
这个实验是在20世纪初期提出的，它旨在研究自然选择如何塑造生物的适应性特征。
克雷布斯选择了20只老鼠，将它们放在一个没有外界光线的箱子里。
然后，他安置了一只水瓶，并在水瓶边上安置了一个按钮，这个按钮需要老鼠按下，才能给它们提供水。
在整个实验期间，克雷布斯不会给老鼠提供食物，他旨在研究老鼠如何适应没有食物的条件下生活。
随着时间的推移，一些老鼠学会了按下按钮，并能获取水。
但是，一些老鼠并没有学会如何获取水，它们最终死亡。
这个实验向我们展示了适应性特征是如何形成和演变的。
在遗传领域中，德瓦克实验也是非常经典的研究案例。
德瓦克实验旨在研究基因突变如何影响生物体的特征。
德瓦克使用肺癌细胞来开展这个实验。
他使细胞分裂并将其分为两半，以研究突变后在细胞遗传物质中出现的特定特征。
他最终成功地发现了多个关键的基因突变并证实了基因突变在生物体遗传中起重要作用的假说。
在人类遗传学领域中，托马斯·亨特·摩根（Thomas Hunt Morgan）是一位备受尊敬的遗传学家。
他的研究发现了苍蝇的染色体和遗传组成，这些研究结果不仅揭示了苍蝇序列的细节，也揭示了基因在生物体中起多大的作用。
遗传实验设计
遗传实验设计一、相对性状显隐关系确定的实验设计例1 科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船,应用在微重力和宇宙射线等各种因素作用下生物易发生基因突变的原理,在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体,培育出大果实“太空甜椒”。
假设果实大小是一对相对性状,且由单基因控制的完全显性遗传,请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料,设计一个实验方案,以鉴别太空甜椒大果实这一性状的基因型。
解析直接用纯种小果实与大果实杂交，观察后代的性状：1、如果后代全表现为小果实，则小果实为显性，大果实为隐性；2、如果后代全表现为大果实或大果实与小果实的比例为1∶1，则大果实为显性，小果实为隐性。
例2 马的毛色有栗色和白色两种。
正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马，假定毛色由基因B和b控制，此基因位于常染色体上。
现提供一个自由放养多年的农场马群为实验动物，在一个配种季节从该马群中随机抽取1头栗色公马和多头白色母马交配，⑴如果后代毛色均为栗色；⑵如果后代小马毛色有栗色的，也有白色的。
能否分别对⑴⑵结果判断控制马毛色基因的显隐性关系。
若能，说明理由；若不能，设计出合理的杂交实验。
解析这道题比较开放。
（1）能。
理由：如果栗色为隐性，则这匹公马的基因型为bb，白色母马的基因型为BB、Bb，那么后代小马的基因型为Bb和bb，即既有白色的也有栗色的。
如果栗色为显性，则这匹栗色公马的基因型为BB或Bb，多匹白色母马的基因型均为bb，那么后代小马的基因型为Bb，全为栗色；或后代小马的基因型为Bb和bb，栗色和白色均有。
综上所述，只有在栗色公马为显性纯合体的情况下才会出现后代小马毛色全为栗色的杂交结果。
（2）不能。
杂交方案：从马群中随机选择多对栗色母马与这匹栗色公马杂交（栗色×栗色）。
如果后代出现白马。
则栗色为显性，白色为隐性；如果后代全部为栗色马，则白色为显性，栗色为隐性。
二、验证遗传定律的实验设计例3 用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。
(完整版)遗传实验设计及解题方法归纳(超实用)
遗传实验设计一、显、隐性性状判断二、纯合子和杂合子的判断三、基因位置的确定四、可遗传变异和不可遗传变异的判断五、显性突变和隐性突变的判断六、基因突变和染色体变异的判断一、显、隐性性状判断1、相同性状个体杂交：（使用条件：一个自然繁殖的种群中，显隐性基因的基因频率相等）（1）实验设计：选多对相同性状的雌雄个体杂交（植物则自交）。
（2）结果预测及结论：①若子代中出现性状分离，则所选亲本性状为显性；②若子代只有一种表现型且与亲本表现型相同，则所选亲本性状为隐性。
例1、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）例1；答案：（1)不能确定。
（2分）①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1/2，6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。
