1、1、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【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
2、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，如果后代毛色均为栗色；如果后代小马毛色有栗色的，也有白色的。能否分别对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。【例 3】若已知果蝇的直毛和非直毛是位于 X 染色体上的一对等位基因。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交试验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系，请用图解表示并加以说明和推导。【例 4】 （2005 年全国卷）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
3、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。2、判断某显性个体是纯合子还是杂合子（即基因型）【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。【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，F 1中有 202 个雌性个体和 98 个雄性个体。请回
4、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，F 2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。【例 7】科学家利辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。（1）上述紫色种皮的花生种子长成的植株中，有些结出了红色种皮种子的原因是_。（2）上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫色和红色性状
5、由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得该新品种的过程：_。【例 8】 3 支度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 1 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） 。3、探究控制某性状的基因的位置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?【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。【例 10】 （2006 年全国）现用
6、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）判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验设计【例 11】实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑体红眼果蝇，每种果蝇雌雄个体都有。已知：上述两对相对性状均属完全显性遗传，性状的遗传遵循遗传的基本定律，灰体和黑体这对相对性状由一对位于第号同源染色体上的等位基因控制，所有果蝇都能正常生活。如果控制
7、果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上，请设计一套杂交方案，以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于第号同源染色体上，并预期结果，作出相应的结论。【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） ，F 1全部表现为有色饱满，F 1自交后，F 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：_；_；_。根据某一
8、性状辨别生物性别的实验设计【例 13】 （2001 年上海高考）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。育种过程的实验设计【例 14】 （2003 江苏）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
9、 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）【例 15】 （2003 年全国高考）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖。现要选育矮秆（aa） 、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy） 、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。 （写出包括亲本在内的前三代即可）【例 16】 （2004）30.（20 分）已知柿子椒果实圆锥形（A）对灯笼形（a）为显性，红色
10、（B）对黄色（b）为显性，辣味对（C）对甜味（c）为显性，假定这三对基因自由组合。现有以下 4 个纯合亲本：亲本 果形 果色 果味甲乙丙丁灯笼形 红色 辣味灯笼形 黄色 辣味圆锥形 红色 甜味圆锥形 黄色 甜味（1）利用以上亲本进行杂交，F 2能出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株亲本组合有_。（2）上述亲本组合中，F 2出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株比例最高的是_，其基因型为_，这种亲本组合杂交 F1的基因型和表现型是_，其 F2的全部表现型有_，灯笼形、黄色、甜味果实的植株在该 F2中出现的比例是_ .【例 17】(2008 全国)某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松
