遗传实验设计专题

生物遗传实验设计(内部资料)一、显隐性的确定为了确定某一性状的显隐性，可以采用以下方法：1.若已知亲本皆为纯合体，则可以使用杂交法（定义法）。

2.若已知亲本为野生型（或自然种群），则可以使用性状分离法：选取具有相同性状的多对亲本杂交，看后代有无性状分离。

若有，则亲本的性状为显性性状，若无，则亲本为隐性性状。

3.若已知亲本为野生型，则可选取多对具有相对性状的亲本杂交，后代中比例大的性状是显性性状。

4.若亲本未知类型：对于植物，可以采用方案一：杂交分别自交，或者方案二：分别自交杂交。

具体步骤见上文。

对于动物，可以将上述分别自交换为同性状的多对个体杂交。

注意：上述方法主要适用于常染色体遗传，如果是X染色体，则需要采用下面的方法。

5.X染色体：若亲本皆为纯合体，则可以选具有相对性状的雌雄个体交配。

若亲本为野生型（或自然种群），则可以选多对（或一雄多雌）具有相对性状的雌雄个体交配。

例1】：科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船，从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体，培育出大果实“太空甜椒”。

假设果实大小是一对相对性状，且由单基因（D、d）控制的完全显性遗传，请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实太空甜椒为实验材料，设计一个方案，以鉴别太空甜椒大果实这一性状的基因型。

①你的实验设计原理是遵循遗传的显隐性规律。

②请你在下表中根据需要设计1～2个步骤，在下表中完成你的实验设计方案，并预测实验结果和得出相应的结论。

（8分）选择的亲本及交配方式| 预测的实验结果（子代果实性状）| 结论（太空甜椒基因型） |纯种小果实普通甜椒 x 太空甜椒 | 子代果实大小不确定 |无法得出结论 |纯种小果实普通甜椒自交 | 子代果实大小均为小 | 纯合小果实基因型为dd |太空甜椒自交 | 子代果实大小均为大 | 纯合大果实基因型为DD |将纯合小果实和纯合大果实杂交 | 子代果实大小均为大 |杂合大果实基因型为Dd |③在不同地块栽培这些纯种的大果实太空甜椒时，发现有的地里长出的甜椒都是小果实的，这说明生物的性状是受环境因素影响的结果。

遗传实验设计专题主讲教师: 毕诗秀一、遗传学常用的研究方法1.动植物杂交实验法2.假说演绎法提出→作出（理论解释）→设计（演绎推理）→验证→得出3.数学统计法计算遗传概率以及进行基因定位4.调查法群体调查——调查某种遗传病的率家系调查——调查某种病的方式二、典型例题１. 以孟德尔的一对相对性状遗传研究为例, 写出杂交实验法的过程和思路：⑴选择杂交, 获得F1, 结果；⑵让 , 结果；⑶为了解释上述现象, 孟德尔提出假设的核心是；⑷验证假设: 设计了实验, 即；⑸预期结果:。

孟德尔设计测交实验的意义是通过的比例来反映的比例；⑹实施实验方案, 得到的_______ __与_____ ____相符, 由此得出结论。

2. 科学家从某植物突变植株中获得了显性高蛋白植株（纯合子）。

为验证该性状是否由一对基因控制, 请参与实验设计并完善实验方案：①步骤1: 选择和杂交。

预期结果: 。

②步骤2: 。

预期结果: 。

③观察实验结果, 进行统计分析:如果与相符, 可证明该性状由一对基因控制。

3.⑴在一块高杆（显性纯合体）小麦田中, 发现了一株矮杆小麦。

请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）⑵大部分普通果蝇身体呈褐色（YY）, 具有纯合隐性等位基因yy的个体呈黄色。

但是, 即使是纯合的YY品系, 如果用含有银盐的食物饲养, 长成的成体也为黄色, 这称为“表型模拟”, 是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。

若有一只黄色的果蝇, 你如何判断它是属于纯合yy还是“表型模拟”？方法步骤:第一步: 用该未知基因型黄色果蝇与交配；第二步: 将孵化出的幼虫用饲养, 其他条件适宜；第三步: 观察。

结果预测: 如果后代出现了色果蝇, 则所检测果蝇为“表型模拟”；如果子代全为色, 说明所测黄色果蝇的基因型是 , 不是“表型模拟”。

4.某植物（2n=10）花蕊的性别分化受两对独立遗传的等位基因控制, 显性基因B和E共同存在时, 植株开两性花, 表现为野生型；仅有显性基因E存在时, 植株的雄蕊会转化成雌蕊, 成为表现型为双雌蕊的可育植物；只要不存在显性基因E, 植物表现为败育。