（5分）②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1/2，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1/2。
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。
（7分）综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。
（1分）(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an h 2、根据亲代与子代出现的表现型及比例直接推测 （1）根据子代性状判断①已知亲本为纯合子：不同性状亲代杂交→后代出现的性状即为显性性状②未知亲本是否纯合：不同性状亲代杂交→后代只出现一种性状（量大）→该性状为显性性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子相同性状亲本杂交→后代出现不同于亲本的性状→该性状为隐性性状→亲本都为杂合子（2）根据子代性状分离比判断①具有一对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为3:1→分离比为3的性状为显性性状②具有两对相对性状亲本杂交→子代性状分离比为9:3:3:1→分离比为9的两性状都为显性例2、经大量研究，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径，简图如下。
例析高中生物基因位置的判定
例析高中生物基因位置的判定胡香荣山东省沾化县第二中学（256800）基因是有遗传效应的DNA片段。
根据DNA在真核细胞中的分布位置，可把基因分为细胞核基因和细胞质基因。
细胞核基因位于染色体上，在有性生殖产生精子或卵时遵循孟德尔遗传定律，使后代出现特殊的性状分离比例。
细胞质基因位于线粒体和叶绿体的基质，由于形成配子时随机分配，不遵循孟德尔定律，表现为母系遗传（子代总是表现出母本的性状）的特点。
真核生物的许多性状受细胞核基因控制，根据染色体类型，可以分为常染色体遗传和性染色体遗传。
高中生物遗传学题目中经常涉及基因位置的判定，现分类例析如下：1 细胞核遗传和细胞质遗传的判定例题：科学家分离了脉胞菌（真菌）的突变品系——poky小菌落，与野生型进行了下列杂交实验：①poky小菌落♀x野生型♂→后代全部为poky小菌落②野生型♀x poky小菌落♂→后代全部为野生型由此可判断决定突变性状的基因位于（）A.细胞核中DNAB.质体中的DNAC.细胞质中RNAD.线粒体中DNA解析：此题利用正反交法来判定。
因为子代总是表现出母本的性状，又因为脉胞菌是真菌，没有叶绿体，所以该基因位于线粒体基质中的DNA。
2006年全国卷1理综31题第（2）问，也是用正反交法来区别细胞核遗传和细胞质遗传。
2 常染色体和性染色体遗传的判定判定是常染色体还是性染色体遗传，一般根据子代某一性状的表现是否存在雌雄表现差异。
如果雌雄表现一致，则常染色体遗传，反之，是性染色体遗传。
如果仅有雄性表现某性状，则一般属伴Y遗传。
例题（2005年高考·全国卷2，部分）：已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。
两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8请回答：控制灰身与黑身的基因位于___________；控制直毛与分叉毛的基因位于_______________。
基因定位教案设计说明模板
一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解基因定位的概念及其在遗传学研究中的重要性。
（2）掌握基因定位的基本步骤和方法。
（3）了解不同技术手段在基因定位中的应用。
2. 过程与方法：（1）通过小组讨论、案例分析等方式，培养学生的合作意识和团队精神。
（2）通过实验操作，提高学生的动手能力和实践能力。
（3）通过多媒体教学，培养学生的信息素养和多媒体应用能力。
3. 情感态度与价值观：（1）激发学生对遗传学研究的兴趣，培养学生严谨的科学态度。
（2）引导学生关注生物科学领域的前沿动态，培养学生的创新意识。
