1、2013 高考生物二轮复习：专题二十 遗传类实验 专题概述：遗传与变异是高中生物教学中的重点和难点，也是高考中的热点。必须高度重视。考纲要求：杂交实验法是研究遗传学问题的基本思想和实验方法。杂交方案方法的重点是考查学生对这一思想和方法的掌握程度，也是近年来高考命题中出现几率很高的命题形式，常以大题的形式出现，所占分数比重很高。考点分析：考点一、遗传实验中材料选择 具体考点：1、选材要求：具有明显易区分的相对性状 能够产生大量的子代，便于统计分析 培养简单，生长周期短。2、常用材料及特点：豌豆（闭花受粉，自然条件下为纯种）玉米（雌雄同株，异花受粉）果蝇（染色体少，便于观察）典例精析：例 1.玉米
2、是遗传学实验常用的材料。在自然状态下，花粉既可以落到同一植株的柱头上，也可以落到其他植株的柱头上(如图所示)。请回答：(1)选择玉米作为遗传实验材料的优点是_和_。(2)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。农田中有一批常态叶和皱叶玉米的幼苗，欲通过实验判断该对相对性状的显隐性。某同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米幼苗各若干，分别移栽隔离种植，观察子一代性状：若子一代发生性状分离，则此亲本所表现的性状 为 _ 性 状；若 子 一 代 未 发 生 性 状 分 离，则 需 要_。解析：(1)由于玉米具有相对性状明显、易于区分；后代数目多，统计结果更准确；人工授粉操作简便；既能自花传粉也能异花传粉
3、等优点，因此常被用作遗传实验材料。(2)将两种性状植株分别种植，相当于自交，如果后代发生性状分离则说明相应性状为显性；如果后代未发生性状分离，则表明植株为纯合子，此时需要将两种性状植株杂交，子代表现出的性状即为显性性状，未表现的为隐性性状。答案：(1)相对性状明显、易于区分 后代数目多，统计结果更准确 人工授粉操作简便 既能自花传粉也能异花传粉(任答两点即可)(2)显性 将子一代常态叶与皱叶玉米杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状 考点二、植物杂交实验中的操作 具体考点：1、确定好要研究的性状，选好亲本 2、去雄（选择花蕾时期的花去其雄蕊，因为此时期的花粉
4、还末成熟，不能完成授粉，所以选择 3、套袋（套袋处理的目的是防止其它花粉的受粉作用给实验带来的误差。）4、待花成熟后进行人工授粉，再套袋处理 5、统计分析 若性状反应在种子上：收集母本上所结的种子，若性状体现在种子上，则直接对种子进行统计分析，得出结论。若性状反应在子代上：种下种子，得到子一代植株，观察子一代植株所表现出的性状并统计分析，得出结论 典例精析：例 1已知果蝇的长翅对残翅为显性，现有长翅果蝇和残翅果蝇若干。若用它们验证孟德尔的豌豆杂交实验，则下列哪项不是必需的 ()A亲本果蝇必须是纯种 B亲本中的长翅、残翅果蝇的性别必须不同 C在子代果蝇羽化成为成虫前必须除去亲本 D长翅果蝇必须作
5、母本，残翅果蝇必须作父本 解析：设控制果蝇的长翅和残翅的基因用 A、a 表示。若亲本果蝇是杂合子(Aa)，则子代果蝇中长翅的基因型有 AA 和 Aa 两种情况。实验中为了避免同一性状的亲本交配，亲本中的长翅、残翅果蝇的性别必须不同。为了避免亲本的干扰，在子代果蝇羽化成为成虫前必须除去亲本。孟德尔杂交实验的正反交结果均相同，没有必要规定某一特定的性状作为特定的亲本。答案：D 考点三、遗传实验中显隐性关系的确定 具体考点：1、杂交实验的方法：（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。（2）结果预测及结论：若子代中出现性状分离，则所选亲
6、本性状为显性；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。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 不同性状亲代杂交后代只出现一种性状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 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 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）遗传系谱图中的显、隐性判断 双亲正常子代患病隐性遗传病 双亲患病子代正常显性遗传病 3、假设法 在
7、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 典例精析：例 1老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合，判断四个亲本中是纯合子的是 ()交配组合 子代表现型及数目 甲(黄色)乙(黑色)12(黑)、4(黄)甲(黄色)丙(黑色)8(黑)、9(黄)甲(黄色)丁(黑色)全为黑色 A.甲和乙 B乙和丙 C丙和丁 D甲和丁 解析：根据三组杂交组合的子代表现型可知，黑色鼠出现的频率高于黄色鼠，且第组子代全为黑色鼠，说明黑色为显性，
8、黄色为隐性。故甲为隐性纯合子，丁为显性纯合子。答案：D 考点四、遗传定律的实验验证：具体考点：1、实验目的：验证基因的分离定律 （验证基因自由组合定律）验证 F1 体内等位基因的分离（非同源染色体上非等位基因的自由组合）解读为 F1 产生配子的种类及其比例 2、实验观察的指标：F1 自交或测交后代中性状的种类及其比例 3、对测交产生的子代中性状的种类及其比例能反应实验目的的理解：F1 测交实验中，隐性个体产生含有隐性基因 d 的一种配子，而该配子与其它配子结合后不会掩盖其它配子中基因的表达，从而后代中性状的种类及其比例能真实地反应 F1 产生配子的种类及比例 4、实验方法的选择：根据题目所给的
9、条件进行选择 测交法 自交法 花粉鉴定法 花药离体培养法 5、实验步骤：利用杂交的方法获得 F1 根据题目所给条件选择恰当的方法对 F1 进行处理（测交或自交等）观察实验现象并对现象进行分析 得出实验结论。6、实验结论的书写：基因分离定律或基因自由组合定律的实质。典例精析：例 1蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是由受精卵发育而成的。蜜蜂的体色，褐色对黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交产生 F1，在 F1的雌雄个体交配产生的 F2中，雄蜂的体色是_、比例是_，依上述现象可证明基因的_定律。解析：一对相对性状杂合子两种配子比例 11得出结论分离
10、定律实质。若用 B、b 表示控制蜜蜂体色的基因，由题意可知，亲代中褐色雄蜂基因型是 B，黑色蜂王基因型是 bb，那么 F1 中雌、雄蜂基因型分别为 Bb、b，由于 F1 中雌蜂能产生数量相等的 B、b两种卵细胞，故发育成的 F2 中雄蜂的体色及比例为褐色黑色11。依此可验证基因的分离定律。答案：褐色和黑色 1:1 分离 考点五、根据子代性状来判断其性别的实验 具体考点：（1）XY 型性别决定方式的实验 实验设计：隐性雌性显性雄性 结果预测及结论：子代中表现为隐性性状的个体为雄性，表现为显性性状的个体为雌性。（2）ZW 型性别决定方式的实验 实验设计：隐性雄性显性雌性 结果预测及结论：子代中表现
