高三二轮复习生物【知识建构+高效助教】遗传实验设计 课件

遗传实验设计自贡市高三生物二轮复习微专题判断基因位置的实验设计叁判断显隐性的实验设计贰判断纯合体杂合体的实验设计壹判断突变位点的实验设计肆

腐烂的水果上引来了一群果蝇，其中有一只灰体雄果蝇，我想知道它是纯合体还是杂合体，请同学们设计实验来检验一下？让该灰体果蝇与黑体雌蝇交配，观察后代表现型及比例。若后代全部都是灰体，则这只果蝇为纯合体，若后代出现黑体果蝇，则这只果蝇为杂合体情境一Ⅱ？ⅢX长翅灰体B细眼E直刚毛残翅黑体b粗眼e非直刚毛一、判断纯合体杂合体的实验设计提示：动物通常用待测个体与多只异性个体杂交交即时练习：教材P81.某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制，育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种委节里完成这项鉴定，应该怎样配种?(2)杂交后代可能出现哪些结果，如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？总结一：判断纯合体杂合体的实验设计方法：自交或测交自交后代出现性状分离的是杂合子，不出现性状分离的是纯合子。让该栗色公马与多只母马配种，观察后代表现型及比例。若后代全部都是栗色小马，则该栗色公马为纯合子，或后代出现了白色小马，则该栗色公马为杂合子。二、判断显隐性的实验设计

在这群果蝇里，长翅和残翅果蝇是一对相对性状，请同学们设计一代杂交实验区分这对性状的显隐性。已知果蝇刚毛，直毛和非直毛是一对相对性状。假设现在这群果蝇里只有直毛雌、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。（由上述表格可知，直毛和非直毛的基因位于X染色体上）Ⅱ？ⅢX长翅灰体B细眼E直刚毛残翅黑体b粗眼e非直刚毛让多对长翅果蝇与长翅果蝇杂交（或残翅果蝇之间杂交），若后代有残翅果蝇出现，则长翅为显性，若后代没有残翅果蝇出现，则长翅为隐性。提示：用假说演绎法，先假设直毛或直毛是显性，选择相同性状的亲本或相对性状的亲本杂交，会推出什么样结果，然后书写答案的时候倒回来写即可。情境二情境三任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交雌果蝇:XAXAXAXaXaXa

雄果蝇:XAYXaYPXAXAXXaYXAXaXXaYXaXaXXAY

XAXaXAYXAXaXaXaXAYXaYXAXaXaY图一

图二

图三若子代只出现一种性状，则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性（如图一）；若子代中雌、雄果蝇均含有两种不同的性状且各占1/2，则雌果蝇代表的性状为显性（如图二）；若子代果蝇雌、雄各为一种性状，则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为显性（如图三）。

变式：假如现在有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇和非直毛雌、雄果蝇若干，你能否通过一代杂交试验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系。假说演绎1、已知亲本是纯合子用相对性状的亲本杂交，后代表现出来的性状就是显性性状。2、若未知纯合杂合，用多对相同性状的亲本杂交，若后代出现了新性状则亲本性状为显性，若后代都和亲本性状相同性状，则亲本性状为隐性。3、如果已知是伴X遗传，通常用两个相对性状的亲本杂交，若子代雌性全部表现为父本性状，则父本为显性性状，若子代雌性有母本性状出现，则母本为显性性状。二、判断显隐性的实验设计总结二：判断显隐性的实验设计方法：三、判断基因位置的实验设计已知果蝇的长翅（A）和残翅（a）是位于II号染色体上的等位基因，不知道灰体（B）和黑体（b）是否也位于II号染色体上,。现这群果蝇中有基因型为AaBb及纯合的灰身长翅、黑身残翅果蝇若干，请用两种杂交方案通过一代杂交判断这两对基因在染色体上的位置。Ⅱ？ⅢX长翅灰体B细眼E直刚毛残翅黑体b粗眼e非直刚毛（一）判断两对基因是否位于非同源染色体上的实验设计提示：方法一：用AaBb的雌雄果蝇相互交配，观察后代的表现型及比例。或后代出现长翅灰体：长翅黑体：残翅灰体：残翅黑体=9：3：3：1，则这两对基因位于两对同源染色体上；否则则位于一对同源染色体上。方法二：用AaBb与残翅黑体果蝇测交，如果后代出现长翅灰体：长翅黑体：残翅灰体：残翅黑体=1：1：1：1，否则则位于一对同源染色体上。情境四总结三：（一）判断两对基因是否位于非同源染色体上的实验设计方法：先获得双杂合子，再自交或者测交结果预测及结论：

若子代中出现9:3:3:1的性状分离比或其变形如9：7或9：3：4等（或测交出现1：1：1：1或其变形），则控制这两对相对性状的两对基因分别位于两对同源染色体上。否则，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。即时练习、（17年全国卷III）已知果蝇的长翅（A）与无翅（a）、灰体（B）与黑体（b）、细眼（E）与粗眼（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：⑴若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）⑵假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

