遗传学推理实验设计题专项训练

遗传学推理实验设计题专项训练

1．细胞核遗传和细胞质遗传

1.自然界中玉米的绿色茎为稳定遗传，但在田间偶尔也会有紫色茎的玉米出现。

（1）请用绿茎玉米和紫茎玉米为材料，设计一个方案判断这一性状是否由质基因控制的，写出实验方案。

①实验方案：___________________________________________________________。

②预测结果并得出相应结论：______________________ __

（2）若已证实这对性状为核基因A和a控制，选用绿茎纯合子玉米与紫茎玉米杂交，

证明这对性状的显隐性关系：

①若子代表现型，则绿为显性；此株紫色玉米的基因型为；

②若子代表现型全为紫色，则绿为性，此株紫色玉米的基因型为；

③若子代既有绿茎又有紫茎，则紫色为性，此株紫色玉米的基因型为。

2．显性性状与隐性性状的判定

2.石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。

（1）要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用_______________________来大量繁殖。有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？

________________________________________________________________________

（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）

________________________________________________________________________

（3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于Ｘ染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂合组合，杂交结果，得出结论）

________________________________________________________________________

（4）同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出两种合理的育种方案（用图解表示）。

（5）野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98％变为10％，则石刁柏是否已发生了生物的进化，为什么

____________________________________________________________。

3．纯合体与杂合体的判定

3.3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支试管果蝇的基因型（已知红眼对白眼为显性，显性基因用B表示）。

4．常染色遗传和伴X染色体遗传的判定

4．1、一只雌鼠的一条染色体上的某基因发生了突变,使野生型形状变为突变型性状.该雌鼠与野生型雄鼠杂交,雌雄个体均既有野生型,又有突变型.

(1).在野生型和突变型这对相对性状中,显性性状是 ,隐性性状是.

(2).根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因在X染色体还是常染色体上,请简要说明推断过

程? 。

(3)若根据上述杂交实验不能确定突变基因在X染色体上,还是在常染色体,若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,请设计实验说明实验方法.预期和结论,并写出遗传图解.

4.2、已知果蝇中，灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交，子代中雌

蝇表现型比例与雄蝇表现型比例如图所示。

(1)控制直毛和分叉毛的基因位于_______上，判断的主要依据是

(2)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，请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?说明推导过程。

(3)果蝇中刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性，若这对等位基因位于

x、Y染色体的同源区段上，则刚毛雄果蝇可表示为；若仅位于x染色体上，

则只能表示为现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交试验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是

仅位于X染色体上。

写出遗传图解，并简要说明推断过程。

5．两对基因是否符合孟德尔遗传规律的判定

5.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。

6．生物性别决定

6.玉米植株的性别决定受两对基因（B—b，T—t）的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因

（11的基因型为，表现型为；12

为，分离比为。

（2）基因型为的雄株与基因型为的雌株杂交，后代全为雄株。

（3）基因型为的雄株与基因型为的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1。

7．环境因素(外因)和遗传因素(因)对生物性状影响的实验设计

7.番茄（2n=24）的正常植株（A）对矮生植株（a）为显性，红果（B）对黄果（b）为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题：

（1）现有基因型AaBB和aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有种，基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为。

（2）在♀AA×♂aa杂交种中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是。

（3）假设两种纯和突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二碱基前多了一个U。与正常植株相比，突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平解释原因：

。

（4）转基因技术可以使某基因在植物体过量表达，也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。

①实验设计：（借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤）

a．分别测定正常和矮生植株的赤霉素含量和株高

b．；

c．。

②支持上述假设的预期结果：。

③若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：。

8．育种过程的实验设计

8玉米籽粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合，今有两种基因型纯合的玉米籽粒，其表现型分别为：黄色非糯、白色糯。

（1）请用以上两种玉米籽粒作为亲本，通过杂交试验获得4种籽粒表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1:1:1:1（用遗传图解回答）（4分）。

若亲本不变，要获得上述4种籽粒，但比例接近9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）（4分）

（2）如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂、纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米作亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？（4分）

（3）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，再进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯籽粒、后者全部结白色糯籽粒。由此可推测，黄色籽粒的出现是基因发生