11、穗（b）为显性，黄种皮（D ）对白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果 F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答：（1）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种 F1植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种 F1植株所结种子长出的植株中选到？为什么？（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出 F2代的表现型及其比例。（4）如果杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表现型为 ，基因型
12、为 ；如果杂交正常，但亲本发生基因突变，导致 F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能的基因型为 。发生基因突变的亲本是 本。【例 18】2009 理综高考测试卷（2009.11.25-26）31.(18 分)农业生产上种植的玉米一般为雌雄同株。其性别由位于两对同源染色体上的 B、b、T、t 等位基因控制，基因型与表现型之间的关系如下表：基因型 表现型BBTT，BBTt，BbTT，BbTt 雌雄同株，雄花序在顶端，雌花序在叶腋BBtt，Bbtt 雌株，顶端和叶腋都长有雌花序=BbTT，bbTt 雄株，顶端有雄花序，叶腋不长花序Bbtt 雌株，顶端有雌花序，叶腋不长花序（1）现有
13、基因型为 BbTt（甲）好 bbtt（乙）的玉米种子，欲通过测交实验来证明玉米性别的遗传符合基因自由组合定律，请你简要写出实验过程。 （4 分）（2）某玉米植株自交后，产生的后代中雌雄同株：雄株=3：1，请你对这个遗传图解作出解释。(6 分)（3）现有一批基因型为 BbTt 的玉米植株，欲用单倍体育种方法选育出基因型为 bbTT的雄株和 BBtt 的雌株，请写出简要的育种过程。 （8 分）【例 19】已知西瓜的果皮深色 B 对 b 是显性。四倍体和二倍体西瓜间行种植时，四倍体植株上所结的西瓜中的种子将来发育成的既有四倍体植株（自花传粉） ，又有三倍体植株（杂交） 。请选育合适的品种间行种植，以
14、便从子代果皮（其细胞的基因组成与母本体细胞一致）的颜色就可辨别出是四倍体西瓜还是三倍体西瓜，写出你所选择的品种的表现型，并用文字简要说明。探究遗传方式的实验设计【例 20】 有人选取豌豆的高茎与矮茎杂交得子一代，子一代全为高茎。子一代自交得子二代，子二代出现了性状分离，但分离比并不是预期的 31，而是出现了高矮=351。试分析产生这一现象的原因，并设计一个实验方案加以证明。表型模写的实验设计【例 20】 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。 (1)普通有尾鸡自交产的受精卵的
15、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_。(2)孵化早期一般是指胚胎发育的_期。(3)你认为上述实验中胰岛素的作用是_。(4)请设计实验探究你在(3)中的假设，简要写出实验步骤、实验结果和结论。 实验对照的必要性和合理性由于生物研究对象的复杂性、多样性和差异性等原因，生物实验大多采用对照实验法，即确定实验组后，根据等量原则和单一变量原则设置相应对照组，即要求不同实验只能有一个实验变量，其余条件控制在同一适宜条件下，观察比较两者的差异。通过对照（对比）实验才能得出科学结论。例 1. 某人为研究叶绿体中色素对太阳光的吸收情况，设计了如下实验：先用丙酮提取叶绿体中色素后将
16、色素提取液置于玻璃容器内，将容器置于自然光源和三棱镜之间，从三棱镜后的屏幕上观察连续光谱中减弱的色带。即可了解叶绿体中色素对不同波长可见光的吸收情况。请分析此实验设计是否科学合理，并说明理由。例 2. 酶是生物催化剂，其催化效率受温度、酸碱度和激活剂等因素的影响，并已知 Na+对酶的催化效率无影响。为验证氯离子是唾液淀粉酶的一种激活剂，两位同学进行了如下实验设计，试分析其实验方案能否达到实验目的，说明理由并写出你的设计方案。（1）取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向甲试管加入适量的 0.01mol/L 的盐酸，向乙试管加入等量的蒸馏水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，置于适宜的温度
17、条件下，向两支试管中各加入 1 滴碘液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。（2）取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向甲试管加入适量的 0.01mol/L 的NaCl 溶液，向乙试管加入等量的自来水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，置于适宜的温度条件下，向两支试管中各加入 1 滴碘液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。实验步骤的严谨性正确的实验步骤是实验取得成功的前提，它能确保出现正常的实验现象，进而推理得出正确的实验结论。一般思路：（1）是否漏做某个实验步骤；（2）操作步骤是否颠倒；（3）操作方法是否正确。例 3. 以下是某学生验证酶专一性的实验操作步骤步骤 操作方法 试管I II1 注入可溶性淀粉溶液 2mL 2 注入蔗糖溶液 2mL3 注入斐林试剂 2mL 2mL4 注入新鲜的某种酶溶液 2mL 2mL5 酒精灯隔水加热 煮沸 1min6 观察现象 A B请指出该实验步骤中存在的缺陷，并写出正确的操作步骤（可直接用表中数字表示，需增加内容用文字表述）：例 4. 某学生为探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，设计了下列实验程序：取 3 支试管分别编号，各注入 2mL 淀粉液；向各试管注入 1mL 淀粉酶溶液；向各试管滴加 1 滴碘酒；将 3 支试管分别放在 37的热水、沸水和冰块中维持温度 5min；观察实验现象。请分析此实验程序是否正确。
