高中生物遗传判定题分类辨析.doc

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高中生物遗传判定题分类辨析

    众所周知，遗传内容是中学生物教学中的重点和难点，也是历年高考的热点。近几年高考对遗传知识的考查常结合实验展开，落脚点主要分布在几类遗传性质的判定上，题型也多以实验分析题和实验设计题的形式出现。由于该类试题要求学生有扎实的基础知识和较高的逻辑思维推理能力，很多学生遇到此类题目一筹莫展、无从下手，导致大量失分。现将几类常见的遗传性质判定题进行分组对比辨析。
1．细胞核遗传和细胞质遗传
判断原则：通过正交和反交实验判断。如果正交和反交实验结果性状一致，则该生物性状的遗传属于细胞核遗传；如果正交和反交实验的结果不一致且有母系遗传的特点，则该生物性状的遗传属于细胞质遗传。
例1：（2006年、江苏卷）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。
解析：本题设计实验时应从细胞核遗传和细胞质遗传的特点作为思维入点，再根据它们之间的区别进行实验设计。细胞核遗传正交、反交后代性状情况一致，而细胞质遗传正交、反交后代性状总是与母本的性状相同，所以正交、反交后代性状情况不一致。
答案：
若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该颜色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的F1的性状表现与母本无关，都表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。
误区：具有相对性状的两个亲本正、反交结果不一致，就一定为细胞质遗传
辨析：对于细胞核遗传和细胞质遗传的判断，我们通常采用正交和反交对比的方法，如果正、反交结果一致就为细胞核遗传；如果正、反交结果不一致就为细胞质遗传。但分析时有下列一种情况:

↓ ↓

可以看出，正、反交结果并不一致，但却属于细胞核中的伴X遗传方式，所以在判断是否为细胞质遗传时，原描述有误。由于细胞质遗传过程中，受精卵中的遗传物质几乎全部来自于卵细胞，所以后代的性状总是与母本保持一致，所以我们将原判定方法改为“正交、反交结果不一致，且后代性状总与母本保持一致，则说明为细胞质遗传”更为妥当。
误区：杂交后代性状与母本性状一致就一定为细胞质遗传
辨析：细胞质遗传的特点之一就是母系遗传，即子代的性状总是与母本性状保持一致，但这并不能判断就一定为细胞质遗传。如例3：