的结果，其实质是射线诱发的分子结构发生了改变。

（4）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用

进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为，这些植株均自交，所得籽粒性状在同一植株上表现

（一致、不一致），在植株群体中表现（一致、不一致）。

（5）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为

的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用技术才能获得具有目的基因的玉米植株。

9．变异

9.阅读下列材料，回答有关问题：

在两栖类的某些蛙中，雄性个体的性染色体组成是XY，雌性个体的性染色体组成是XX。如果让它们的蝌蚪在20℃下发育时，雌雄比率约为1︰1。如果让这些蝌蚪在30℃下发育时，不管它们具有什么性染色体，全部发育成雄性。

那么较高的温度是否改变了发育着的蝌蚪（XX）的性染色体而使之改变性状,还是只改变了性别的表现型呢？

（1）请你设计实验来证明这一问题。（只说出大体操作思路即可）

材料、用具：同一双亲产生的适量的蛙受精卵、相同的饲料、显微镜、各种试剂等。

实验步骤：

①取同一双亲产生的适量的蛙受精卵；

②随机选取若干只成蛙编号（如1～10），；

③显微镜下观察染色体组成，并进一步做染色体组型分析（观察性染色体组成）及统计；

④预期实验结果：a ；

b ；

（2）不同温度条件下发育出的蛙的性别表现有差异，这说明：；

（3）若温度只改变了蛙的表现型，则30℃条件下发育成的雄蛙在其产生生殖细胞的过程中，细胞中含有X染色体最多为条；若其中含XX的雄蛙与正常条件下发育成的雌蛙交配，在一般条件下后代性别有种。

（4）由蛙受精卵发育成蝌蚪大体经过的阶段主要是：；在蛙的整个生命进程中，其细胞分化在时期达到最大限度。

（5）青蛙依靠捕食昆虫等小动物生活，据此推测它的消化液中含有的消化酶主要是（答出两种即

可）：。在生态系统中，青蛙通常属于级消费者。

10、遗传中的多基因一效现象

10请回答下列关于小麦杂交育种的问题：

（1）设小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型AA为高产，Aa为中产，aa为低产。抗锈病与不抗锈病受另一对等位基因控制（用B、b表示），只要有一个B基因就表现为抗病。这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系杂交产生F1，F1自交得F2。

① F2的表现型有

②选出F2中抗锈病的品系自交得F3，请在下表中填写F3

F3

（2）另假设小麦高产与低产由两对同源

染色体上的两对等位基因（E与e，F与f）

控制，且含显性基因越多产量越高。现有

高产与低产两个纯系杂交得F1，F1自交得

F2，F2中出现了高产、中高产、中产、中

低产、低产五个品系。

① F2中，中产的基因型为。

②请在右图中画出F2中高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系性状分离比的柱状图。

11.系谱图计算：

11.1下图为甲种遗传病（基因为A、a）和乙种遗传病（基因为B、b）的家系图。其中一种遗传病基因位于常染色体上，另一种位于X染色体上。请回答以下问题（概率用分数表示）。

（1）甲种遗传病的遗传方式为___________。

（2）乙种遗传病的遗传方式为___________。

（3）Ⅲ-2的基因型及其概率为。

（4）由于Ⅲ-3个体表现两种遗传病，其兄弟Ⅲ-2在结婚前找专家进行遗传咨询。专家的答复是：正常女性人群中甲、乙两种遗传病基因携带者的概率分别为1/10 000和1/100；H如果是男孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是

____________，如果是女孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是___________；因此建议____________。

11.2请回答下列有关遗传的问题。

（1）人体X染色体上存在血友病基因，以X h表示，显性基因以X H表示。下图是一个家族系谱图，请据图回答：1）若1号的母亲是血友病患者，则1号父亲的基因型是。

2）若1号的双亲都不是血友病患者，则1号母亲的基因型是。

3）若4号与正常男性结婚，所生第一个孩子患血友病的概率是。若这对夫妇的第一个孩子是血友病患者，再生一个孩子患血友病的概率是。

（2）红眼（A）、正常刚毛（B）和灰体色（D）的正常果蝇经过人工诱变产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。

1）人工诱变的物理方法有。

2）若只研究眼色，不考虑其他性状，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇的表现型及其比例

是。

3）基因型为ddX a X a和DDX A Y的果蝇杂交，F1雌雄果蝇的基因型及其比例是。

4）若基因a和b的交换值为5%，现有白眼异常刚毛的雌果蝇与正常雄果蝇杂交得到F1，F1雌果蝇所产生卵细胞的基因型的比例是X AB：X Ab：X aB：X ab= ：：：。

