ssl漏洞检测工具:[转载]引用?生物学高考遗传实验设计题探析

发表于2007年《中学生物教学》第十期 

摘要 文章对有关显、隐性性状和基因位置判断实验设计方法和原理进行了总结。

关键词：显隐性性状    基因位置判断      实验设计

正文

“遗传定律”是高中生物学的主干知识，也是历年高考的重点。随着高考对实验能力要求的提升，对遗传知识的考核方向也发生了变化,把遗传定律与实验设计相结合的遗传实验设计题成为了高考重要题型，实验设计本来是学生的弱项，更何况是遗传实验设计题,它让学生感觉无从下手。笔者在此对有关运用遗传定律以区别性状的显隐性；推断基因位于常染色体还是X染色体上的实验设计题的设计方法和原理总结如下：

1 一对相对性状（完全显性）的显、隐性的判断

1.1 若已知亲本皆为纯合体，可利用显、隐性性状的概念，用杂交的方法即选取具有不同性状的两亲本杂交，后代表现出的那一种亲本的性状即为显性性状，另一亲本的性状为隐性性状。

例 1 果蝇的翅有残翅和长翅，且此性状是细胞核遗传，现若有实验过程中所需要的纯种果蝇，请设计实验确定长翅和残翅的显隐性。解答：选取纯种长翅果蝇与异性的纯种残翅果蝇交配，若后代全为长翅，则长翅为显性，残翅为隐性；若后代全为残翅，则残翅为显性，长翅为隐性。

1.2 若已知亲本是野生型（显性中既有纯合体也有杂合体），可利用显性杂合体自交会出现性状分离的原理，选取具有相同性状的两亲本杂交，看后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。

例2  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），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？解答：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，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。

2 控制一对相对性状基因位置的判断

2.1 基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断

2.1.1  若该相对性状的显隐性是未知的，但亲本皆为纯合子,则用正交和反交的方法。①若正交和反交的后代表现型相同,都表现同一亲本的性状,这基因位于常染色体上。遗传图解：

 P   BB(♀) ×  bb(♂)       P    bb(♀ )    ×   BB(♂)

             ↓                                ↓

      F₁             Bb             F₁                               Bb

②若正交组合后代全表现为甲性状,而反交组合后代中雌性全表现为甲性状，而雄性全表现为乙性状则甲为显性性状，且基因位于X染色体上。其遗传图谱如下：

正交 P  X^BX^B   ×  X^bY      反交 P  X^bX^b        ×     X^BY

              ↓                             ↓

     F₁    X^BX^b   X^BY             F₁            X^BX^b         X^bY  

例3  果蝇的眼色有红眼和白眼。且眼色的遗传是细胞核遗传，现若有实验过程中所需要的纯种果蝇，你如何确定红眼对白眼是显性，控制红眼和白眼的基因位于X染色体上？解答:方法:①纯种白眼♀× 纯种红眼♂ ②纯种白眼♂× 纯种红眼♀ 结果及结论：杂交组合①中后代雌性全为红眼，雄性全为白眼，在杂交组合②中后代全为红眼，则红眼对白眼是显性，控制红眼和白眼的基因位于X染色体上。

2.1.2 若该相对性状的显隐性是未知的，但亲本皆为野生型（既有杂合子又有纯合子）也用正交和反交的方法，实验结果的表达方式不同。

①    若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上，表现型多的为显性性状，少的为隐性性状，遗传图解：

正交P  BB 或 Bb (♀)  × bb（♂）   反交P  BB 或 Bb (♂)  × bb（♀） 

                    ↓                                 ↓

F₁                  B    ﹥   bb            F₁          B     ﹥   bb 

②    若某组合中雌性全为甲性状，雄性全为乙性状，其反交组合中甲性状多于乙性状，则甲性状为显性，且为伴X遗传。遗传图解：

正交P     X^BX^b 或 X^BX^B  ×  X^bY      反交P    X^bX^b  ×  X^BY

                       ↓                         ↓

  F₁                         X^B  ﹥X^b X^b    X^bY                                     X^BX^b  X^bY 

例4  从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律，现用两个杂交组合：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)解答：

如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上。

如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上。

如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现灰色，雌性全部表现黄色；在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上。

如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现黄色，雌性全部表现灰色；在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。

2.2 若已知性状的显隐性，则只需一个杂交组合即雌性隐性与雄性显性杂交

2.2.1 亲本为纯合子则有：

①若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X遗传，遗传图解：

P     X^bX^b     ×   X^BY    

               ↓

F₁                X^BX^b    X^b Y   

②若后代全为显性与性别无关，则为常染色体遗传，遗传图解：

P     bb （♀）     ×       BB（♂）

                    ↓

F₁                                  Bb

例5 果蝇的翅有残翅和长翅且长翅对残翅是显性，现若有能够满足实验过程中所需要的纯种果蝇，请选择适合的材料，设计实验判定控制残翅和长翅的基因位于常染色体上还是位于X染色体上？

解答：方法：长翅（♂）× 残翅（♀）若后代全为长翅，与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代雌性全为长翅，雄性全为残翅，则基因位于X染色体上。

2.2.2 若亲本为野生型的，则有：

①    若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X遗传，遗传图解：

P     X^bX^b     ×   X^BY   

               ↓

F₁                X^BX^b    X^b Y   

②若后代显性多于隐性且与性别无关，则为常染色体遗传，遗传图解：

P     bb （♀）      ×       BB 或Bb （♂）   

                     ↓

F₁                                    B   ﹥ bb

例6 果蝇的翅有残翅和长翅且长翅对残翅是显性，现只有从自然界捕获的有繁殖能力的雌雄果蝇，设计实验判定控制残翅和长翅的基因位于常染色体上还是位于X染色体上？解答：方法：长翅（♂）× 残翅（♀）；若后代全为长翅多于残翅个体，且与性别无关，则基因位于常染色体上。若后代雌性全为长翅，雄性全为残翅，则基因位于X染色体。

3 细胞质遗传与细胞核遗传的判断

用正交和反交的方法，若正交和反交后代表现不一致，都只与母本性状相同，则为细胞质遗传；若正交和反交的后代的表现型相同，且比例一致，都与母本无关则是细胞核遗传。

例7 有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。解答：

(1) 正交P  红花♀ × 白花♂　    反交P  白花♀ × 红花♂

    　　　　　     F₁   　　　　　　　　  　      F₁

若正交与反交产生的F₁的性状表现都与母本相同。则该花色的遗传为细胞质遗传。 

若正交与反交产生的F₁的性状表现都与母本无关。表现为红花或白花的一种。则该花色的遗传为细胞核遗传。

上述的设计方法各有自己的适用范围,一般来说,如果题中只要求判断一对相对性状的显隐性，则考虑用自交或杂交的方法,据F₁表现型作出判断。若题中要求显隐性和遗传方式综合判断，则考虑用正交和反交的方法或杂交组合隐性(♀)×显性(♂) 据F₁表现型作出判断。总之,要灵活运用上述实验设计方法,针对具体问题选出最佳实验组合方案。

主要参考文献：

（1）    刘祖洞. 1979.遗传学(上册).北京.高等教育出版社.

（2）刘祖洞. 1979.遗传学(下册).北京.高等教育出版社.