1、名校名 推薦遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)策略麻城市第三中學(xué)姜延孝鄒衛(wèi)陽新陳代謝、遺傳學(xué)和生態(tài)學(xué)是中學(xué)生物學(xué)中理論知識的三大部分內(nèi)容。尤其是遺傳學(xué)內(nèi)容是高中生物學(xué)的核心和支柱，是高考生物學(xué)命題的重要根據(jù)地，高考試題該部分占的比例，歷年都較大，出活題、考能力的主角非它莫屬。可見，它是高考重(點(diǎn) )中之重，難 (點(diǎn))中之難，熱 (點(diǎn) )中之熱。高考中連續(xù)幾年不回避，不能不說是重點(diǎn)了。在近幾年高考理綜生物試題中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題是必不可少的一道 20 分以上大題。也是歷年考生最頭疼、失分最多的一道題。學(xué)生經(jīng)過前三輪的復(fù)習(xí)，對生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般題目都能比較好的掌握，但對遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的題目還是無從下手。沒有掌握正確的解

2、題方法，亂寫一氣，嚴(yán)重影響得分率。如何提高學(xué)生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，提高得分率，必須對遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的進(jìn)行專題復(fù)習(xí)，對大量的題目進(jìn)行歸類講解。使學(xué)生知道一般的解題方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究能力是一種較高的綜合能力，要在高考中拿到這類題目的高分，需要我們注重平時的積累。歸類復(fù)習(xí)能在比較短的時間里使學(xué)生熟悉遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目的基本類型，了解解題的基本方法。我們在具體的教學(xué)中采用了以下的歸類。準(zhǔn)備題下列各項(xiàng)依次采用哪種方法最適宜：鑒別一只羊是純合體還是雜合體在一對相對性狀中區(qū)分顯隱性不斷提高小麥抗病品種的純度檢驗(yàn)雜種基因型的方法A. 雜交、自交、測交、測交B. 測交、測交、雜交、自交C. 測交、雜交、自交

3、、測交D. 雜交、雜交、雜交、測交解析考查生物相交的應(yīng)用。各項(xiàng)最適方法依次是：測交、雜交、自交、測交。答案：C。生物的幾種交配類型歸納介紹：（ 1）雜交：不同的生物體間相互交配。（ 2）自交：同一植物體的自花受粉和雌雄異花的同株受粉均屬于自交。自交是獲得純系的有效方法。自交也是鑒別純合子與雜合子的常用方法之一。（ 3）測交：雜種子一代與隱性個體相交，用來測定Fl 的基因型。測交是遺傳規(guī)律理論假設(shè)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。測交也可用于純合子與雜合子的鑒定。（ 4）正交與反交： 正交與反交是相對而言的， 正交中的父方與母方恰好是反交中的母方和父方。正交與反交可以用來檢驗(yàn)是細(xì)胞核遺傳或細(xì)胞質(zhì)遺傳。一、相對性狀顯隱

4、關(guān)系確定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例 1科學(xué)家選用萌發(fā)的普通甜椒的種子搭載“神舟”飛船, 應(yīng)用在微重力和宇宙射線等各種因素作用下生物易發(fā)生基因突變的原理, 在從太空返回后種植得到的植株中選擇果實(shí)較大的個體,培育出大果實(shí)“太空甜椒”。假設(shè)果實(shí)大小是一對相對性狀, 且由單基因控制的完全顯性遺傳, 請你用原有的純種小果實(shí)普通甜椒和大果實(shí)甜椒為實(shí)驗(yàn)材料, 設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案, 以鑒別太空甜椒大果實(shí)這一性狀的基因型。解析直接用純種小果實(shí)與大果實(shí)雜交，觀察后代的性狀：1、如果后代全表現(xiàn)為小果實(shí)，則小果實(shí)為顯性，大果實(shí)為隱性；2、如果后代全表現(xiàn)為大果實(shí)或大果實(shí)與小果實(shí)的比例為1 1，則大果實(shí)為顯性，小果實(shí)為隱性。例 2 馬的