可以看出，对于上述两种情况，后代全呈显性性状，与母本性状的确保持一致，但确为细胞核遗传，所以原判断描述有误，应改为：“经正、反交后，后代性状与母本性状总保持一致则为细胞质遗传”。
2．显性性状与隐性性状的判定
判断原则：性状甲×性状甲→F1出现性状乙，说明甲是显性性状，乙是隐性性状；性状甲×性状乙→F1全为性状甲，则甲是显性性状，乙是隐性性状。并且上述判定方法不仅适合常染色体遗传，并且适合伴性遗传。
例4：（2005年、全国卷I）已知牛群有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由收养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相同，随机选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？请简要说明推理过程。
（2）为了确定有角和无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由收养的牛群（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？
解析：牛的有角和无角是由一对等位基因控制的相对性状，但不知哪个性状为显性，哪个性状为隐性；要鉴定牛的有角与无角之间的显隐性关系，可通过具有相对性状的公牛与母牛交配，如果只出现其中的一个性状，则出现的这个性状为显性性状；或通过两个相同性状的公牛与母牛交配，如果产生的多个后代出现两种性状，则与两亲本没有的性状为隐性性状，相同的性状为显性性状。本题还要确定牛的有角和无角的显隐性关系，若选两种不同性状的异性牛交配繁殖，而显性性状有两种基因型，后代中两种性状的牛的个体数目差不多，就不太好判断其显隐性了，所以应用两只相同性状的异性牛进行交配繁殖。
答案：（1）不能确定。
①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各为1/2。6个组合后代合计出现了3头无角小牛和3头有角小牛。
②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6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，概率各为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，只要母牛中含有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代也会出现3头无角小牛和3头有角小角。
综上所述不能判断有角是显性还是无角是显性。
（2）从牛群中选择多对有角母牛与有角公牛杂交（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；如果后代会部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。
3．纯合体与杂合体的判定
判断原则：（1）自交法。如果后代出现性状分离，则此个体为杂合体；若后代中不出现性状分离，则此个体为纯合体。自交法通常用于植物。（2）测交法。如果后代既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合体；若后代只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合体。测交法通常用于动物。
例5：3支试管分别装有红眼雄果蝇和两种不同基因型的红眼雌果蝇，还有1支试管内装有白眼果蝇。请利用实验条件设计最佳方案，鉴别并写出上述3支试管内果蝇的基因型（已知红眼对白眼为显性，显性基因用B表示）。
解析：雄果蝇的基因型有两种：XBY（红眼）、XbY（白眼）；雌果蝇的基因型有3种：XBXB（红眼）、XBXb（红眼）、XbXb（白眼）。雌雄果蝇可以通过观察成体的第二性征来直接鉴定。通过以上分析可知，惟有红眼雌果蝇的基因型（有XBXB和XBXb两种基因型）需要鉴别，即纯合体与杂合体鉴别，则可以采取测交法达到目的。
答案：先根据第二性征鉴别4支试管内果蝇的性别，若某试管内为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为XBY；再用白眼雄性果蝇（XbY）分别与另两支试管内的红眼雌性果蝇交配。若后中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXb；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为XBXB。
4．常染色遗传和体X染色体遗传的判定
判断原则：两者都为细胞核遗传，但伴X染色体遗传性状有性别差异，而常染色体遗传性状无性别差异，可采用正交、反交判断；如果正交和反交实验结果性状一致且无性别上的不同，则该性状属于常染色体遗传，如果正交和反交实验结果不一致且有性别上的差异，则该性状属于性染色体遗传。
例6．已知果蝇的直毛与卷毛是一对相对性状，受一对等位基因控制。若实验室有纯合的直毛和卷毛此但雄果蝇本，请你通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上？
解析：设直毛、卷毛受等位基因A、a控制，若该等位基因位于常染色体上，则不论正交、反交，其结果是相同的，后代只有1种表现型，且都表现显性亲本的性状，图解为：

