遗传实验设计

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1、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

2、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

3、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，F

4、2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_______________。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

5、：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。规律自交法：通过观察是否出现性状分离，用于验证遗传定律、鉴定纯合子和杂合子、提纯显性纯合子。测交法：通过观察后代表现型及比例，用于验证遗传定律、鉴定纯合子和杂合子等。花粉坚定法：鉴定纯合子和

6、杂合子植物：既可自交又可测交，且最简单的方法是自交。动物：只能测交，且要与多个异性个体测交。三、确定基因位置的实验设计例4果蝇的翅有残翅和长翅且长翅对残翅是显性，现若有能够满足实验过程中所需要的纯种果蝇，请选择适合的材料，设计实验判定控制残翅和长翅的基因位于常染色体上还是位于X染色体上？解析：①若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X遗传，遗传图解：P    XbXb    ×  XBY                 ↓F1                XBXb   Xb Y   ②若后代全为显性与性别无关，则为常染色体遗传，遗传图解：P    bb（♀）    ×  

7、    BB（♂）                   ↓F1                                  Bb答案：长翅（♂）×残翅（♀）若后代全为长翅，与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代雌性全为长翅，雄性全为残翅，则基因位于X染色体上。例5果蝇的翅有残翅和长翅且长翅对残翅是显性，现只有从自然界捕获的有繁殖能力的雌雄果蝇，设计实验判定控制残翅和长翅的基因位于常染色体上还是位于X染色体上？解析：·若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X遗传，遗传图解：P    XbXb