孟德尔遗传定律的拓展及解题方法

4、当体细胞内某基因突变后，表达的性状不能遗传给子代时，如何判 断突变基因在细胞质还是在细胞核？ ①实验设计：可通过细胞工程的方法来判断 取两种细胞（正常细胞和突变后的细胞）分别进行细胞培养，再分别 将正常细胞和突变后的细胞的细胞核与细胞质分离，然后将突变细胞的细 胞核与正常细胞的细胞质融合形成细胞A并置入甲瓶中培养，将正常细胞 的细胞核与突变细胞的细胞质融合形成细胞B并置入乙瓶中培养，观察甲 乙两瓶中细胞的形态是否发生变化。 ②结果预测及结论： A.若只有甲瓶中细胞（重组细胞A）形态发生明显变化，则突变基因位 于细胞核中 B.若只有乙瓶中细胞（重组细胞B)形态发生明显变化， 则突变基因位于 细胞质中。 C.若甲、乙两瓶中细胞形态均发生明显变化，则突变基因可能同时存在 于细胞核和细胞质中。 D.若甲、乙两瓶中细胞形态均未发生明显变化，则突变基因的表达需突 变细胞自身的核质互作。
【例14】现在三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd， B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三 对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、 花色和果形三对相对性状。请回答： （1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型 为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可） （2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd的植株最少需要几年？ （3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方 法？（写出方法的名称即可） 参考答案：（1）A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交， 得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种 子，该种子可长成基因型为aabbdd植株 ；（2）4年；（3）单 倍体育种技术。
●方法二：判断基因位于常染色体上还是X染色体上? ①实验设计：选多组显性的雌性×显性的雄性。 （使用条件:知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等） ②结果预测及给论： A.若子代中的隐性性状只出现在雄性中，则基因位于X染色体 上。 ♀XAXA×♂XAY→XAXA 、XAY ♀XAXa×♂XAY→ XAXA、XAXa 、XAY、XaY B.若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位 于常染色体上 ♀AA×♂AA→AA ♀AA×♂Aa→AA、Aa ♀Aa×♂Aa→AA、Aa、aa ♀Aa×♂AA→AA、Aa 问题2：是X染色体上还是Y染色体上? 解题技巧：①根据题意确定杂交亲本组合； ②作出假设，草稿上书写简要图解，找到区别； ③如果只在雄性中出现，则在Y染色体上； 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X染色体上
【例5】某农场养了一群马,有栗色马和白色马。已知栗色基因(B〉对白色 基因(b)呈完全显性。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据 毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种。 （1）为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作,你应怎样配 种? (2〉杂交后代可能出现哪些结果?并对每一结果作出相应的鉴定。
3.判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段的实验 设计 (1)实验设计：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得 的F1全表现为显性性状， ♀XaXa×♂XAYA→XAXa、 XaYA ♀aa×♂AA→F1:Aa 再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。 (2)结果预测及结论： A.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基 因位于常染色体。 P :♀aa×♂AA→F1:Aa F1 :♀Aa×♂Aa→F2:AA、Aa、aa P ♀XaXa×♂XAYA→XAXa、 XaYA F1 XAXa×XaYA→XAXa 、XaXa XAYA XaYA
【例10】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。推测两个杂交组合 的子一代可能出现的性状，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）
遗传图解如下：
三、探究控制某性状的基因的位置
1、判断基因在细胞质还是在细胞核？位于常染色体上还 是X染色体上? 对真核生物来说，既有细胞质基因，又有细胞核基因， 而细胞核基因又有两个位置，分别在性（X和Y）染色体上 和常染色体上，确定基因的位置是判断遗传方式的一个环 节，是解答遗传题的基础。
●方法一： ①实验设计： 隐性的雌性×显性的纯合雄性， 显性的纯合雌性×隐性的雄性。 ②结果预测及结论： A.若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体 上。 正交：♀aa×♂AA→Aa 反交：♀AA×♂aa→Aa B.若两组杂交结果不同，且子代性状表现都与相应母本性状 相同，则该基因位于细胞质中。 正交：♀H×♂L→H 反交：♀L×♂H→L C.若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别相关，则 该基因位于细胞核内的性染色体上。 正交：♀XaXa×♂XAY→XAXa、 XaY 反交：♀XAXA×♂XaY→XAXa 、XAY
【例9】玉米为单性花且雌雄同株，绿茎和紫茎为一对相对 性状，现以纯种绿茎和纯种紫茎为材料，设计实验探究控制绿 茎和紫茎这对相对性状的基因位于细胞质还是位于细胞核的染 色体上，请写出实验思路，并推测预期结果及相应的结论。
