孟德尔定律实验验证微专题突破

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有关遗传定律的实验验证方法及技巧归纳

1、【基因位于X、Y同源区段还非同源区段？】

例题1、某种昆虫其性别决定方式为 XY 型，若灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，刚毛（D）对截毛（d）为显性，其中 A 和 a、 b 和 b 这两对基因位于常染色体上，位置关系如图所示，D 和 d 这对基因位于性染色休上，请回答下列问题（不考虑基因突变和交叉互换）：

（1）该昆虫的性别是 。该细胞分裂中复制形成的两个A基因发生分离的时期有

。

（2）已知 D、 d 位于性染色体上，但不知是位于 X、 Y 染色体的同源区段，还是只位于 X 染色体的非同源区段上，请设计杂交实验证明。（现雌、雄个体中均有显、隐性纯合子的材料供实验选择），你选择的亲本表现型是：♀ ♂ 。

若后代 ，则这对基因位于 X、Y 染色体的同源区段。 若后代 ，则这对基因只位于 X 染色体的非同源区段。 本题的技巧: 1) 认真审题 可完成和第（2）的第一空；

2）有逆向推理思维，把已知结论当条件使用，再用基因带入遗传图解得出答案。如圈注的结论，基因位于同源区段则XdXd与XDYD交配→F1中雌雄均表现为刚毛。同理位于X的非同源区段，则XdXd与XDY代入得出表现型即可。

2、【基因位于 染色体上还是常染色体上？】

例题2、某种二倍体野生植物属于XY型性别决定。研究表明，该植物的花瓣有白色、粉红色、红色、紫色四种，花瓣的颜色由花青素决定，花青素的形成由位于两对常染色体上的等位基因（A、a和B、b）共同控制，A基因控制紫色色素的合成（AA和Aa的效果相同），B基因淡化色素（BB和Bb的效果不同），研究人员将白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F1全部表现为红花，然后让F1进行自交得到F2。回答问题：

（1）A基因和a基因中碱基的数目___________（填“一定”或“不一定”）相等，在遗传时遵循___________定律。 （2）亲本中白花植株的基因型为___________，F2中白色：紫色：红色：粉红色的比例为___________。 （3）研究人员发现该矮茎植株种群中出现了高茎性状的雌雄个体，若高茎性状为基因突变所致,且为显性形状，请你设计一个简单实验方案证明突变基因位于X染色体上（XY非同源区段）,还是常染色体上。 实验方案: 。 实验结果与结论：

实验方案设计可以多种，但一定要表①若杂交后代_______________________，则突变基因位于X染色体上。 现出两种基因位置的区别，否则无法②若杂交后代_______________________，则突变基因位于常染色体上。 判定；善用已知结论逆推出表现型。 解题技巧：

（1）A和a是等位基因，基因突变（碱基对的增添、缺失、替换）产生等位基因。 （2）通过遗传图解，运用假说演—演绎推理出表现型与基因型的关系： 紫色 ： AA、 Aa

BB Bb 起淡化作用，且淡化效果与双显基因个数有关。 粉色 红色 ，所以白色有aaBB、aaBb、aabb三种基因型。

根据题目信息白花植株aa？ ？与紫花A bb交配得到子代全为红花A Bb，推出白花植株为aaBB。 3、【2对等位基因位于2对同源染色体还是一对同源染色体？】


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例题3.（11分）果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。果蝇的眼形有棒眼与圆眼之分，由基因D、d控制，基因D、d位于II号染色体上；眼色有红眼与白眼之分，由基因W、w控制，基因W、w的位置未知。现用纯合的棒眼红眼果蝇（雌）与圆眼白眼果蝇（雄）杂交，得到下表所示的实验结果，请分析回答有关问题。



(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点是_ __。（至少写出2点）。 (2)果蝇的棒眼与圆眼的遗传遵循基因的 __定律。

(3)观察F2代白眼果蝇的性别，若 ，则基因W、w位于常染色体上； 若 ，则基因W、w位于X染色体上。 (4)果蝇的翅形有长翅(V)也有残翅(V)，基因V、v位于常染色体上，但不在Ⅳ