若该等位基因位于X染色体上，则亲本的基因型为：雄性(XAY、XaY），雌性(XAXA、XaXa）。正反交则有：

即杂交后代不论雌雄，都表现为直毛或都表现为卷毛（显性母本的性状）。

即雌雄个体表现不一致，雌性个体全部表现为父本的显性性状，雄性个体全部表现为母本的隐性性状。
答案：取直毛雌雄果蝇与卷毛雌雄果蝇进行正交和反交。若正、反交后代的的表现型一致，则该等位基因位于常染色体上；反之则该等位基因位于X染色体上
误区：杂交后代出现性状分离，且性状分离比为3:1，就一定为常染色体遗传。
辨析：在孟德尔遗传试验中，具有相对性状的两个纯合亲本杂交后产生F1，F1自交产生F2 ，F2中不仅出现性状分离现象，而且显性性状的个体数与隐性性状的个体数的比例为3:1，但这并不能说明就一定是常染色体遗传。如例1（显性性状A表示，隐性性状用a表示，下同）
例7：
从例7可以看出，在不分性别的情况下，显性性状个体数与隐性性状个体数之比为3:1，但这却为伴X染色体遗传，所以不能通过“后代性状比为3:1”来判定究竟是常染色体遗传还是伴X染色体遗传。两者之间的区别还是应该回归到伴性遗传的本质特点：性状与性别相联系。判断的方法可以采取正、反交方法，如果正、反交实验结果性状一致且无性别上的区别，则该性状遗传属于细胞核中常染色体遗传；如果正、反交实验结果不一致，且有性别上的差异，则该性状遗传属于细胞核中伴X染色体遗传
5．两对基因是否符合孟德尔遗传规律的判定
判断原则：孟德尔遗传规律中，不同对等位基因位于不同对同源染色体上，减数分裂时，等位基因分离，非等位基因自由组合。方法有：
（1）自交法：双杂合体×双杂合体。如果后代产生四种性状，且性状比为9：3：3：1，则说明两对基因的遗传符合孟德尔遗传规律；否则，则不符合。
（2）测交法：双杂合体×隐性纯合子。如果后代产生四种性状，且性状比为1：1：1：1则说明两对基因的遗传符合孟德尔遗传规律；否则，则不符合。
例8．果蝇的残翅（b）对正常翅（B）为隐性，后胸变形（h）对后胸正常（H）对隐性，这两对基因分别位于II号与III号常染色体上。现有两个纯种果蝇品系：残翅后胸正常与正常翅后胸变形。设计一个实验来验证这两对基因位于两对染色体上。
解析：自由组合定律的实质是：位于同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，即控制两对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上。在减数分裂形成配子过程中，同源染色体上的等位基因分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。基于此，双杂合体自交后代有四种表现型，其比例为9：3：3：1；或者双杂合体测交后代有四种表现型，其比例为1：1：1：1，我们可以据此进行判断。
答案：将这两个纯种果蝇的雌雄个体之间交配，得F1，F1自交得F2。如果F2中出现9：3：3：1的表现型之比，则遵循自由组合规律，说明这两对基因位于两对染色体上。（将这两个纯种果蝇的雌雄个体之间交配，得F1，F1再与残翅后胸变形个体（隐性纯合体）测交得F2。如果F2中出现1：1：1：1的表现型之比，则遵循自由组合规律，说明这两对基因位于两对染色体上。）
6．根据某一性状判定生物性别
判断原则：选择由性染色体基因控制的性状进行分析。选择亲本时，其性状分别为：具有同型性染色体（XX或ZZ）的个体表现型为隐性性状，具有异型性染色体（XY或ZW）的个体表现型为显性性状。杂交后子代中具有同型性染色体（XX或ZZ）的个体表现型是显性性状，具有异型性染色体（XY或ZW）的个体表现型是隐性性状。
例9．（2001年，上海）果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断后代果蝇性别的一组是
A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D．白眼雌果蝇×白眼雌果蝇
解析：对于雄性子代来说，X来自于雌性亲本，Y来自于雄性亲本，若要让眼色决定性别，则雄性子代只能为一种眼色，也就意味着雌性亲本只能为纯合体。当雌性亲本为显性纯合体时，子代不管雌雄都是同一种眼色，所以雌性亲本就只能为隐性纯合体，产生的雄性子代就为隐性性状，那么雌性子代也就只能为显性性状了。又因为雌性亲体已判定为隐性纯合体，所以雄性亲本只能为显性性状。综合可知，其亲本组合为白眼雌果蝇X红眼雄果蝇。
答案：B
7．环境因素(外因)和遗传因素(内因)对生物性状影响的实验设计
解题思路:⑴生物性状既受基因的控制，又受环境的影响。
⑵当发生性状改变时，有可能是由基因决定的，也有可能是由环境影响的。
⑶探究生物性状的改变是由基因的还是由环境的引起的，需要改变其环境进行实验探究。
例10． 果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性，但是，即使是纯合长翅品种的幼虫，在
35℃温度条件下培养(正常培养温度为25℃)，长成的成体果蝇却成为残翅。这种现象称为“表型模拟”。
（1）这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？
______________________________________ 。
（2）现有一只残果蝇，如何判断它是属于纯合vv还是“表型模拟”？请设计鉴定方案：
方法步骤：
结果分析：
答案：（1）不能遗传（1分） 因为这种残翅性状是单纯由于环境条件的改变而引起，其遗传物质（或基因型）没有改变（2分）
（2）方法步骤：①让这只残翅果蝇与正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇（基因型为vv）交配（2分） ②使其后代在正常温度条件下发育（2分）
结果分析：①若后代均为残翅果蝇，则这只果蝇为纯合vv（1分）②若后代有长翅果蝇出现，则说明这只果蝇为“表型模拟”（1分）
8．育种过程的实验设计
例11． 小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前3代即可）
答案： 小麦
第1代 P AABB×aabb 亲本杂交
↓
第2代 F1 AaBb 种植F1代，自交
↓?
第3代 F2 A_B_、A_bb、 种植F2代，选矮秆抗病(aaB_)，
↓
aaB_、aabb 继续自交，期望下一代获得纯合子