实验思路：将纯种绿茎和纯种紫茎玉米作为亲本，雌雄花序 分别套袋，然后相互授粉进行杂交（或做一个正交、反交实 验，正交：绿茎♀×紫茎♂，反交：紫茎♀×绿茎♂），获 得F1种子，第二年分别种植两个杂交组合的F1种子，然后观 察并记录F1植株茎的颜色。 预期结果和结论： ①如果两组杂交后代的性状相同，均为绿茎或紫茎，则说明 控制这对相对性状的基因位于细胞核的染色体上（同时也可 得出这对基因的显隐性） ②如果两组杂交后代的性状不同，正交后代为绿茎，反交后 代为紫茎（或均和母本相同），则说明控制这对相对性状的 基因位于细胞质。
参考答案：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关，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。
参考答案： （1）让该栗色公与多匹白色母马配种，然后统计子代马的毛色。 （2）①如果测交后代既有栗色马又有白色马，则说明该栗色马是杂合子。 ②如果测交后代都是白色马，则也说明该栗色马是杂合子。 ③如果测交后代都是栗色马，则说明该栗色马一般是纯合子。
【例6】一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，经研 究发现该种群的基因库中存在致死基因，它能引起某种基因型的个体死亡。 从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F1中有202个雌性个体和98个雄性个 体。请回答： （1）导致上述结果的致死基因具有 性致死效应，位于 染色体上。让F1中雌雄果蝇相互交配，F2中出现致死的几率为 。 （2）从该种群中任选一只雌果蝇，用一次杂交实验来鉴别它是纯合子还是 杂合子，请写出遗传图解（有关基因用A、a表示），并用文字简要说明你的 推断过程。 参考答案：（1）隐 X 1/8 （2）将该只雌果蝇与种群中任一雄果蝇交配，统计子代雌、雄果蝇的数目。 若子代雌、雄果蝇比例为1 : 1，说明该雌果蝇为纯合子；若子代雌、雄果蝇 比例为2 : 1，说明该雌果蝇为杂合子。
生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等 方法原理培育生物新品种的过程。生物育种的技术和方法目 前有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基 因工程育种、细胞工程育种、激素育种等。生物育种是提高 农作物产量和品质的主要途径，随着生物科学研究的进展， 育种的方法发展迅速，效果也越来越好，如何选择最佳的育 种方法
四、判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的 实验设计
试验设计：先杂交再自交或测交，看自交或测交后代是否符 合基因的自由组合定Baidu Nhomakorabea，如果符合，则说明多对基因位于不 同对染色体上；如果不符合，则说明位于同一对染色体上。
【例12】 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%。回答下列问题： （1）上述一对性状的遗传符合_________________定律。 （2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？为什么？ （3）请设计一个实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合自由组合 定律。（实验条件满足实验要求） 实验方案实施步骤：①____________；②____________；③ _______________。 参考答案 ：（1）基因的分离 （2）不符合；因为玉米粒色和粒形的 每对相对性状的分离比均为3：1，两对性状综合考虑，如果符合自由组 合规律，F1自交后代分离比应符合9：3：3：1。（3）实验步骤：①纯 种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米杂交，获得F1 ②取F1植株10 株，与无色皱缩的玉米进行杂交 ③收获杂交后代种子，并统计不同表现 型的数量比例 结果预测：①若后代种子四种表现型比例符合1：1：1： 1，则说明符合自由组合定律；②若后代种子四种表现型比例不符合1：1： 1：1，则说明不符合自由组合定律。 对学生应强调一对性状分离为比3：1，二对性状分离比为9：3：3：1。
高考生物遗传类试题的 基本类型的归类与方法总结
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,以鉴别太空甜椒果实大小这一对相对性状的显隐性。 参考答案：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。
2.判断基因位于XY的同源区段还是仅位于X染色体上的实验设 计 (1)实验设计：隐性的纯合雌性×显性的纯合雄性。 (2)结果预测及结论： A.若子代中的个体全表现为显性性状，则基因位于XY的同源区 段。 ♀XaXa×♂XAYA→XAXa、 XaYA B.若子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状， 则基因位于X染色体上。 ♀XaXa×♂XAY→XAXa、 XaY
五、根据某一性状辨别生物性别的实验设计
【例13】果蝇的红眼（B）对白眼（b）是一对相对性状， 基因B、b位于X染色体上。请设计一个实验，单就颜色便能 鉴别雏蝇的雌雄。
参考答案：让白眼雌果蝇（XbXb ）与红眼雄果蝇（XBY） 杂交，后代中凡是红眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇。
六、育种过程的实验设计
二、判断某显性个体是纯合子还是杂合子（即基因型）
区分显性纯合子与杂合子，关键是掌握一条原则，即纯 合子能稳定遗传，自交后代不发生分离，杂合子不能稳 定遗传，自交后代往往发生分离。对于植物来说鉴别方 法一般有两种：
1、与隐型纯合子相交（即测交法） 待测个体×隐型纯合子 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 结果分析 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 2、自交法 待测个体×待测个体 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 结果分析 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 一般情况下，植物1和2都可以，动物只能是用第一种方法