遗传学实验题解法举例.docx
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1、遗传学实验题解法举例 张志文 ( 福建省永定第一中学 364100) 遗传学实验题是应用遗传学知识探究遗传现象的 实验题,笔者把该部分知识作一个简要的归类,以求学 生对这方面的知识有深刻的认识,寻求解题规律,提高 学生的探究能力。 1遗传的物质基础探究 遗传物质基础是核酸还是蛋白质呢?艾弗里实 验、格里菲思的肺炎双球菌转化实验、赫尔希和蔡斯的 噬菌体侵染实验,很好证实了 DNA是遗传物质。烟草 花叶病毒与车前草病毒重建实验证明了 RNA是遗传 物质。这些实验成功的关键在于把核酸与蛋白质分 开,直接地、单独地去观察核酸和蛋白质的作用。涉及 该部分知识的试题主要是与当前的时代背景相关,如 SARS
2、、 禽流感等。 例:为了做好禽流感的防治工作,某科研小组对禽 流感病毒遗传物质进行了如下实验: 实验目的 :探究禽流感病毒的遗传物质是 DNA还 是 RNA。 材料用具:显微注射器、禽流感病毒核酸提取物、 活鸡胚、 DNA水解酶、 RNA水解酶。 实验步骤: 取等量活鸡胚两组,用显微注射技 术,分别向两组活鸡胚中注射有关物质。 在适宜条 件下培养。 分别从培养 后的鸡胚中抽取样品,检测 是否产生禽流感病毒。 请你根据以上材料,完成表格 : 注射的 物质 实验现象预测 (有无禽流感 病毒产生) 相关判断 (禽流感病毒 的遗传物质) 第一组 如果 则 是遗传物质; 如果 则 是遗传物质。 第二组
3、如果 则 是遗传物质: 如果 则 是遗传物质。 这是一道探究性试题,但探究范围比较狭隘,非此 即彼(是 DNA还是 RNA)因而只要设计对照实验:一 组注射核酸提取物 + DNA水解酶,另一组注射核酸提 取物 +RNA水解酶,观察结果即可。 参考答案 : 该核酸提取物 + DNA水解酶 有 无 RNA DNA 该核酸提取物 + RNA水解酶 有 无 DNA RNA 2基因的显、隐性判断 基因是遗传物质结构和功能的基本单位,遗传规 律是通过万方整糧的性状的传递规律来体现的,要研 究基因的传递规律首先要判断基因的显、隐性,基因的 显、隐性通过性状来体现。具有一对相对性状的纯合 个体相交,若后代只有
4、一种表现型,则子一代表现出来 的亲本性状是显性性状。 例:已知果蝇的直毛和非直毛是位于 X染色体上 的一对等位基因。但实验室只有从自然界捕获的、有 繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇 各一只,你能否通过一次杂交试验确定这对相对性状 中的显性性状,请用遗传图解表示并加以说明和推导。 题目给出了相对性状的果蝇,若用同种性状的果 蝇雌雄相交后代发生性状分离可以判断显、隐性;旦如 果后代不发生性状分离则不能判断显隐性。因此只能 用一对相对性状雌雄个体相交的方法来作出判断。 参考答案:能 XAX x XY XAXA x XaY X-X1 * xAY | J | QXAX X*Y XAXa
5、XAY XAX* X*Y 5 XAY X*Y 图 1 图 2 图 3 解决一:任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。若 后代只出现一种性状,则该杂交组合中的雄果蝇代表 的性状为隐性(如图 1)。 若后代果蝇雌、雄各为一种性状,则该杂交组合中 雄果蝇代表的性状为显性(如图 2)。若后代中雌、雄 果蝇均含有两种不同的性状且各占 1/2,则该杂交组 合中雄果蝇性状为隐性。(如图 3)。 解法二:任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。若 子代雌蝇不表现母本性状(如图 2),则亲本雄蝇性状 为显性。若子代雌蝇要表现母本性状(如图 1、 3),则 亲本雄蝇性状为隐性。 3基因位置的判断 基因可能位于常染色体上也可
6、能位于性染色体 上,如何来推断呢?位于常染色体上的基因控制的性 状,该性状在子一代雌雄个体中的表现情况相同(即性 状与性别无关),位于性染体上的基因,该基因控制的 性状表现与性别相关。假如基因位于 Y染色体上,则 限雄性遗传,如果基因位于 X染色体上显性遗传则具 有该性状个体雌性多于雄性,若是隐性遗传则具有该 性状个体雄性多于雌性。 例 1:已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因。 若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本,你能 这道题是显、隐 性性状判断及基因位置的判断,从 学生考后反馈来看难度大。难度大的原因在于杂交后 代情况多,考场时间仓促不好归纳无从下手,如果从有 四种可能结果来反推却
7、容易得多,这就是作答技巧。 参考答案 :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 X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 X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 X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 X黄色雄蝇中,子一代
8、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。 4遗传规律的研究 高中阶段的学习需要掌握的遗传规律有孟德尔的 基因分离定律和基因自由组合定律,对这两个定律的 考查试题主要体现在研究两对等位基因是否遵循自由 组合定律以及如何验证该定律方面。 例:某学校的一个生物学兴趣小组进行了一项实 验,想通过实验来验证孟德尔的遗传定律。该小组用 豌豆的两对相对性状做实验,选取了黄色圆粒 ( 黄色与 圆粒都是显性性状)与某种豌豆作为亲本杂交得到 F,,并且 F,的统计数据绘成了的柱形图(图 4)。请根 据实验结果讨论并回答下列有关问题: 图 4 (1) 有同学认为子代黄色与绿色比符合遗传因子
9、的分离定律,但圆粒与皱粒比不符合遗传因子的分离 定律,你觉得该同学的想法有道理吗?你能设计一个 实验来证明你的想法吗? (2) 在统计数据中这 4种表现型的比不是 9: 3: 否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 X染色体上?请说明推导过程。 题干给出的是纯合相对性状的果蝇,直接可以通 过计数正交和反交的结果来判断。 参考答案 :取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇,进 行正交和反交 ( 即直毛 X非直毛,非直毛 X直毛)。若 正、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色 体上,若正、反交后代性状表现不一致,则该等位基因 位于 X染色体上。 例 2:对某地区人类的遗传病调查
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