11、为隐性性状的个体为雌性，表现为显性性状的个体为雄性。考点六、判断变异性状是否可遗传的实验 具体考点：（1）实验设计：变异性状的雌性变异性状的雄性（注意实验在题目所给的正常条件下进行）（2）结果预测及结论：若子代中出现变异性状，则该变异性状是可遗传的变异；若子代中全表现为正常性状，则该变异性状是不可遗传的变异。典例精析：例 1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。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 。孵化早期一般是指胚胎
12、发育的 期。你认为上述实验中胰岛素的作用是 。请设计实验探究你在中的假设，写出实验步骤、实验结果和结论。解析：本题以著名实验为背景，考查了学生对基因型、表现型、突变与环境的认识与理解，以及对已知实验现象的假设能力、验证能力和实验结果的分析能力。普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是 mm，正常情况下表现型应是有尾。在孵化早期向卵内注射胰岛素，引起了无尾性状，是否发生了遗传物质的改变，这是本题实验假设的切入点。胰岛素引起的无尾性状能否真实遗传，这是实验设计的出发点。答案：mm 有尾 卵裂和囊胚 诱导基因 m 突变为 M（或影响胚胎的正常发育）让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡，成熟后雌雄交配，所产受精卵
13、正常孵化（不注射胰岛素），观察后代相关性状表现。如果后代出现无尾鸡，则证明胰岛素的作用是诱导基因发生突变；如果后代全部表现出有尾性状，则证明胰岛素的作用并非诱导基因突变，只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行。考点七、基因位置确定的实验 具体考点：1、判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验（1）实验设计：具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得 F1，再将 F1 中的雌雄个体相互交配产生 F2，统计 F2 中性状的分离比。（2）结果预测及结论：若子代中出现 9:3:3:1 的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上；若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对
14、相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上；2、判断基因位于细胞质中还是细胞核中的实验（1）当该基因控制的性状可通过配子传递给子代时可通过杂交实验来判断：实验设计：隐性的雌性显性的雄性 显性的雌性隐性的雄性 结果预测及结论：A、若正交与反交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上；B、若正交与反交结果不同，且子代性状表现都与母本相同，则该基因位于细胞质中；C、若正交与反交结果不同，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（2）当体细胞内某基因突变后，表达的性状不能遗传给子代时，可通过细胞工程的方法来判断：实验设计：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
15、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。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 3、判断基因位于常染色体上还是位于 X
16、 染色体上的实验（1）方法一：亲本组合：隐性的雌性显性的雄性 显性的雌性隐性的雄性 结果预测及结论：A、若正交与反交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上；B、若正交与反交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的 X 染色体上。（2）方法二：亲本组合：隐性的雌性显性的雄性 （使用条件：知道显隐性关系时）结果预测及结论：A、若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于 X 染色体上；B、若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占 1/2，则基因位于常染色体上。（3）方法三：亲本组合：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
17、基因的基因频率相等）结果预测及结论：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；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。4、基因位于 XY 的同源区段还是位于 X 染色体上 亲本组合：隐性的纯合雌性显性的纯合雄性 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；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。5、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，再选子代中的雌雄个体杂交获得
18、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和隐性性状出现，则该基因位于常染色体；B、若 F2 中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，且各占1/2，则该基因位于 XY 的同源区段上；C、若 F2 中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状，且各占1/2，则该基因位于 XY 的同源区段上；典例精析：例 1已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼 W 显性，白眼 w 隐性），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，如何利用一次杂交实验即可证明这对基因位于常染色体上还是 X 染色体上？答案：试
19、验设计：选择交配亲本：白红，实验预期和相应结论为：若后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于 X 染色体上。若后代全为红眼，则为常染色体遗传。若后代雌雄都有红眼白眼，则为常染色体遗传 例 2.假设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的，现有一定数量的纯种长翅和纯种残翅果蝇，请通过一代杂交实验来确定该性状是伴 X 遗传还是常染色体遗传，并对可能出现的结果进行分析。答案：实验设计：纯合长翅雌性纯合残翅雄性，纯合残翅雌性纯合长翅雄性。结果预测及结论：A.若两组杂交结果均是长翅或残翅，则该基因位于细胞核内的常染色体上。B.若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的 X 染色体上。