（3）培养学生的社会责任感和使命感，为国家的生物科学事业贡献力量。
二、教学内容1. 基因定位的概念2. 基因定位的步骤（1）将基因定位在细胞质或细胞核（X染色体、Y染色体、常染色体）（2）将基因定位在具体染色体（3）将基因定位在染色体的具体位置3. 基因定位的方法（1）形态学标记（2）细胞学标记（3）DNA分子标记4. 基因定位技术的应用三、教学过程1. 导入新课通过展示遗传学研究的实例，激发学生的学习兴趣，引出基因定位的概念。
2. 讲授新课（1）讲解基因定位的概念及其在遗传学研究中的重要性。
（2）详细介绍基因定位的三个步骤，并结合实例进行讲解。
（3）介绍基因定位的方法，包括形态学标记、细胞学标记和DNA分子标记。
3. 小组讨论将学生分成小组，针对某一具体基因定位案例进行讨论，分析其定位过程和方法。
4. 实验操作引导学生进行基因定位实验，培养学生的动手能力和实践能力。
5. 多媒体教学利用多媒体技术展示基因定位的相关知识，提高学生的学习效果。
6. 总结与反思学生总结本节课所学内容，教师点评并解答学生疑问。
四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、合作意识、实验操作能力等。
2. 作业完成情况：检查学生课后作业的质量，了解学生对本节课内容的掌握程度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的实验操作能力和对实验结果的总结能力。
2020高考复习：微专题七 遗传实验设计中的基因定位
微专题七遗传实验设计中的基因定位一、未知基因在染色体上的定位思维模板典例1：某自花传粉的二倍体植物，其种子颜色的遗传受3对等位基因控制。
每对基因中都至少有一个显性基因存在时，种子才表现为有色，其余表现为无色。
甲、乙、丙三种无色种子品系相互杂交，获得的后代均为有色种子。
研究人员对三对基因进行定位，已经确定其中两对基因位于两对不同的染色体上，尚未确定第三对基因的位置，请利用甲、乙、丙三种无色种子品系设计杂交方案，探究第三对基因与前两对基因的位置关系(不考虑交叉互换)。
实验方案：_____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。
预期结果和结论：①____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________②____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________变式训练：某水稻的宽叶(A)对窄叶(a)为显性，花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性，花粉粒长形(R)对圆形(r)为显性。
非糯性花粉遇碘呈蓝黑色，糯性花粉遇碘呈橙红色，现用品种甲(aaeerr)、乙(aaEERR)、丙(AAeeRR)、丁(AAEErr)进行杂交实验。
基因在染色体的位置判断
基因在染色体的位置判断一、基因位于X染色体上还是常染色体上(2018·东河区校级四模)果蝇具有繁殖速度快，培养周期短，相对性状明显等优点，在遗传学研究中是一种理想的实验材料。
现有以下两只果蝇的遗传学实验：实验一：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼∶白眼＝3∶1。
实验二：一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇＝1∶1∶1∶1。
请回答下列问题：(1)从实验一中可知________为显性性状。
(2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上，有两种思路：①在实验一的基础上，观察子代__________________，如果子代__________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
②从实验二的子代中选取________________进行杂交，如果后代__________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
答案(1)红眼(2)①白眼果蝇的性别白眼果蝇全为雄性②红眼雄果蝇和白眼雌果蝇雌性全为红眼，雄性全为白眼基因位于X染色体上还是位于常染色体上(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。