5、毛色有栗色和白色兩種。正常情況下，一匹母馬一次只能生一匹小馬，假定毛色由基因 B 和 b 控制，此基因位于常染色體上?，F(xiàn)提供一個自由放養(yǎng)多年的農(nóng)場馬群為實(shí)驗(yàn)動物，在一個配種季節(jié)從該馬群中隨機(jī)抽取1 頭栗色公馬和多頭白色母馬交配，如果后代毛色均為栗1名校名 推薦色；如果后代小馬毛色有栗色的，也有白色的。能否分別對結(jié)果判斷控制馬毛色基因的顯隱性關(guān)系。若能，說明理由；若不能，設(shè)計(jì)出合理的雜交實(shí)驗(yàn)。解析這道題比較開放。 （ 1）能。理由：如果栗色為隱性，則這匹公馬的基因型為bb，白色母馬的基因型為BB、 Bb，那么后代小馬的基因型為Bb 和 bb，即既有白色的也有栗色的。如果栗色為顯性，則這匹栗色公馬

6、的基因型為BB或 Bb，多匹白色母馬的基因型均為bb，那么后代小馬的基因型為Bb，全為栗色或Bb 和 bb，栗色和白色均有。綜上所述，只有在栗色公馬為顯性純合體的情況下才會出現(xiàn)后代小馬毛色全為栗色的雜交結(jié)果。（ 2）不能。雜交方案：從馬群中隨機(jī)選擇多對栗色母馬與這匹栗色公馬雜交（栗色栗色）。如果后代出現(xiàn)白馬。則栗色為顯性，白色為隱性；如果后代全部為栗色馬，則白色為顯性，栗色為隱性。二、驗(yàn)證遺傳規(guī)律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例 3用純種有色飽滿籽粒的玉米與無色皺縮籽粒的玉米雜交（實(shí)驗(yàn)條件滿足實(shí)驗(yàn)要求），F(xiàn)1全部表現(xiàn)為有色飽滿，F(xiàn)1 自交后， F2 的性狀表現(xiàn)及比例為：有色飽滿73%，有色皺縮2%，無色飽滿 2%

7、，無色皺縮23%。回答下列問題：（ 1）上述一對性狀的遺傳符合 _定律。（ 2）上述兩對性狀的遺傳是否符合自由組合定律？為什么？（ 3）請?jiān)O(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證這兩對性狀的遺傳是否符合自由組合定律。（實(shí)驗(yàn)條件滿足實(shí)驗(yàn)要求）實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施步驟：_； _； _ 。答案 （ 1）基因的分離（ 2）不符合； 因?yàn)橛衩琢Ｉ土Ｐ蔚拿繉ο鄬π誀畹姆蛛x比均為3：1，兩對性狀綜合考慮，如果符合自由組合規(guī)律，F(xiàn)1自交后代分離比應(yīng)符合9： 3：3： 1。（ 3）實(shí)驗(yàn)步驟：純種有色飽滿的玉米和純種無色皺縮的玉米雜交，獲得 F1取 F1 植株 10 株，與無色皺縮的玉米進(jìn)行雜交 收獲雜交后代種子，并統(tǒng)計(jì)不同表現(xiàn)型的數(shù)量

8、比例結(jié)果預(yù)測： 若后代種子四種表現(xiàn)型比例符合1： 1：1：1，則說明符合自由組合定律；若后代種子四種表現(xiàn)型比例不符合 1：1： 1： 1，則說明不符合自由組合定律。對學(xué)生應(yīng)強(qiáng)調(diào)一對性狀分離為比3： 1，二對性狀分離比為9： 3： 3： 1。三、純合體、雜合體鑒定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例 4 3 支度管內(nèi)分別裝有紅眼雄性和兩種不同基因型的紅眼雌性果蠅，還有 1 支試管內(nèi)裝有白眼果蠅。請利用實(shí)驗(yàn)室條件設(shè)計(jì)最佳方案，鑒別上述3 支試管內(nèi)果蠅的基因型（顯性基因用B表示）。解析 果蠅的紅眼和白眼為一對相對性狀，紅眼為顯性性狀，白眼為隱性性狀，控制這對性狀的基因位于 X 染色體上。雄果蠅的基因型有兩種：BbXY （紅