号染色体上。现有各各种表现型的纯种 果蝇若干，请设计杂交实验，判断基因V、V的位置。 实验思路： 。

结果预测：若 ，则表明基因V、v位于 号染色体上；否则，表明基因V、v位于II号染色体上。

解题技巧：（2）一对等位基因，或一对相对性状体现的是基因分离定律；同理两对等位基因未给出特定说明（如 位于同一对染色体上）体现的是自由组合定律。

(4) 已知常染色体有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，而V、v不在Ⅳ上，那么就在Ⅱ或Ⅲ上，利用杂交实验要推出所在位置， 只能借助已知位于Ⅱ的D、d基因，如果D、d和V、v之间满足自由组合定律，则在Ⅲ上，否则在II上。 4、【异常表现型的出现由哪种变异（突变或染色体缺失）造成的？】

例题4、果蝇是遗传学研究中常用的材料之一。如图甲、乙表示两种性别的果蝇体细胞中染色体组成，基因A和a分别控制灰身和黑身，基因R和r分别控制红眼和白眼。请分析回答下列问题：



甲 乙

（1）测定果蝇基因组的全部DNA序列需要测定的性染色体类型为 ，原因是： 。

（2）现有一红眼雄性果蝇与白眼雌性果蝇杂交，子代出现了一只白眼雌性果蝇。出现这一异常情况的原因可能：一是发生了基因突变，二是X染色体上的基因缺失（注意：当个体中没有控制眼色的基因时不能存活）。请设计实验确定出白眼雌性果蝇的原因：

 设计实验：让该白眼雌性果蝇与 雄性果蝇杂交。  如果后代中 ，则说明是由基因突变造成的； 如果后代中 ，则说明是由于基因缺失造成的。 解题技巧：用基因代入法，借助遗传图解解答：

—

2


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P：XY × XrXr

F1： XRXr 均表现为红眼，结果出现一只白眼，猜测：突变XrXr；缺失 X0Xr 验证：用选择的雄性果蝇进行杂交，将结论当条件用，逆推出表现型即可。

雄性果蝇有红色白色可选，如选红色XY，则与、交配出来的表现型一样，而雌雄比例有差别，故从雌雄 比例的角度去作答。

例题5．（11分）果蝇是二倍体生物(2N=8)，易饲养、繁殖快，是用于遗传学研究的好材料。 （1）对果蝇基因组进行研究，应测序 条染色体上的DNA。

（2）实验发现，长翅果蝇幼虫在25℃（正常培养温度）和35℃下培养，分别得到长翅和残翅的果蝇，但残翅果蝇在25℃下产生的后代仍是长翅果蝇，这说明性状受基因控制，同时也受 影响。

（3）研究人员对某只果蝇进行基因检测，发现它的体细胞基因型为BbW，请就该个体的体细胞中只有一个W基因的出现作出合理的解释：

①若该果蝇未发生变异，则出现的原因是 。 ②若该果蝇发生了变异，则出现的原因可能是 。

（4）基因突变大多数对生物有害，甚至导致死亡。一只突变型（棒状眼）雌性果蝇与一只野生型（正常眼）雄性果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2:1，且雌雄个体之比也为2:1。（注：野生型为纯合子，若基因位于X染色体上，如XY或XY也可被认为是纯合子。）据此分析，显性性状是 ，有关基因在 染色体上。出现上述比例关系的原因是母本 （填基因型）与父本杂交后，F1中 （填基因型）的个体致死。 【综合演练】

1、（2016全国Ⅰ卷32T）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答问题：

（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？___________________________________。

（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果）

2、经研究果蝇眼的性状受常染色体上一对等位基因控制，圆眼纯合果蝇与棒眼果蝇杂交，在后代群体中出现了一只棒眼果蝇，出现该棒眼果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失，为了探究其原因，现有人设计了如下的实验步骤，请您帮助完成结果预测。（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死，各型配子活力相同）

①用该棒眼果蝇与基因型为Aa的果蝇杂交，获得F1； ②F1自由交配，观察，统计F2表现型及比例。 结果预测：

利用配子法计算表现型概率

Ⅰ、如果F2表现型及比例为圆眼：棒眼= ，则为基因突变； Ⅱ、如果F2表现型及比例为圆眼：棒眼= ，则为染色体片段缺失。 解题技巧：同样巧用遗传图解 例如Ⅰ类基因突变：P aa × Aa 用已知结论逆推出表现型。 F1 Aa aa (自由交配） A 1/4 a 3/4

—

3

B

b

R

R


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得到圆眼=AA（1/4)+Aa[2×(1/4)×(3/4)] 棒眼=aa（3/4)

3、雌雄同花植物矮牵牛的花色有紫色、红色、绿色、蓝色、黄色、白色，由3对等位基因（A与a、B与b、C与c）控制，白色个体不能合成色素，色素合成与基因的关系如下图所示， 其中蓝色素与黄色素混合呈绿色，蓝色素与红色素混合呈紫色。