即：正反交实验⇒⎩⎪⎨⎪⎧①若正反交子代雌雄表现型相同⇒位于常染色体上②若正反交子代雌雄表现型不同⇒位于X染色体上(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。
即：隐性雌×纯合显性雄⎩⎪⎨⎪⎧①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒位于X染色体上②若子代中雌、雄均为显性⇒位于常染色体上1．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。
补上一课4 基因定位的遗传实验设计
@《创新设计》
(3)现已知果蝇的圆眼和棒眼属于伴性遗传，为确定控制圆眼和棒眼的基因是位于X染 色体与Y染色体的同源区段，还是位于X染色体与Y染色体的非同源区段，进行如下实 验：在某一果蝇种群中，随机选取一只圆眼雌果蝇与一只棒眼雄果蝇交配，重复进行 三组实验，结果如下表所示。
组数
F1
第一组 第二组 第三组
@《创新设计》
1
巧用逆推法，判断基因位置
@《创新设计》
2
一、探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上 [规律方法]
(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时
@《创新设计》
3
@《创新设计》
注意 此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同， 且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。 (2)性状的显隐性是“已知的”
11
@《创新设计》
答案 (1)基因突变 基因重组 2 1 (2)性别比例(或“雌性与雄性的比例”或“黄体个体的性别”) 遗传图解及文字说明
12
@《创新设计》
二、探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上 [规律方法]
若已知性状的显隐性，且已知基因位于性染色体上 (1)让“隐性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察F1的性状表现。(最常用 的方法)
21
@《创新设计》
22
@《创新设计》
答案 实验步骤： (1)非秃顶 秃顶 (2)F1雌雄个体之间相互交配，得到F2，观察F2中秃顶和非秃顶的个体数量及性别关系 实验结果和结论： (1)F2的雌性个体中非秃顶∶秃顶≈3∶1，雄性个体中非秃顶∶秃顶≈1∶3 (2)F2的雌雄个体中均为据信息分析法确认基因位置
高中生物备考遗传基因实验步骤
高中生物备考遗传基因实验步骤遗传基因实验在高中生物备考中起着重要的作用，帮助学生们更好地理解遗传学的基本概念和原理。
本文将详细介绍高中生物备考中常见的遗传基因实验步骤，帮助学生们更好地准备考试。
首先，让我们以一个简单的示例开始我们的实验。
假设我们想研究果蝇对视力的遗传影响。
我们将选择纯合无须突变体的果蝇作为实验对象。
纯合无须突变体的果蝇没有翅膀上的须毛，使得我们能够更容易地观察到视力突变引起的变化。
第一步，我们需要收集一组纯合无须突变体的果蝇。
这可以通过交配两个无须突变体果蝇来获得，因为无须突变体是显性的，即突变基因只有一个就会表现出来。
第二步，选择适当的培养基。
果蝇实验通常使用果蝇培养基，可以在实验室或者科学用品商店购买。
确保培养基含有适当的营养成分，以保证果蝇的正常生长和繁殖。
第三步，将果蝇放入实验盒中。
实验盒可以使用透明的塑料容器，容器底部需覆盖一层食物，例如酵母混合物。
将果蝇加入容器后，封上盒子，并为盒子上方留出适当大小的通风孔。
第四步，观察果蝇的繁殖情况。
果蝇非常快速地繁殖。
每过一段时间，我们应该观察果蝇的数量和表型特征的变化。
对于我们的实验，我们将观察果蝇的眼睛是否显示突变。
第五步，收集数据并进行分析。
在观察一段时间后，我们应该记录并分析观察到的数据。
我们可以在数据表格中记录果蝇的数量，以及分析观察到的突变表型的频率。
第六步，进行杂交和基因型分析。
为了确定纯合无须突变体的基因型，我们可以进行后代的杂交实验。
将我们观察到的突变表型果蝇与正常表型果蝇进行杂交，并根据后代的表型比例，进行基因型分析。
最后，根据实验结果进行总结和讨论。