遗传类实验设计专题复习（一）某某省某某中学X玉生典例精析类型1：质遗传和核遗传确定的实验设计例题1、有人发现某种花卉雌雄同株，有红花和白花两种表现型，现有纯种红花和白花植株若干。

(1)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。

(2)如果花色的遗传是细胞核遗传，请写出F2代的表现型及其比例。

类型2：核遗传类型确定的实验设计例题2、猪蹄的形状有正常蹄和骡状蹄之分。

该性状由一对等位基因控制。

现有多头猪，其中有纯合、有杂合，有雌性、有雄性，且雌、雄猪中都有正常蹄和骡状蹄（从表现型上不能区别纯合体和杂合体）。

（1）如何由所给条件确定这对性状的显性和隐性？（2）如果正常蹄是显性性状，那么如何确定这对基因是在X染色体上，还是在常染色体上？类型3：环境和遗传因素对生物性状影响的实验设计例题3、已知家鸡的突变类型无尾（M）对普通类型有尾（m）是显性。

现用普通有尾鸡自交产的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状。

（1）普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是，如果不在孵化早期向卵内注射胰岛素，正常情况下表现型应是。

（2）胰岛素的作用是诱导基因m突变为M还是影响胚胎的正常发育，请设计实验探究，写出实验步骤、实验结果和结论。

强化练习强化1、（06年卷）为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴 60 的γ射线辐射植物种子筛选出不同性状的突变植株，从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行的部分杂交实验如下：①控制高产、优质性状的基因位于对染色体上.在减数分裂联会期（能、不能）配对。

②抗盐性状属于遗传。

强化2、（06年全国理综卷）从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。

已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。

初中生物设计遗传实验教案实验目的：通过观察豌豆的遗传规律，了解孟德尔的遗传定律并掌握分离和重新组合的基本原理。

实验材料：1. 豌豆种子2. 深盘或小花盆3. 泥土4. 水5. 标签6. 铅笔实验步骤：1. 在深盘或小花盆中铺上一层泥土，并在泥土上标记出不同区域。

2. 将豌豆种子分别种植在标记好的不同区域内，并记清楚每一种子的品种及特征。

3. 给每个豌豆植株贴上标签，以便于识别。

4. 每天浇水，观察每个品种的豌豆植株的生长情况，并记录下来。

5. 记录每个品种豌豆植株的花色、花形、种子颜色等遗传特征，并根据孟德尔的遗传定律，分析各个特征的表现方式和遗传规律。

实验要求：1. 每位同学选择不同的豌豆品种进行实验，确保实验结果的多样性。

2. 严格按照实验步骤进行操作，做好记录，并及时向老师汇报实验进展和结果。

3. 在实验结束后，整理实验结果，并进行分析和总结，结合遗传原理对实验结果进行解释。

实验评价：1. 实验过程中是否认真细致，有无遗漏操作步骤。

2. 是否能够准确记录实验数据，并能够进行分析和总结。

3. 是否能够根据遗传定律解释实验结果。

实验延伸：1. 可以进一步探究不同豌豆品种交配结果的遗传规律。

2. 可以寻找其他植物或动物进行类似的遗传实验，拓展遗传学的知识领域。

实验注意事项：1. 注意观察和记录实验数据，确保实验结果的准确性。

2. 涉及到植物的实验，要注意保持良好的环境卫生，保护植物生长的环境。

3. 实验结束后，要将实验器材整理干净，避免造成污染和浪费。

遗传实验设计一、相对性状显隐关系确定的实验设计例1 科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船,应用在微重力和宇宙射线等各种因素作用下生物易发生基因突变的原理,在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体,培育出大果实“太空甜椒”。

假设果实大小是一对相对性状,且由单基因控制的完全显性遗传,请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料,设计一个实验方案,以鉴别太空甜椒大果实这一性状的基因型。

解析直接用纯种小果实与大果实杂交，观察后代的性状：1、如果后代全表现为小果实，则小果实为显性，大果实为隐性；2、如果后代全表现为大果实或大果实与小果实的比例为1∶1，则大果实为显性，小果实为隐性。

例2 马的毛色有栗色和白色两种。

正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马，假定毛色由基因B和b控制，此基因位于常染色体上。

现提供一个自由放养多年的农场马群为实验动物，在一个配种季节从该马群中随机抽取1头栗色公马和多头白色母马交配，⑴如果后代毛色均为栗色；⑵如果后代小马毛色有栗色的，也有白色的。