12.基因频率计算

12.1人体的排泄具有强烈气味的甲烷硫醇的生理现象是受常染色体隐性基因m控制的，正常现象受常染色体显性等位基因M控制的。如果在冰岛的人群中m的频率为0.4，试问：在一双亲都正常，有3个孩子的家系中有2个正常

男孩和一个患病女孩的概率是多少？

12.2通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（I A I A，I A i）的频率=0.45；B型血（I B I B，I B i）的频率=0.13；AB型血（I A I B）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算I A、I B、I的基因频率。

典型遗传题

1、某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是

A．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2

2、某种植物为异花传粉植物，高茎（D）对矮茎（d）为显性，茎的绿色（G）对紫色（g）为显性，在随机受粉的A植物种群中，表现型的比例如下：

表现型高绿高紫矮绿矮紫

百分比65% 10% 19% 6%

问该种群中，基因型DDGG的个体的百分比是（）

A．9% B．12% C．18% D．36%

3、（Ⅰ）雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因（T）与油质透明基因（t）是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色蚕基因（G）与白色蚕基因（g）是位于常染色体上的一对等位基因，T 对t，G对g为显性。

（1）现有一杂交组合：ggZ T Z T X GGZ t W，F1中结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为__________，

F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为____________________。

（2）雄性蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。现有下来基因型的雄、雌亲本：GGZ t W、GgZ t W、ggZ t W、GGZ T W、GGZ T Z t、gg Z T Z t、ggZ t Z t GgZ t Z t，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明区别的特点，从F1中选择结天然绿色蚕的雄蚕用用生产（用遗传图解和必要的文字表述）。

(Ⅱ)鸟类的性别决定类型为ZW型，雌性的性染色体组成是ZW，雄性是ZZ。鹌鹑种场孵化的一批雏鹌鹑中出现了一只罕见白羽雏鹌鹑，为研究鹌鹑的羽色遗传，为该白羽雌鹌鹑选配了若干粟羽雄鹌鹑，结果F1代均为粟羽。F1代鹌鹑多次相互交配，后代中均有白羽出现，出现的白羽都是雌性。通过F1代的雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑回交，先后得到4只白羽雄鹌鹑。请分析回答：

（1）罕见白羽性状的出现是的结果，该性状属于（显性/隐性）性状。

（2）若控制鹌鹑羽色的基因用D、d表示，写出F2代粟羽雌鹌鹑的基因型是，F2代白羽雌鹌鹑的基因型，F2代粟羽雄鹌鹑的基因型。

（3）F1代的雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑回交，得到白羽雄鹌鹑的几率为。

（4）若选择羽的雄鹌鹑与羽的雌鹌鹑杂交，就可通过体色直接判断出子代鹌鹑的性别。

(Ⅲ)下图为某家族两种遗传病的系谱图，甲病（由A或a基因控制）

和乙病（由B或b基因控制），已知其中一种病为伴性遗传。请回答下列

有关问题：

（1）甲病的遗传方式属于染色体上的性遗传。

（2）写出I—1的基因型，她的一个初级卵母细胞产生的卵细胞类型有种。

（3）若III —8与III —11结婚，生育一个患甲病子女的概率为 ，生育一个只患一种病的子女的概率为 。已知人群中甲病的发病率为1/10000，若III —8与一个表现正常的男性结婚，则生育一个患甲病子女的概率约为 。因此，应禁止 结婚，以降低后代遗传病的发病率。

4、在群体中，位于某对同源染色体同一位置上的两个以上，决定同一性状的基因，称为复等位基因。如控制人类ABO 血型的基因。已知紫色企鹅的常染色体上也有一系列决定羽毛颜色的复等位基因：G 、g ch 、g h 、g 。该基因系列在决定羽毛颜色时，表现型与基因型的关系如下表：

请回答下列问题： （1）以上复等位基因的出现体现了基因突变的 特点，企鹅羽毛颜色的基因型共有 种。 （2）若一只深紫色企鹅和一只浅紫色企鹅交配后，生下的小企鹅羽毛颜色为深紫色：中紫色=1:1.，则两只亲本企鹅的基因型分别为

和 。

（3）若中紫色雌雄企鹅交配后，后代出现中紫色和白色企鹅，现让子代中的中紫色与浅紫色杂合体交配，请用柱状图表示后代的表现型及比例。

（4）基因型Gg 的个体是深紫色的，研究发现由于臭氧层“空洞”，近年来在紫外线的辐射增强的地区，某些基因型Gg 个体的背部也会长出白色羽毛，产生这种变异的原因可能是某些细胞在有丝分裂的 期发生了基因中 序列的改变；也可能是染色体结构发生 变异。