9、眼）、 X Y （白眼）；雌果蠅的基因型有三種： X BX B（紅眼）、 X B X b（紅眼）、X bX b（白眼），雌果蠅和雄果蠅可直接通過觀察成體第二性征的差別來鑒定。通過以上分析可知，唯有紅眼雌果蠅的基因型（有X B X B 和 X BX b 兩種基因型）需要鑒別?？梢灾苯佑眉t眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，若后代有白眼果蠅，說明該紅眼雌果蠅是雜合體，基因型為X BX b；若后代全為紅眼果蠅，說明該紅眼果蠅是純合體，基因型為X BX B 。至此，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案也就出來了。答案先根據(jù)第二性征鑒別四支試管內(nèi)果蠅的性別，若為紅眼雄性果蠅，則該試管內(nèi)果蠅基因型為 XB Y ，再用白眼雄性果蠅分別與另

10、兩管的紅眼雌性果蠅交配，若后代中出現(xiàn)性狀分離，則該管中果蠅的基因型為XB X b；若后代中不出現(xiàn)性狀分離，則該管中果蠅的基因型為X BX B 。四、根據(jù)某一性狀辨別生物性別的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例 5（2001 年上海高考）果蠅的紅眼（B）對白眼（ b）是一對相對性狀，基因B 、 b 位于X 染色體上。請?jiān)O(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，單就顏色便能鑒別雛蠅的雌雄。解析根據(jù)題意分析可知，雌果蠅含有兩條同型的性染色體XX ，雄果蠅含有兩條異型的性染色體 X、Y ，控制眼色的基因位于X 染色體上。很顯然，雄果蠅的基因型有兩種：XB Y（紅眼）、2名校名 推薦bB BBbbbX Y （白眼）；雌果蠅的基因型有三種：X X （紅眼）

11、、XX（紅眼）、XX （白眼）。要辨別雌雄唯有讓某一性別表現(xiàn)為單一的眼色?？梢酝ㄟ^上述六組親本雜交結(jié)果分析得知，只有雜交親本組合“ X BY X bXb ”的后代從眼色性狀可以直接判斷出性別：紅眼為雌性，白眼為雄性。答案讓白眼雌果蠅（ XbX b ）與紅眼雄果蠅（X BY ）雜交，后代中凡是紅眼的都是雌果蠅，白眼的都是雄果蠅。五、育種過程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例 6（ 2003 江蘇）現(xiàn)在三個番茄品種， A 品種的基因型為AABBdd ， B 品種的基因型為AabbDD ，C 品種的基因型為 aaBBDD 。三對等位基因分別位于三對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形三對相對性狀。請回答：（ 1）如

12、何運(yùn)用雜交育種方法利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd 的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）（ 2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd 的植株最少需要幾年？（ 3）如果要縮短獲得aabbdd 植株的時間，可采用什么方法？（寫出方法的名稱即可）解析根據(jù)題意可知，三對等位基因（A 、a， B 、b 和 D、 d）遵循基因的自由組合定律，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求培育出純合體（aabbdd），即培育出能夠穩(wěn)定遺傳個體。由于a、 b、d 基因不在同一個個體上，因此先由兩個親本通過雜交，得到F1（含 a、b 或 a、 d 或 b、 d）；再通過 F1 與第三個親本雜交，得到含有 a、 b、

13、d 雜合體 F2；最后通過 F2 自交可以得到aabbdd 的基因型個體。從時間上來看，若 A 與 B 雜交得到雜交一代，雜交一代與C 雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為 aabbdd 的種子， aabbdd 的種子發(fā)育成為 aabbdd 基因型植株需要一年。共需4 年。若想縮短育種年限，可選用單倍體育種的方法：雜交二代AaBbDd 可產(chǎn)生 abd 型的配子，將花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗，再用秋水仙素處理，用二年時間可得到aabbdd 基因型植株。答案（ 1）A 與 B 雜交得到雜交一代，雜交一代與C 雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為 aabbdd 的種子，該種

14、子可長成基因型為aabbdd 植株 ；（ 2） 4 年；（ 3）單倍體育種技術(shù)。六、探究遺傳方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例 7有人選取豌豆的高莖與矮莖雜交得子一代，子一代全為高莖。子一代自交得子二代，子二代出現(xiàn)了性狀分離，但分離比并不是預(yù)期的3 1，而是出現(xiàn)了高矮=35 1。試分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，并設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案加以證明。解析這種特殊遺傳現(xiàn)象（不常見）的出現(xiàn)必然有規(guī)律的特殊性。這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包含了遺傳規(guī)律建立的一般程序：提出假說、肯定假說、預(yù)期結(jié)果、雜交實(shí)驗(yàn)、比較分析。從所學(xué)的遺傳知識可以預(yù)測產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是雜種一代變成了多倍體（四倍體）。F1DDdd配子1 DD4Dd1dd2F1DD1DDDD4D