我们可以根据实验结果得出结论，检验我们对果蝇对视力遗传的假设是否正确。
同时，我们也应该探讨实验中可能存在的误差和改进的方向。
遗传基因实验是高中生物备考中的重要内容。
通过对实验步骤的理解和实际操作，学生们可以更好地掌握遗传学的基本原理，并为考试做好准备。
通过实验，我们不仅可以学习遗传学的知识，还能培养学生们的观察力、实验设计和数据处理能力。
高中三年级遗传学教案：探索基因的遗传规律
高中三年级遗传学教案：探索基因的遗传规律探索基因的遗传规律引言：遗传学是生物学中重要的一个分支，它研究了基因的遗传规律以及遗传信息的传递和变化。
在高中三年级的遗传学教学中，我们需要帮助学生理解和掌握基因的遗传规律，以及如何应用这些规律进行遗传问题的解析和分析。
本教案将围绕基因的遗传规律展开，通过生动的实例和实验演示，让学生深入了解基因的传承方式和变异机制。
一、基因的传承方式1. 孟德尔的豌豆实验a. 孟德尔的工作及贡献：介绍孟德尔的豌豆实验以及他得出的遗传规律。
b. 单因素遗传与分离规律：解释孟德尔的单因素遗传实验，以及为什么说基因在体细胞中是分离的。
c. 二因素遗传与自由组合规律：介绍孟德尔的二因素遗传实验，展示基因的自由组合和独立性。
d. 多因素遗传：进一步讨论多因素遗传的现象和规律。
2. 配对基因与等位基因a. 配对基因的概念：解释基因的配对现象，并介绍显性和隐性等位基因的概念。
b. 表型和基因型：引导学生理解表型和基因型之间的关系，并通过实例分析如何确定一个个体的基因型。
c. 分离、连锁和重组：讨论配对基因的分离和连锁现象，并介绍通过重组来研究基因的连锁关系。
二、基因的变异机制1. 突变与基因的变异a. 突变的概念：解释突变在遗传学中的重要性，并介绍突变的不同类型。
b. 诱变剂与突变率：介绍不同诱变剂对基因突变的影响，以及如何计算突变率。
c. 突变的影响：讨论突变对个体和物种的影响，以及突变在进化中的作用。
2. 重组与基因的重组a. 重组的概念：解释重组在遗传学中的意义，并讨论重组是如何发生的。
b. 重组率与连锁分析：介绍重组率的计算方法，并通过连锁分析来推断基因位点的相对位置。
c. 重组的应用：探讨重组在遗传工程和基因治疗中的应用。
三、实验演示与探究1. 配对基因的分离规律实验a. 实验设计：介绍如何进行配对基因的分离规律实验。
b. 实验步骤：详细解释实验的步骤，并强调实验中的关键点。
高中生物互换基因实验教案
高中生物互换基因实验教案
实验目的：通过互换基因实验，观察基因在细胞中的传递方式，并了解基因的遗传规律。
实验材料：
1. 果蝇（法果蝇）：带有不同基因型的果蝇
2. 饲养瓶
3. 饲料培养基
4. 显微镜
5. 实验记录表
实验步骤：
1. 将带有不同基因型的果蝇放入不同的饲养瓶中，并加入饲料培养基。
2. 观察果蝇在饲养瓶中生长繁殖，记录每只果蝇的数量和基因型。
3. 将不同基因型的果蝇互换位置，使它们与另一种基因型的果蝇进行交配。
4. 观察果蝇的后代的基因型，并记录在实验记录表中。
5. 使用显微镜观察果蝇的染色体，并解释基因的遗传规律。
实验结果分析：
通过实验可以发现，不同基因型的果蝇在交配后会产生具有混合基因型的后代。
这表明基因在细胞中是以某种方式进行传递的，并遵循一定的遗传规律，如孟德尔遗传法则等。
教学点评：
此实验可以生动地展示遗传学知识，让学生亲自动手操作，加深对基因的理解。
同时，通过实验结果的分析和讨论，可以帮助学生更深入地理解基因的遗传规律，加强对生物学知识的掌握。
生物遗传教学设计探索基因与遗传规律
生物遗传教学设计探索基因与遗传规律基因是生物遗传的基本单位，而遗传规律则决定了基因在后代中的传递方式。
在生物遗传教学设计中，我们可以通过一系列精心安排的活动和实验，引导学生探索基因和遗传规律的奥秘。
本文将介绍一种基于实践学习的生物遗传教学设计，帮助学生全面了解基因的特性以及各种遗传规律的作用。
实践学习是一种重要的教学方法，通过实际操作和观察，学生能够更深入地理解和掌握知识。
在生物遗传教学中，我们可以设计一系列实验，让学生亲自参与其中，从而更好地理解基因和遗传规律。
首先，我们可以以果蝇为研究对象，进行交叉配制实验。
通过选取不同的果蝇品种，让学生观察和记录不同特征的表现，并进行杂交实验，观察后代的表现情况。
通过实验过程，学生将能够了解到基因在杂交过程中的作用，并初步认识到基因分离和组合的规律。
接着，我们可以引导学生进行染色体观察实验。
通过染色体的显微观察，学生可以清晰地看到染色体在有丝分裂和减数分裂过程中的形态变化。