（5）现有一只浅紫色雄企鹅和多只其他各色的雌企鹅，如何利用杂交方法检测出该雄企鹅的基因型？（写出实验思路和预期实验结果即可）

5、甲图为人的性染色体简图。X 和Y 染色体有一部分是同源的（甲图中I 片段），该部分基因互为等位：另一部分是非同源的（甲图中的Ⅱ—1，Ⅱ—2片段），该部分基因不互为等位。乙、丙两图为遗传系谱。请回答：

（1）在减数分裂形成配子过程中，X 和Y 染色体能通过互换

发生基因重组的是甲图中的 片段。

（2）乙图中患者的基因型可能是

（3）丙图中有两种遗传病。一种是先天代病称为黑尿病(A ，

a)，病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑。另一种是因

缺少珐琅质而牙齿呈现棕色(B ，b)。

①棕色牙齿基因位于甲图 染色体上的______片段上，

由 性基因决定。

②写出3号个体可能的基因型__________。7号个体基因型有_____种。

③若10号个体和14号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿概率是

__________。

④假设某地区人群中每10000人当中有1个黑尿病患者，若10号个体与该

地一个表现正常的男子结婚，则他们生育一个棕色牙齿有黑尿病的孩子的概

率约为__________。

6、小鼠由于其繁殖力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料。下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况，在实验中发现有些基因有纯合致死现象（在胚胎时期就使个体死亡）。请分析回答下列问题。

羽毛颜色表现型 基因型

深紫色 G

中紫色 g ch

浅紫色 g h

白色 gg

（1）甲种鼠的一个自然种群中，体色有黄色（Y）和灰色（y），尾巴有短尾（D）和长尾（d）。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F l的表现型为：黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾＝4 ：2 ：2 ：1。则该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为_____________；让上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2代中灰色短尾鼠占_____________。

（2）乙种鼠的一个自然种群中，体色有三种：黄色、灰色、青色。其生化反应原理如下图所示。

已知基因A控制酶1的合成，基因B控制酶2的合成，基因b控制酶3的合成（基因B能抑制基因 b的表达）。纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠积累过多而导致50％的个体死亡。分析可知：黄色鼠的基因型有________种；两只青色鼠交配，后代只有黄色和青色，且比例为1 ：6，则这两只青色鼠其中一只基因型一定是_________。让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，则后代个体表现型比例为黄色：青色：灰色＝___________。

（3）丙种鼠的一个自然种群中，体色有褐色和黑色两种，是由一对等位基因控制。

①若要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系，采取的方法最好是

______________________________________。

②已知褐色为显性，若要通过杂交实验探究控制体色的基因在X染色体或是常染色体上，应该选择的杂交组合是

______________。不通过杂交实验,还可采用

______________________________的方法进行分析判断。

（4）丁种鼠的体色有黄色、灰色和黑色，小鼠的尾巴有长尾与短尾，小鼠体色与尾巴长短性状独立遗传。用黄色雌、雄小鼠做亲本杂交，得到的子代总是黄色小鼠与非黄色小鼠比例为2：1。用纯种灰色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，得到的子代全是灰色小鼠。用短尾雌雄小鼠做亲本杂交，得到的子代总是短尾小鼠与长尾小鼠比例为2：1。

若用灰色短尾雄鼠与黑色长尾雌鼠杂交，得到的子代中雌雄个体均有灰色、黑色、长尾、短尾性状出现。

①现有一对性别不同的黄色短尾小鼠．欲用这对小鼠进行多次杂交实验。①请预测它们产生的子代在体色和尾巴

长度方面的表现型及其比例_______。②请预测它们产生的雌性黄色短尾子代的概率_______。

②现有一对雌雄灰鼠，多次杂交后产生的大量子一代的雌雄个体中均有灰鼠和黑鼠。现要以上述子一代小鼠为材料选育出纯合灰色雄鼠，应采取最简捷的方法是_______

7、某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。用这4个品种做杂交实验，结果如下：

实验1：紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫：1红；

实验2：红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫：3红；4白；

实验3：白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白；

实验4：白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白。

综合上述实验结果，请回答：

（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是。

（2）写出实验1（紫×红）的遗传图解，（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。遗传图解为：

（3）为了验证花色遗传的特点。可将实验2（红×白甲）得到F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为。