马铃薯
第1代 P yyRr×Yyrr 亲本杂交
↓
第2代 F1 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病(YyRr)
↓
第3代 F2 YyRr 用块茎繁殖
9．探究基因型的组成
规律：
⑴当遇到的是两对以上的相对性状遗传时，若要测定基因型，要一对一对地分析，然后将每对相对性状遗传的分析结果予以综合；也就是说，在基因分离规律的基础上再考虑自由组合规律。
⑵在分析一对等位基因遗传时，要根据性状比来确定最后的基因型。若为3：1，则为自交；若为1：1，则为测交。
例12． 豌豆子叶黄色、绿色分别由A和a控制，子叶圆粒、皱粒分别由B和b控制。某研究性学习小组重复了孟德尔关于两对相对性状的杂交实验，获取F2四种类型的豌豆种子80颗。仅选取其中的黄色圆粒豌豆种子作实验材料，想知道这些种子是什么基因型。这些种子籽粒饱满，长成的植株结实率高。实验甲组利用单倍体育种方法对部分种子进行基因型鉴定，实验乙组选择另一种实验方案，对剩下的豌豆进行基因型鉴定。假若你是实验乙组成员，请补充完善下列方案。
课题名称：探究F2中黄色圆粒豌豆的基因型
实验步骤：①播种并进行苗期管理。 ②植株成熟后，______________。
③分别收集每株所结种子，进行统计分析。
推断实验现象及结论：
其中一位成员推断：F2中黄色圆粒豌豆的基因型可能有四种。例如：若某植株全部结黄色圆粒豌豆，则该株为纯合体。如果他的推断正确。你认为还有其他哪三种可能性?
①_________________________________________________________________
②_________________________________________________________________
③_________________________________________________________________
答案：实验步骤: ②让其自花授粉（2分）
推断：①若出现黄色圆粒、黄色皱粒，则该黄色圆粒豌豆的基因型为AABb（2分）；
②若出现黄色圆粒、绿色圆粒，则该黄色圆粒豌豆的基因型为AaBB（2分）；
③若出现黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒，绿色皱粒四种表现型，该黄色圆粒豌豆的基因型为AaBb（2分）。
10．植物种子各个结构的基因型和表现型之间关系
例13．甲豌豆表现为绿豆荚红花、乙豌豆表现为黄豆荚白花，已知两株豌豆为纯合体，据此回答下列问题：
（1）用乙豌豆的花粉为甲豌豆授粉后，甲豌豆植株上均结绿豆荚，其中种子种下后，F1代均开红花，由此可判断出的显隐关系是_____________________________。
（2）乙豌豆自交后代中，如果出现了一株开红花的豌豆，则可能是__________的结果。如果将乙豌豆植株的根切片进行组织培养，其长成的植株的性状表现最可能是___________。
（3）设绿豆荚由基因a控制，花色由B、b基因控制，让甲、乙豌豆（亲代）杂交，花色将在___________代植株上出现性状分离。F2代植株中，与甲豌豆基因型相同的占总数的___________，代植株上出现性状分离。F2代植株中，与甲豌豆基因型相同的占总数的_________，与乙豌豆表现型相同的占总数的____________________。
（4）若要尽快由甲、乙豌豆杂交获得黄豆荚红花的纯合体（AABB），那么在获得F1后应采用的方法步骤是：①_______________________；②__________________________；
③_____________________________。
答案：（1）红花为显性，白花为隐性（多答出豆荚的显隐关系不给分）
（2）基因突变黄豆荚白花 （3）F2 1/16 3/16
（4）①取F1的花药离体培养出单倍体幼苗（2分）
②用适宜浓度的秋水仙处理幼苗（2分）③选出黄豆荚红花植株（2分）
11、遗传中的多基因一效现象
在自由组合定律的应用中，经常会遇到不是绝对的9：3：3：1，而是变形为许多种比例。如：①9：7(3+3+1)；②9：6(3+3)：1；③12(9+3)：3：1；④9：3：4(3+1)等，这就是一种多基因一效现象，即由多个基因控制一个表现效果。解决此类习题的根本方法是审题仔细，抓住题目中限制条件，运用分离定律或自由组合定律。
例1、豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性，两亲本豌豆杂交的F1表现型如下图，让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为 。
A. 9：3：3：1 B. 3：1：3：1 C. 1：1：1：1 D. 2：2：1：1
答案：Ｄ
例2、在牧草中，白花三叶草有叶内含氰(HCN)的和不含氰的两个品种。现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：
(1)氰存放于牧草叶肉细胞的 (细胞器)中。当两个不产氰稳定遗传亲本的基因型是 和 时，在F2中会出现产氰和不产氰两个品种，且产氰和不产氰的理论比是 。
(2)在不产氰叶片提取液中分别加入中间物质或酶2，有可能在提取液中得到氰(可用一定方法检测)，根据此原理可以设计实验来推断F2中不产氰的植株基因型。下面是某位同学写出的有关设计思路及对F2中不产氰的植株基因型的推论过程。
请根据已给出的内容来补充全面。
取待检测植株的叶片制成提取液。
①先在提取液中加入 ，检测有无氰生成。
②若有氰生成，则该植株的基因型为 。
③若无氰生成，则别取一试管，先后加入提取液和 。
④若有氰生成，则该植株的基因型为 。
⑤若①③操作均无氰生成，则该植株的基因型为 。
(2)由上述结果可以看出基因可以通过控制 从而控制生物性状。
答案：（１）液泡　　DDhh ddHH 9:7 （2）①中间产物（或酶2）②ddHH或ddHh
（或DDhh或Ddhh）③酶2 （或中间产物）④DDhh或Ddhh（或ddHH或ddHh）
⑤ddhh (3)酶的合成来控制代谢过程
9：3；3；1的变型
一、9：3：3：1变形为9：7(3+3+1)
例1、香豌豆有许多不同花色的品种，白花品种A与红花品种O杂交，子一代红花，子二代3红花；1白花。另一个白花品种B与红花品种O杂交，子一代也是红花，子二代红花；白花也是3：1。但白花品种A与白花品种B杂交，子一代全是红花，子二代9/16红花，7/16白花。怎样来解释这种遗传现象呢？
[解析]从子一代的表现型看，白花品种A和B的基因型是不同的，若相同，A与B杂交的子一代应该全是白花。品种A和B均有不同的隐性基因控制花色，假定A有隐性基因pp，B有隐性基因cc，品种A的基因型为CCpp，B为ccPP。两品种杂交，子一代的基因型为CcPp，显性基因C与P互补，使花为红色。F2中9/16是C_P_基因型，表现为红色，3/16是C_pp，3/16是ccP_，1/16是ppcc，均表现为白花。进一步分析，不难推出红花品种O的基因型为CCPP。