同时，我们还可以引导学生进行异源染色体配对实验，观察杂交染色体的形态和分离情况。
通过这些实验，学生能够更深入地了解染色体的结构和遗传规律。
此外，我们还可以进行基因突变实验。
选取一些常见的果蝇突变体，如白眼果蝇和翅膀畸形果蝇，让学生观察和记录其表型特征，并进行杂交实验。
通过实验结果，学生将能够了解到基因突变对个体特征的影响，以及突变基因的遗传方式。
在教学过程中，我们还可以引导学生进行基因型推断和遗传概率计算。
通过一系列基因型推算和计算实例，学生可以更深入地理解基因的组合和遗传规律。
同时，我们还可以设计一些基于基因工程的实验，让学生体验基因的重组和转导过程，加深对基因工程技术的理解。
综上所述，通过实践学习的生物遗传教学设计，学生能够亲身参与实验和观察，深入理解基因的特性和遗传规律。
通过这种方式，学生能够在实践中掌握知识，提高实验操作和科学思维能力，培养对生物遗传学的兴趣和探索精神。
这种教学设计方法将有助于激发学生的学习潜能，提高教学效果。
基因位置的判断学案
基因位置的判断学案作者：吴坤华来源：《文理导航·教育研究与实践》 2019年第6期通过统计近五年高考真题,了解到基因位置的判断在遗传学内容的考查中仍是高考的重点,多以表格信息、遗传系谱图、文字叙述为载体考核,基因定位的杂交方案设计仍可能会涉及,综合性较强,但学生掌握得不是很好,所以选了这个课题作为二轮专题进行复习,通过题型总结,典例演练,归纳方法,突破难点。
方法一:正交和反交法1.判断基因位于常染色体上还是位于X(Z)染色体上的实验设计方案①采用正交和反交;②观察分析F1的性状及结论正交:♀aa×♂AA→Aa反交:♀AA×♂aa→AaA.若正反交的结果相同,与性别无关,则该基因位于细胞核内的常染色体上。
B.若正反交结果不同,则分两种情况:a:正反交结果不同且表现与性别有关,则可确定基因在X(Z)性体染色上b:不管正交还是反交,后代都表现为母本性状,是细胞质遗传(母系遗传)基因位于细胞质的线粒体或叶绿体的DNA上。
试一试1.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全部是红眼。
再让白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交F1雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼果。
你认为以下最为合理的是( )A.白眼基因位于X染色体上B.红眼基因位于Y染色体上C.白眼基因表现出雄性传雌性再传雄性的交叉遗传D.红眼性状为隐性性状答案:选A2.果蝇的眼色由一对等位基因(A,a)控制,在纯种暗红眼♀×纯种朱红眼♂的正交实验中,F1只有暗红眼;在纯种暗红眼♂×纯种朱红眼♀反交实验中,F1雌性为暗红眼,雄性为朱红眼,则下列说法错误的是( )A.这对基因位于X染色体上,显性基因为暗红色基因B.正交、反交实验可以确定控制眼色的基因是在X染色体上还是常染色体上C.正反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXaD.反交实验中,F1雌雄性个体交配,子代雄蝇暗红眼和朱红眼的比例为3∶1答案:选D。
解题方法:A项对,果蝇是XY性染体决定性别。
基因在染色体上的位置
基因在染色体上的位置判断与实验设计【基础训练】1、 根据右图所表示的某种生物精原细胞中染色体和染色体上的基因，填充： ⑴同源染色体是 ⑵非同源染色体是 ⑶等位基因是⑷进入配子时分离的基因是,自由组合的基因是2、 已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B 表示，隐性基因用b 表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F 表示，隐性基因用f 表示）。
两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例，请回答：（1）控制灰身与黑身的基因位于__________；控制直毛与分叉毛的基因位于_________。
（2）亲代果蝇的表现型为_______________、_____________________。
（3）亲代果蝇的基因型为_______________、_____________________。
（4）子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为_______、______；黑身直毛的基因型为_______。
