遗传变异的实验设计是高考的重点也是难点,学生在解答这类题时总觉得会顾此失彼,难以考虑周全,现将其中三类题型的解题方法和技巧归纳如下。
一、鉴别一对相对性状的显、隐性关系
解题方法:此类题目解题前必须先确定具有相对性状的个体是纯合子还是杂合子,然后选择用杂交还是自交进行实验设计。 (1)杂交法。具有相对性状的纯合亲本杂交,子代出现的性状就为显性性状,未出现的为隐性性状。
(2)自交法。根据杂合子自交后代出现性状分离的特点判断,若出现性状分离,则刚出现的性状为隐性性状,原来的性状为显性性状。
若以上两种方法分别进行时都没有出现各自预期结果,则说明无法确定被鉴别个体是否纯合,那就综合运用两种方法,可以先自交再杂交,也可以先杂交再自交。 解题技巧:记住口诀。
两性生一性出现为显性;一性生两性出现为隐性;一性生一性,两性生两性,显隐难确定,两法一起进。
例题1某纯系不抗病的番茄(自花传粉)种子搭乘飞船从太空返回后,种植得到的一些植株出现了从未有过的抗病性状。假设抗病与不抗病是一对相对性状,且为常染色体完全显性遗传,请用已有的实验材料,设计杂交实验方案,来鉴别这对相对性状的显隐性关
系。
解题思路:该题不能确定抗病性状是否纯合,所以无法用简单的杂交法或自交法来直接鉴定这对相对性状的显隐性,应该两种方法交叉使用。 参考答案:
方法1:选择抗病番茄自交,若子代出现性状分离,则抗病为显性;若子代全部表现为抗病,则说明抗病番茄是纯种,再让纯种的抗病番茄与纯种不抗病番茄杂交,其后代表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。
方法2:选择抗病番茄与纯种不抗病番茄杂交,若f1全部表现为抗病,则抗病为显性;若f1全部表现为不抗病,则不抗病为显性;若f1既有抗病又有不抗病,则抗病为显性。
二、判断基因位置——位于常染色体还是性染色体上
这类题目的性染色体一般都只要考虑x染色体,因为若是伴y遗传则问题就过于简单了。由于浙教版生物对细胞质遗传已不作要求,所以解题时对正反交的结果讨论可以更简洁些。 解题方法:
(1)显隐性已知,选隐性的雌性个体和显性的雄性个体杂交。如果子代出现显性全为雌性,隐性全为雄性,则基因位于x染色体上;如果不出现上述现象则基因位于常染色体上。
(2)显隐性未知,做正反交实验,如果正反交子代雌雄个体表现型一致则基因位于常染色体上, 如果正反交结果子代雌雄个体表
现型不一致,而与性别相关联则基因位于x染色体上。
最后,按“如果……实验预期结果,则说明……实验结论”的格式来解答。 解题技巧:
(1)已知显隐:隐♀×显♂→子代随性一边倒→则位于x上,否则常染色体上。
(2)未知显隐:正反交→结果一致为常染,结果不同为性染。 例题2果蝇的红眼(w)和白眼(w)是一对相对性状,且雌雄果蝇均有红眼和白眼。实验室现有一批未交配过的红眼和白眼的雌雄果蝇,若要用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上,则交配亲本的表现型为。 实验预期和相应结论为: ① ;②;③。
解题思路:该题显隐性已知,可以用隐♀×显♂方法进行。 参考答案:交配亲本的表现型为:白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 实验预期和相应结论:
①如果子代雌雄果蝇均为红眼,则说明这对基因位于常染色体上;
②如果子代雌雄果蝇均既有红眼和又有白眼,则说明这对基因位于常染色体上;
③如果子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼,则说明这对基因位于x染色体上。
例题3果蝇的紫眼和红眼是一对相对性状,且雌雄果蝇均有紫眼和红眼。现有一批未交配过的纯种紫眼和纯种红眼的雌雄果蝇,若要用一代交配实验验证这对基因位于何种染色体上,则选择的杂交组合方式为: ,请推测控制眼色的这对基因位于何种染色体上。 解题思路:该题显隐性未知,只做一次交配的话,该交配组合就可能不是隐雌和显雄的杂交,所以只能用正反交。 参考答案: 杂交组合方式:
正交:紫眼雌果蝇×红眼雄果蝇;反交:红眼雌果蝇×紫眼雄果蝇。
预期结果和结论:
①若正反交后代都是紫眼,则说明紫眼为显性,基因位于常染色体上。
②若正反交后代都是红眼,则说明红眼为显性,基因位于常染色体上。
③若正交后代雌性都为红眼,雄性都为紫眼,而反交后代雌雄果蝇都为红眼,则红眼为显性,基因位于x染色体上。
④若正交后代雌雄果蝇都为紫眼,而反交后代雌性都为紫眼,雄性的都为红眼,则紫眼为显性,基因位于x染色体上。
三、变异原因的探究——是由遗传物质改变引起的还是由环境引起的
解题方法:性状 = 基因型 + 环境条件,所以某生物的变异原因
应从外因和内因两个方面加以分析。
(1)如果是内因遗传物质的变化而引起的变异则会在其自交后代或与其他个体的杂交后代中会再次出现(即可遗传),所以可设计杂交实验确定是否是基因型发生了改变。
(2)如果仅仅是外因环境条件的改变而引起的,则不能遗传给后代。所以,可以将变异个体和正常个体培养在相同的条件下,如果两者没有出现明显差异,则变异性状是由环境引起的。 例题4在农作物诱变育种过程中,某种高秆植物经理化因素处理后,在其后代中发现个别矮秆植株,探究这种变异是基因突变引起的还是环境改变引起的。
解题思路:此题由于不知道原来高秆的显隐性,所以第二种方法相对简单些。如果用第一种方法则还要考虑是隐性突变还是显性突变的问题。
参考答案:把变异体与原来的亲本种植在土壤条件和栽培条件均一致的环境下,若变异体与原始亲本的表现大体相似,说明它不是可遗传的变异;反之,若变异体仍然有表现为矮杆的植株,说明它是基因突变的结果。
总之,记住各类题的解题方法和技巧,在遇到不同类型的题目时选择不同的方法,在同一类题目中选择最简单的方法,会有事半功倍的效果。
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