让纯种紫花植株与基因型为aabbcc白花植株杂交得到F1，F1测交后代中只出现三种表现型，紫花（AaBbCc）：绿花（AabbCc)：白花（aaBbcc、aabbcc）=1：1：2。不考虑交叉互换，回答下列问题：（用配子消除法，将已知的其中一个亲本的配子划掉，剩下的就是另一个亲本的配子了）

（1）F1产生的配子为 ， 控制花色的3对等位基因位于 对染色体上，其中A、a与C、c的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律。 【参考答案】

1、答案：（1）雌性 有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 （2）截毛 刚毛 雌雄个体均为刚毛 雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛

解析：（1）D和d这对基因位于性染色体上，由图可知，图中两个性染色体的形态特征一致，故可知该对染色体为两条X染色体，故该昆虫的性别为雌性；复制形成的两个 A 基因发生分离的时期是分裂后期，可以为有丝分裂后期和减数第二次分裂后期；（2）验证D/d是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体的非同源区段上，需要选用雌性截毛昆虫和雄性刚毛昆虫进行杂交。若这对基因位于X、Y染色体的同源区段，则纯合雌性截毛昆虫的基因型为XdXd，纯合雄性刚毛的基因型为XDYD，杂交得到的子代基因型为XDXd和XdYD，雌雄个体均为刚毛；若这对基因只位于X染色体的非同源区段，则纯合雌性截毛昆虫的基因型为XdXd，纯合雄性刚毛的基因型为XDY，杂交得到的子代基因型为XDXd和XdY，雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛。

2、答案：（1）不一定 分离 （2）aaBB（2分），4：3：6：3（2分）

（3）将多对矮茎雌性植株与高茎雄性植株作为亲本进行杂交，观察子代的表现型及比例（2分）；雄株全为矮茎，雌株全为高茎；雌雄株中均有高茎和矮茎。

3．（11分）

（1）易饲养、繁殖快、子代数量多、有多对容易区分的相对性状（任意组合）（1分） （2）分离（1分）

（3）既有雌性又有雄性（1分） 只有雄性（1分）

（4）（三步见错无分）用纯种棒眼长翅与圆眼残翅果蝇（或纯种棒眼残翅与圆眼常翅）杂交得到F1，F1雌雄果蝇相互交配得到F2，观察F2的表现型及其比例（3分） F2中棒眼长翅∶棒眼残翅∶圆眼长翅∶圆眼残翅＝9∶3∶3∶1（2分）

【或第一步相同，用F1与纯种圆眼残翅果蝇交配得到F2，观察F2的表现型及其比例（3分）F2中棒眼长翅∶棒眼残翅∶圆眼长翅∶圆眼残翅＝1∶1∶1∶1（2分）】 Ⅲ（2分） 4、答案：（1）X和Y（答不全不给分） X和Y上含有各自所特有的基因

（2）红眼（或白眼） 雌性果蝇和雄性果蝇之比为1：1；雌性果蝇和雄性果蝇之比为2：1。解析：用假说演绎的验证法，把已知结论当条件用，逆推出表现型。若为基因突变，则雌性果蝇的基因型为XX ，与红眼雄性杂交XY 杂交，雌雄比为1：1；若为基因缺失则雌性果蝇的基因型为XX，与红眼雄性杂交XY 杂交，雌雄比为2：1.

5. 答案：（11分，除说明外，每空1分） （1）5 （2分） （2）环境

（3）①该果蝇为雄性且W基因位于X染色体（非同源区段）上 （2分）

②染色体缺失或缺失了一条染色体（2分，答出一种即给分） （4）突变型（或棒状眼） X X解析：

—

4

Bb

R

0r

R

rr

22

X XBY


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（1）如果要进行基因测序的生物有性染色体，测序时需要测定一个染色体组+1条，如果无性染色体则需要测定一个染色体组即可，

（2）果蝇性状同时受到基因和环境的影响。 （3）体细胞基因型为成的。

（4）突变型与正常型交配后，F1 野生型与突变型之比是2:1，且雌雄个体比也是2:1，说明雄性有一半死亡，突变 ，在未发生变异的条件下，基因 位于 、 染色体的非同源区段，且该果蝇为

雄果蝇；若发生了变异，则可能是染色体结构变异（缺失），也可能是基因所在的个别染色体减少（数目变异）造

性状与性别相关联，说明相关基因位于X染色体上，突变性状为显性性状。

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