3．已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B 表示，隐性基因用b 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及雄蝇表现型比例如图所示。
请回答：(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是____________。
(2)控制直毛与分叉毛的基因位于________上，判断的主要依据是_________________________________________________________________________________________________________________________________________4、.雄鸟的性染色体组成是ZZ,雌鸟的性染色体组成是ZW 。
某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因(A 、a)和伴Z 染色体基因(Z B 、Z b )共同决定,其基因型与表现型的对应关系见下表。
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遗传学探究基因位置的实验设计
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“探究基因位置”的实验设计，比较常用的实验方法是利用正反交和“隐性雌性×显性雄性”，再依据子代表现型及杂交后代性状分离比作出判断。
一般的方法步骤：如果某对性状只在雄性中出现，则在Y染色体上→其他情况，据题意确定杂交亲本组合→作出假设，草稿上书写简要图解。
《遗传与进化》是高中生物学课程内容的必修模块二，不仅从微观层面上阐述生命的延续性，而且立足于整个生物界及其生物多样性，从宏观层面上阐述生命的发展过程、原因和结果。
历届高考中，关于生物某对基因位置的判断是一个高频考点，对学生来说又是比较棘手的难点。
为了突破这一个重难点，笔者对于“探究基因位置”的实验设计思路进行了总结。
首先要通过正交和反交来判断该对基因是位于细胞质中还是细胞核中，再依次判断是位于常染色体还是性染色体，最后判断位于性染色体的哪一区段。
模式如下：
一、判断某对基因位于细胞质中还是细胞核中
判断某对相对性状是细胞核遗传还是细胞质遗传，适合做正交实验和反交实验。
因为如果属于细胞质遗传，子代的性状都由母本决定，所以正交与反交的结果，子代的性状就应当都与母本一致;如果属于细胞核遗传，则正交与反交的结果，子代性状表现不是都与母本一致。
问题1：有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。
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。
用图解和简洁语言问答。
该杂交实验可设计为：正反交法：
1.若正交与反交结果不同，且子代性状都与相应母本性状相同，则控制花色的基因位于细胞质中。
2.若两组杂交结果子代表现型不与母本一致，则该对基因位于细胞核内。
二、判断某对基因位于常染色体上还是位于性染色体上
1.若已知某对基因的显隐性，就应当选用隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配，即可确定基因位于常染色体还是性染色体上。
问题2：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。
现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验证明这对基因位于常染色体上还是位于X染色体上，请选择交配亲本表现型：。
实验预期及相应结论为：。
该题已知基因的显隐性，所以应选用隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配，即可确定基因位于常染色体还是性染色体上。
如果后代的性状和性别明显相关，则是位于X染色体上;如果后代性状与性别无关，则是常染色体的遗传。
该题参考答案：选择隐性雌性个体(白眼雌蝇)与显性雄性个体(红眼雄蝇)进行交配。
假设这对基因位于X染色体上：
P XaXa × XAY
白眼雌蝇红眼雄蝇
↓ ↓
F1 XAXa XaY