⑴选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9:3:3:1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。⑵选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到F1中雄性个体与反交得到的F1中,雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。已知果蝇的刚毛，直毛与非直毛是一对相对性状，现这群果蝇中有纯种直毛与非直毛的果蝇若干，要求通过一代杂交实验判断基因位于常染色体上还是X染色体上，写出实验思路、预期实验结果和结论。已知果蝇的刚毛，直毛与非直毛是一对相对性状，且直毛为显性，现这群果蝇中有直毛与非直毛的雌雄果蝇若干，要求通过一次杂交实验判断基因位于常染色体上还是X染色体上。

（二）判断基因是位于常染色体上还是X染色体上的实验设计（提示：用直毛与非直毛果蝇正反交）（提示:直毛为父本，非直毛为母本杂交）情境五情境六方法：1、如果已知显隐关系，用隐形雌和显性雄杂交；2、若不知显隐关系，应用正反交结果预测及结论：如果正反交实验结果性状相同，则基因位于常染色体上；如果正反交实验结果不相同且有性别上的差异，则基因位于X染色体上；如果正反交实验结果不同且具有母系遗传的特点，则基因位于细胞质。总结三：（二）判断基因是位于常染色体上还是X染色体上的实验设计（三）判断基因位于X染色体上还是XY的同源区段上的实验设计回想一下教材摩尔根证明基因位于染色体上的实验。请大家推导一下，如果白眼和红眼基因位于XY的同源区段能否得出一样的结果呢？请在导学案上写下你的遗传图解。

思考：不论红眼和白眼基因只位于X染色体上还是XY的同源区段，两者的结果都一样。如果你是摩尔根，你该如何设计实验区分这两种情况呢？情境七方法：隐性雌和纯合的显性雄杂交结果预测及结论：若后代不论雌雄都表现为显性性状，则基因位于XY的同源区段，否则只位于X染色体上。总结：（四）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

总结三：（三）判断基因位于X染色体上还是位于XY的同源区段思考：如果红眼和白眼基因是位于常染色体上的话，用白眼雌和纯合的红眼雄杂交得到的F1跟位于XY同源区段上的结果是一样的，又该如何区分呢？方法：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F2，观察F2表现型情况。结果预测及结论：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。若F2中雄性都是显性性状，雌性有显性和隐性性状，则该基因位于XY的同源区段。四、判断突变位点的实验设计例题：用野生型纯合灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系，两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致，产生相似的体色表现型——黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是：①两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致，它们的基因组成如图甲所示，一个品系是由于D基因突变为d基因所致，另一品系是由于E基因突变成e基因所致，只要有一对隐性基因纯合即为黑体，它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成，请简要写出实验设计方案，并预期结果及结论。（注:不考虑交叉互换）

优生选讲实验方案：用品系1和品系2(或：两个品系)为亲本进行杂交，获得F1，若F1表现型为黑体，则两品系的基因组成如图甲所示

；若F1表现型为灰体，再用F1个体相互交配，获得F2

；预期结果及结论：1、若F2表现型及比例为灰体∶黑体=9∶7，则两品系的基因组成如图乙所示；2、若F2表现型及比例为灰体∶黑体=1∶1，则两品系的基因组成如图丙所示。总结四：判断两个隐性突变品系的突变点是否位于同一位点，通常用两个突变品系杂交后再自交，若杂交不出现野生型，则为同一位点突变，若杂交后出现野生型需要再自交根据后代的性状分离比再做进步一判断，是位于一对同源染色体的不同位点突变还是两对同源染色体的不同位点突变。即时练习：用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系，两个品系都是由于染色体上基因隐性突变所致，产生相似的黑色表现型——亮黑和乌黑。（6分）（1）利用灰色和亮黑色果蝇纯合子通过一次杂交判断这对相对性状的遗传方式，杂交组合是

，若实验预期为

，则可推测灰身基因位于X染色体上。经大量实验，实验结果不支持上述推论。（2）利用亮黑色与乌黑色果蝇杂交，统计子代的性状及分离比。①若F1未出现野生型，则可以推测亮黑基因与乌黑基因的关系是

。②若F1表现为现野生型，F2灰色和黑色的比例接近于9:7，可知控制亮黑色与乌黑色的基因位于

对同源染色体上，遵循

定律③若F1表现为现野生型，F2性状分离比接近于

，说明控制亮黑色与乌黑色的基因位于1对同源染色体上。答案（1）灰色雄性和亮黑雌性；子代雄性都为亮黑色、雌性都为灰色（2）①互为等位基因

②2；自由组合③1:1即时练习：用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系，两个品系都是由于染色体上基因隐性突变所致，产生相似的黑色表现型——亮黑和乌黑。（6分）（1）利用灰色和亮黑色果蝇纯合子通过一次杂交判断这对相对性状的遗传方式，杂交组合是

，若实验预期为

，则可推测灰身基因位于X染色体上。经大量实验，实验结果不支持上述推论。（2）利用亮黑色与乌黑色果蝇杂交，统计子代的性状及分离比。①若F1未出现野生型，则可以推测亮黑基因与乌黑基因的关系是

。②若F1表现为现野生型，F2灰色和黑色的比例接近于9:7，可知控制亮黑色与乌黑色的基因位于

对同源染色体上，遵循