15、DDd1DDdd4Dd4DDDd16DDdd4Dddd1dd1DDdd4Dddd1dddd表現(xiàn)型高莖矮莖 =35 1答案實(shí)驗(yàn)假設(shè)：豌豆雜合體自交后代性狀分離比為35 1 的原因可能是染色體加倍形成了四倍體 DDdd 。同源四倍體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，其配子的總組合數(shù)為2C。其種類和比例為4DD Dd dd =1 41。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縁1 的基因組成是否是四倍體。3名校名 推薦實(shí)驗(yàn)原理：四倍體 DDdd產(chǎn)生的配子有三種： DD、Dd 、 dd。其比例為 1 41。通過測交實(shí)驗(yàn)可測定 F1 的基因型。實(shí)驗(yàn)材料：待測豌豆、矮莖豌豆、剪刀、毛筆、紙袋等實(shí)驗(yàn)思路:肯定假說、預(yù)期結(jié)果、測交實(shí)驗(yàn)、記錄測交結(jié)果

16、、比較分析兩者的結(jié)果即可得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)過程：根據(jù)假說，測交后代性狀分離比為高矮=5 1。用上述待測的F1 與隱性親本測交，記錄測交結(jié)果。 再比較分析測交結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否一致。如果一致則說明F1 染色體數(shù)目已加倍而成為四倍體。七表型模寫的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要考查了學(xué)生對基因型、表現(xiàn)型、突變與環(huán)境的認(rèn)識與理解，考查學(xué)生對已知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的假設(shè)能力、驗(yàn)證能力和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力。環(huán)境條件的改變，有時會導(dǎo)致表現(xiàn)型的改變。不過，因環(huán)境改變所引起的表型改變，與某基因型所引起的表型變化通常是不一樣的。但是，有時環(huán)境條件的改變所引起的表型改變，很像某基因型引起的表型變化。這在生物學(xué)上稱為表型模寫。表型模寫的性狀是不能真實(shí)

17、遺傳的。因?yàn)槠溥z傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。例 8已知家雞的突變類型無尾(M) 對普通類型有尾(m) 是顯性?，F(xiàn)用普通有尾雞自交產(chǎn)的受精卵來孵小雞，在孵化早期向卵內(nèi)注射一點(diǎn)點(diǎn)胰島素，孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀。(1) 普通有尾雞自交產(chǎn)的受精卵的基因型是_ ，如果不在孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素，正常情況下表現(xiàn)型應(yīng)是_ 。(2) 孵化早期一般是指胚胎發(fā)育的 _ 期。(3) 你認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)中胰島素的作用是_ 。(4) 請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究你在 (3) 中的假設(shè)，簡要寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。解析本題中題干正是一個表型模寫的例子。普通有尾雞自交產(chǎn)的受精卵的基因型是mm ，正常情況下表現(xiàn)型應(yīng)是有尾。在孵化早期向

18、卵內(nèi)注射胰島素，引起了無尾性狀，是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變， 這是本題的切入點(diǎn)。胰島素引起的無尾性狀能否真實(shí)遺傳，這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。答案(1)mm ，有尾； (2) 卵裂和囊胚；(3) 誘導(dǎo)基因m 突變?yōu)?M（或影響胚胎的正常發(fā)育）；(4) 讓上述注射胰島素后產(chǎn)生的無尾雞，成熟后雌雄交配（1 分）。所產(chǎn)受精卵正常孵化( 不注射胰島素 ) 。觀察后代相關(guān)性狀表現(xiàn)（1 分）。如果后代出現(xiàn)無尾雞，則證明胰島素的作用是誘導(dǎo)基因發(fā)生突變（ 1 分）；如果后代全部表現(xiàn)出有尾性狀，則證明胰島素的作用并非誘導(dǎo)基因突變，只是影響了雞的胚胎發(fā)育的正常進(jìn)行（1 分）。實(shí)際上遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型還有很多，不可能都羅列。但基本方法是不會有很大的變化。所以，除上課講解外，還應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究能力的培養(yǎng)。1. 要抓