红眼雌蝇白眼雄蝇
假设这对基因位于常染色体上：P aa × AA P aa × Aa
白眼红眼白眼红眼
↓ ↓
F1 Aa F1 Aa aa
红眼红眼白眼
实验预期及相应结论：若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。
若子代中雌、雄果蝇全部为红眼或者雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，且比例接近1：1，则这对基因位于常染色体上。
2.若不知该对基因的显隐性，就应当进行正交和反交实验：若该等位基因位于常染色体上，则正、反交后代性状表现一致;若该等位基因位于性染色体上，则正、反交后代性状表现不一致。
问题3：己知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因。
若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是性染色体上?请说明结果和结论。
答案：能。
取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇，进行正交和反交实验(即直毛雌×非直毛雄，非直毛雌×直毛雄)。
假设直毛是显性，非直毛是隐性，这对等位基因
位于性染色体上：
假设直毛是显性，非直毛是隐性，这对等位基因位于常染色体上：
正交：反交：
P 直毛♀×♂非直毛P 非直毛♀×直毛♂
AA aa aa AA
↓ ↓
F1 Aa F1 Aa
直毛直毛
结果预测及结论：
A. 若正、反交后代性状表现不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的性染色体上。
B. 若正、反交后代性状表现一致，则该基因位于细胞核内的常染色体上。
三、判断某对基因是仅位于Y染色体上、仅位于X染色体上、还是位于XY的同源区段
对于位于性染色体X、Y上的基因又有三种情况，如右图所示：I片段即X和Y染色体的同源区段，非同源的Ⅱ-l片段即Y染色体上的特有区段，非同源的Ⅱ-2片段即X染色体上的特有区段。
下面就这三种情况进行分析。
首先，如果某对基因只位于Y染色体上即Ⅱ-l片段，那么这对基因控制的性状只能表现在雄性个体，雌性个体没有该性状，这种情况很容易判断，一般题目中很少出现这种情况。
而对于另外两种情况，则可以通过隐性雌性个体×显性雄性个体的杂交试验方案来确定是位于X和Y染色体的同源区段还是X染色体上的特有区段。
问题4：研究黑腹果蝇发现，刚毛基因(B)对截刚
毛基因(b)为完全显性。
若这对基因位于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB、XBYb、XbYB;若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。
现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实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，简要说明推断过程。
实验设计：用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交。
遗传图解：
P 截刚毛雌×刚毛雄P 截刚毛雌×刚毛雄
XbXb XBYB XbXb XBY
↓ ↓
F1 XBXb XbYB F1 XBXb XbY
刚毛雌刚毛雄刚毛雌截刚毛雄
若子一代雌、雄果蝇均为刚毛，则这对基因位于
X、Y染色体的同源区段;
若子一代雄果蝇全为截刚毛，雌果蝇全为刚毛，则这对基因仅位于X染色体。
通过以上题型可以看出，关于生物某对基因位置的判断比较常用的实验方法是利用正反交和“隐雌×显雄”，再依据子代表现型及杂交后代性状分离比作出判断，作答时具体问题具体分析，灵活运用。
一般的方法步骤：如果某对性状只在雄性中出现，则在Y染色体上→其他情况，据题意确定杂交亲本组合→作出假设，草稿上书写简要图解，找到区别→若正交与反交结果不同，且子代性状都与相应母本性状相同，则控制花色的基因位于细胞质中;如果性状的遗传与性别无关，则在常染色体上;如果性状的遗传与性别有关，则在性染色体上。
学生在遇到类似问题的时候，按照这样的解题思路，就会更有针对性，有信心去解决高考生物中的遗传难题。
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