遗传实验设计归类

常见遗传变异实验设计题及解题策略

一、一对相对性状（完全显性）显、隐性性状判断

二、显性纯合体、杂合体的判断

三、探究一对或两对相对性状的遗传符合什么遗传规律类型（验证分离定律和自由组合定律）

四、基因位置的确定

五、根据性状判断生物性别的实验设计

六、是亲代还是子代的实验设计

七、可遗传变异和不可遗传变异的判断

八、显性突变和隐性突变的判断

九、基因突变和染色体变异的判断

十、育种过程的实验设计

一、一对相对性状（完全显性）的显、隐性的判断

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）

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；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。（6分）

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

3、假设法

在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况时，要注意两种性状同时做假设或对同一性状做两种假设。切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不符时，则不必再做另一假设，可予以直接判断

【例2】一批经多代种植果实均为红色的柿子椒种子被带上太空，将遨游过太空的柿子椒种子种植后，第一年收获的柿子椒均为红色，用收获的种子再种，第二年发现有数株所结柿子椒均为黄色. 根据这些条件能否确定柿子椒果色的显隐性。请简要说明推断过程（设控制果色的基因为A,a）。

答案：假设红色对黄色为显性，(1分）则遨游太空的柿子椒（胚）基因型为AA(红色）。（1分）若发生基因突变，可能结果是Aa或aa，（1分）其中aa种子种植在第一年不可能收获红色椒，所以突变结果只能是Aa。（1分）播种上述Aa种子，第一年收获的柿子椒，果色表现为红，胚基因型有的为aa，次年种植，aa种子长成的植株均结黄色果实。（1分）符合题意。（1分）

假设红色对黄色为隐性，(1分）则遨游太空的柿子椒（胚）基因型为aa (红色）。(1分）若发生基因突变，可能结果是Aa或AA，（1分）不论是AA还是Aa的突变株，在第一年都不可能收获红色椒，（1分）这不符合题意。(1分）

综上所述，红色对黄色为显性（1分）。

二、显性纯合体、杂合体的判断：

方法1 自交的方式：让某些显性性状的个体进行自交，若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合体，若后代无性状分离，则可能为纯合体。此法适合于植物，而且是最简便的方法，但不适合对于动物。（如果是动物，用相同性状的雌雄个体交配）

方法2 测交的方式，让待测个体与隐性类型测交，若后代出现隐性类型，则一定为杂合体，若后代只有显性性状，则可能为纯合体。待测对象若为雄性动物，要求与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。

方法3 用花药离体培养形成单倍体植株并用秋水仙素处理加倍后获得的植株为纯合体。【例3】3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇，还有—支试管内装有白眼果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别上述3支试管内果蝇的基因型(显性基因用B表示)。

解析：果蝇的红眼和白眼为一对相对性状，红眼为显性性状，白眼为隐性性状，控制这对性状的基因位于性染色体上。雄果蝇的基因型有两种：X B Y(红眼)和X b Y(白眼)，雌果蝇的基因型有三种：X B X B(红眼)、X B X b(红眼)、X b X b(白眼)，雌果蝇和雄果蝇可直接通过观察成体第二性征的差别鉴定。通过以上分析可知，唯有红眼雌果蝇的基因型需要鉴别(有X B X B和X B X b两种基因型)。可以直接用红眼果蝇与白眼果蝇交配，若后代有白眼果蝇，说明该红眼雌果蝇是杂合体，基因型为X B X b，若后代全为红眼果蝇，说明该红眼果蝇是纯合体，基因型为X B X B。至此，设计的实验方案也就出来了。