如何设计杂交实验,求证某一性状的遗传方式
思考过程:
①供实验的果蝇是具有相对性状的自然种群,所以,果蝇种群中一定有杂合体存在:
②果蝇个体小,繁殖率高,繁殖时间短,在正反交组合中都可以选多对果蝇,繁殖大量后代,便于进行统计分析:
③题目限制了只能用正反交实验,我们只好用前面讲到的方法1进行推导分析:
④推导过程
观察正反交
结果否一致一致→常染色体遗传灰多于黄→灰显黄隐
黄多于灰→黄显灰隐
不一致→伴X遗传灰雌×黄雄→雄全灰、雌全黄
黄雌×灰雄→黄多于灰黄显灰隐
黄雌×灰雄→雄全黄、雌全灰
灰雌×黄雄→灰多于黄灰显黄隐
以上过程都是在草稿上完成,思路清晰后。就要组织答案,这就像实验设计的预期结果一样,实验并没有做,各种可能的结果都要分析,所以答案要分4段回答,即正交反交结果一致2种情况,不致2种情况。
答案:
如果2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2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。
如果本题,题干没有限制用正交反交法推测显隐性.也可以用方法2,即选多对相同性状的雌雄个体相互交配,观察后代有无性状分离。
例2(2005年全国卷Ⅰ.31)已知牛的有角与无角为1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),随机选出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?请简要说明推断过程。
2)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(简要写出杂交组合预期结果并得出结论)?
思考过程:1)①由于有角无角这对相对性状,属常染色体遗传,所以雌、雄个体都有3种可能的基因型:AA、Aa、aa;
②题干中的6组交配,有一个特点,公牛只有一头,即6组交配.父本的基因型相同;
③牛的繁殖率低,子代个体数少,子代分离比不能按分离定律来推导(因为偶然性大)。
④设无角对有角为显性,则1头无角公牛的基因型为AA或Aa,6头有角母牛的基因型都为aa,如果这头公牛恰好为Aa的话,则6组杂交都是:
♂ Aa × aa♀
无角 ↓ 有角
Aaaa
无角 有角
所以6头小牛,可以是3头有角、3头无角
⑤设有角对元角为显性,则1头无角公牛的基因型为aa,6头有角母牛的基因型为AA或Aa,6组交配形式有2种:
Ⅰ:♂ aa × AA♀Ⅱ:♂ aa × Aa♀
无角 ↓ 有角↓
Aa Aaaa
有角 有角 无角
Ⅰ中都是有角牛。Ⅱ产生的1个子代可能是有角,也可能是无角,因此只要有3头母牛为Aa,6组的全部后代中,就有可能3个有角。3个无角。
结论:由题干所提供的实验结果,不能确定这对相对性状的显隐性。
如果一定要用这种具有相对性状的亲本间杂交确定显隐性,则必须进行很多杂交组合,且不能用同一头雄牛,在产生了大量的后代时,才能按前面所讲的方法进行分析推导,对于牛这样的大型哺乳动物.繁殖率低,繁殖时间长,产生大量的子代,用于统计分析,比较困难,也不符合实验设计的简便性原则,所以,一般不宜采用这种方法。
2)由于实验牛是自然种群,又已知是常染色体遗传,所以牛群中有3种可能的基因型:AA Aa aa,即一定有杂合体存在,可以用前面讲的方法2推导,即用性状相同的雌雄个体相互交配,看杂交后代有无性状分离。
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,概率各占1/2。6个组合后代合计会出现3头无角小牛,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2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,概率各占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,只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛,3头有角小牛。
综合上述分析,不能确定有角为显性,还是无角为显性。
2)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,有危为隐性(其他正确答案也给分)。
此类问题,是学生普遍感到困惑的问题,从2005年和2006年高考情况看,遗传推断题,学生失分很多,许多学生,甚至包括成绩好的学生,心里知道,表达不全面或者语不达意,原因就是解题思路不清晰,通过以上归纳,可以帮助学生构建一种解题模型,以便使学生解题时,思路清晰,表达全面、正确。
①供实验的果蝇是具有相对性状的自然种群,所以,果蝇种群中一定有杂合体存在:
②果蝇个体小,繁殖率高,繁殖时间短,在正反交组合中都可以选多对果蝇,繁殖大量后代,便于进行统计分析:
③题目限制了只能用正反交实验,我们只好用前面讲到的方法1进行推导分析:
④推导过程
观察正反交
结果否一致一致→常染色体遗传灰多于黄→灰显黄隐
黄多于灰→黄显灰隐
不一致→伴X遗传灰雌×黄雄→雄全灰、雌全黄
黄雌×灰雄→黄多于灰黄显灰隐
黄雌×灰雄→雄全黄、雌全灰
灰雌×黄雄→灰多于黄灰显黄隐
以上过程都是在草稿上完成,思路清晰后。就要组织答案,这就像实验设计的预期结果一样,实验并没有做,各种可能的结果都要分析,所以答案要分4段回答,即正交反交结果一致2种情况,不致2种情况。
答案:
如果2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2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。
如果本题,题干没有限制用正交反交法推测显隐性.也可以用方法2,即选多对相同性状的雌雄个体相互交配,观察后代有无性状分离。
例2(2005年全国卷Ⅰ.31)已知牛的有角与无角为1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),随机选出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?请简要说明推断过程。
2)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(简要写出杂交组合预期结果并得出结论)?
思考过程:1)①由于有角无角这对相对性状,属常染色体遗传,所以雌、雄个体都有3种可能的基因型:AA、Aa、aa;
②题干中的6组交配,有一个特点,公牛只有一头,即6组交配.父本的基因型相同;
③牛的繁殖率低,子代个体数少,子代分离比不能按分离定律来推导(因为偶然性大)。
④设无角对有角为显性,则1头无角公牛的基因型为AA或Aa,6头有角母牛的基因型都为aa,如果这头公牛恰好为Aa的话,则6组杂交都是:
♂ Aa × aa♀
无角 ↓ 有角
Aaaa
无角 有角
所以6头小牛,可以是3头有角、3头无角
⑤设有角对元角为显性,则1头无角公牛的基因型为aa,6头有角母牛的基因型为AA或Aa,6组交配形式有2种:
Ⅰ:♂ aa × AA♀Ⅱ:♂ aa × Aa♀
无角 ↓ 有角↓
Aa Aaaa
有角 有角 无角
Ⅰ中都是有角牛。Ⅱ产生的1个子代可能是有角,也可能是无角,因此只要有3头母牛为Aa,6组的全部后代中,就有可能3个有角。3个无角。
结论:由题干所提供的实验结果,不能确定这对相对性状的显隐性。
如果一定要用这种具有相对性状的亲本间杂交确定显隐性,则必须进行很多杂交组合,且不能用同一头雄牛,在产生了大量的后代时,才能按前面所讲的方法进行分析推导,对于牛这样的大型哺乳动物.繁殖率低,繁殖时间长,产生大量的子代,用于统计分析,比较困难,也不符合实验设计的简便性原则,所以,一般不宜采用这种方法。
2)由于实验牛是自然种群,又已知是常染色体遗传,所以牛群中有3种可能的基因型:AA Aa aa,即一定有杂合体存在,可以用前面讲的方法2推导,即用性状相同的雌雄个体相互交配,看杂交后代有无性状分离。
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,概率各占1/2。6个组合后代合计会出现3头无角小牛,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2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,概率各占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,只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛,3头有角小牛。
综合上述分析,不能确定有角为显性,还是无角为显性。
2)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,有危为隐性(其他正确答案也给分)。
此类问题,是学生普遍感到困惑的问题,从2005年和2006年高考情况看,遗传推断题,学生失分很多,许多学生,甚至包括成绩好的学生,心里知道,表达不全面或者语不达意,原因就是解题思路不清晰,通过以上归纳,可以帮助学生构建一种解题模型,以便使学生解题时,思路清晰,表达全面、正确。
(原载2007年第11期《生物学通报》)
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