二、9：3：3：1变形为9：6(3+3)：1
例2、南瓜的果形由两对自由组合的基因控制，形状有扁盘形、圆球形、细长形。两种不同基因型的圆球形品种杂交，F1为扁盘形，F2为9/16扁盘形，6/16圆球形，1/16细长形。怎样来解释这种遗传现象呢？
[解析]两种显性基因同时处于显性纯合成杂交状态时(A_B_)，表现一种性状(扁盘)，只有一对处于显性纯合或杂合状态时(A_bb、aaB_)，表现另一种性状(圆球)；两对基因均为隐性纯合时表现为第三种性状——细长形。

三、9：3：3：1变形为12(9+3)：3：1
[例3]燕麦中，B基因控制黑颖品系，Y基因控制黄颖品系杂交，纯合黑颖品系与纯合黄颖品系杂交，F1全为黑颖，F2中12黑颖；3黄颖；1白颖。怎样来解释这种遗传现象呢？
[解析]只要有一个显性基因B存在，植株就表现为黑颖，有没有Y都一样。在没有显性基因型B存在时，即bb纯合时，有Y表现为黄色，无Y时即yy纯合时表现为白色。B的存在对Yy有遮盖作用。

四、9：3：3：1变形为9：3：4(3+1)
[例4]在家兔中，C基因是体色表现必需的。灰兔和白兔杂交，F1全是灰兔，F2中9灰；3黑；4白。有色个体(包括灰与黑)与白色个体之比为3：1，而在有色个体内部，灰与黑也是3：1，这种差异是两对基因控制的。怎样来解释这种遗传现象呢？
[解析]因为每一个体中至少有一个显性C存在，才能显示出颜色来。没有C时，即cc纯合，不论是GG、Gg还是gg都表现为白色。也就是一对隐性基因纯合时(cc)，遮盖另一对非等位基因(Gg)的表现。据此，推导上述遗传图解如下：

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