例析遗传学实验设计.docx

例析遗传学实验设计按照实验过程来设计的实验试题从认知层次的角度分析一般都属于较高的认知层次.要求学生根据已学过的生物学知识对实验的基本原理、实验目的、实验步骤等有较为深刻的理解；要求学生能够从新的题目情境中收集处理信息通过推理、想象最后用恰当的文字、图或表的形式予以正确表达.下面通过几种常考的题型进行分析：题型一：相对性状显隐性关系确定的实验设计例1（2005全国卷Ⅰ）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.（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程.（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料再进行新的杂交实验应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）.解析这是一道考查综合分析、推理能力的开放性实验题目.根据题意分析可知有角和无角是一对相对性状是由一对等位基因控制的遵循基因的分离定律要鉴定有角与无角之间的显隐性关系可通过杂交的后代是否发生性状分离来加以分析确定（植物还可以通过自交的方法）.（1）假设无角为显性则公的基因型为Aa6头母牛的基因型都为aa按每头母牛只产了1头小牛计算每个交配组合的后代为有角或为无角概率各占1/2所以6个组合后代合计很可能会出现3头无角小牛3头有角小牛的情况.假设有角为显性则公牛的基因型为aa6头母牛可能有两种基因型即AA和Aa.AA的后代均为有角Aa的后代或为无角或为有角概率各占1/2由于配子的随机结合及后代数量少实际分离比例可能偏离1/2.所以只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头那么6个组合后代合计也很可能会出现3头无角小牛3头有角小牛的情况.综合上述分析此杂交结果不能确定有角为显性还是无角为显性.（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）如果后代出现无角小牛也就是说杂交亲本中没有“无角性状”而后代出现了“无角性状”即无中生有则可以确定有角（或亲本性状）为显性无角（或新性状）为隐性；从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）如果后代没有出现性状分离即全部为有角小牛则有角为隐性无角为显性.但如果从牛群中选择2对或几对有角牛与有角牛杂交后代没有出现性状分离能不能判断有角一定为隐性性状呢？答案是否定的因为全部纯合显性的几对有角牛杂交或几对纯合显性有角牛与杂合子杂交后代也没有出现性状分离.由此看来许多考生解这类题型时由于没有特点注意“一对、几对”和“多对”的区别、“限制性群体”和“自由群体”的区别造成此题失分的主要原因.答案见上述分析第2问还可以从牛群中选择“多对有角牛与有角牛杂交”得到另一答案.题型二纯合体、杂合体鉴定的实验设计例23支试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）.解析果蝇的红眼和白眼为一对相对性状红眼为显性性状白眼为隐性性状控制这性状的基因位于X染色体上.雄果蝇的基因型有两种：XBY（红眼）、XbY（白眼）；雌果蝇的基因型有三种：XBXB（红眼）、XBXb（红眼）、XbXb（白眼）雌果蝇和雄果蝇可直接通过观察成体第二性征的差别来鉴定.通过以上分析可知唯有红眼雌果蝇的基因型（有XBXB和XBXb两种基因型）需要鉴别.可以直接用红眼果蝇与白眼果蝇交配若后代有白眼果蝇说明该红眼雌果蝇是杂合体基因型为XBXb；若后代全为红眼果蝇说明该红眼果蝇是纯合体基因型为XBXB.至此的实验方案也就出来了.答案：先根据第二性征鉴别四支试管内果蝇的性别若为红眼雄性果蝇则该试管内果蝇基因型为XBY再用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇交配若后代中出现性状分离则该管中果蝇的基因型为XBXb；若后代中不出现性状分离则该管中果蝇的基因型为XBXB.题型三根据某一性状辨别生物雌雄的实验设计例3（2001年上海高考变式题）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.解析根据题意分析可知雌果蝇含有两条同型的性染色体XX雄果蝇含有两条异型的性染色体X、Y控制眼色的基因位于X染色体上.很显然雄果蝇的基因型有两种：XBY（红眼）、XbY（白眼）；雌果蝇的基因型有三种：XBXB（红眼）、XBXb（红眼）、XbXb（白眼）.要辨别雌雄唯有让某一性别表现出为