能否分别对⑴⑵结果判断控制马毛色基因的显隐性关系。

若能，说明理由；若不能，设计出合理的杂交实验。

解析这道题比较开放。

（1）能。

理由：如果栗色为隐性，则这匹公马的基因型为bb，白色母马的基因型为BB、Bb，那么后代小马的基因型为Bb和bb，即既有白色的也有栗色的。

如果栗色为显性，则这匹栗色公马的基因型为BB或Bb，多匹白色母马的基因型均为bb，那么后代小马的基因型为Bb，全为栗色；或后代小马的基因型为Bb和bb，栗色和白色均有。

综上所述，只有在栗色公马为显性纯合体的情况下才会出现后代小马毛色全为栗色的杂交结果。

（2）不能。

杂交方案：从马群中随机选择多对栗色母马与这匹栗色公马杂交（栗色×栗色）。

如果后代出现白马。

则栗色为显性，白色为隐性；如果后代全部为栗色马，则白色为显性，栗色为隐性。

二、验证遗传定律的实验设计例3 用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。

遗传实验设计专题一、基因型（显隐性、纯合子和杂合子）的判断1．测交：（动物或植物）2．自交：（植物、尤其是两性花）3．杂交：（动物）待测个体甲×多个同性状个体例1：某蛋鸡羽色有黑色与麻色，由常染色体上的基因(A／a)控制，其胫色有深色与浅色(显性)，由另一对同源染色体上的基因(D／d)控制。

)饲喂特殊的饲料会影响黑色素的生成，能使麻羽与浅胫分别变为黑羽与深胫。

现有一只基因型可能为AaZDW、AaZdW与aaZDW的黑羽深胫母鸡，正常饲料喂养的各种纯种公鸡，请设计杂交实验确定该母鸡的基因型。

(写出实验思路与预测结果)实验思路：_________________________________________________________________________________________。

预测结果：_________________________________________________________________________________________。

二、基因位置的确定1.判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验实验设计：双杂合子的雌雄个体相互交配产生子代，统计子代中性状的分离比。

结果预测及结论：①若子代中出现9:3:3:1的性状分离比（或其变式），则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上；②若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比（或其变式），则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。

例2：某珍禽其羽毛颜色由位于某一对常染色体上的两对基因（E、e和F、f）控制，E为有色基因，e为白色基因，E对e为显性；F和f分别控制紫羽和灰羽，F对f为显性，请设计实验来验证控制该珍禽羽毛颜色的基因是位于同一对同源染色体上。

（用遗遗传图解和必要的文字表示）。

2.判断基因位于常染色体上还是X染色体上的常用方法（1）未知显隐性：①亲本组合：正反交②结果预测及结论：A、若正交与反交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上；B、若正交与反交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的X染色体上。

遗传实验设计一、显、隐性性状判断二、纯合子和杂合子的判断三、基因位置的确定四、可遗传变异和不可遗传变异的判断五、显性突变和隐性突变的判断六、基因突变和染色体变异的判断一、显、隐性性状判断1、相同性状个体杂交：（使用条件：一个自然繁殖的种群中，显隐性基因的基因频率相等）（1）实验设计：选多对相同性状的雌雄个体杂交（植物则自交）。

（2）结果预测及结论：①若子代中出现性状分离，则所选亲本性状为显性；②若子代只有一种表现型且与亲本表现型相同，则所选亲本性状为隐性。

例1、已知牛的有角与无角为一对相对性状，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）例1；答案：（1)不能确定。

（2分）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。

（5分）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。

（7分）综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。

（1分）(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an h 2、根据亲代与子代出现的表现型及比例直接推测 （1）根据子代性状判断①已知亲本为纯合子：不同性状亲代杂交→后代出现的性状即为显性性状②未知亲本是否纯合：不同性状亲代杂交→后代只出现一种性状（量大）→该性状为显性性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子相同性状亲本杂交→后代出现不同于亲本的性状→该性状为隐性性状→亲本都为杂合子（2）根据子代性状分离比判断①具有一对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为3:1→分离比为3的性状为显性性状②具有两对相对性状亲本杂交→子代性状分离比为9:3:3:1→分离比为9的两性状都为显性例2、经大量研究，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径，简图如下。

遗传学研究中常见的实验设计遗传学作为生物学的重要分支，涉及到物种的遗传变异、遗传跨代传递等重要问题。

为了深入了解生物的遗传特征以及遗传变异的原因和机制，遗传学研究中经常采用各种实验设计来验证假设、收集数据、分析结果和得出结论。

本文将介绍一些遗传学研究中常见的实验设计。

1. 单基因分离实验设计：单基因分离实验设计是遗传学研究中最常用的实验设计之一。

通过选择两个不同的个体交配，例如一个纯合个体和一个杂合个体，可以产生一个F1代的杂合个体。

然后将F1代杂合个体进行自交，得到F2代个体。

通过观察F2代个体的表型和基因型，可以揭示出该基因的遗传规律以及显性和隐性的性状表达。

2. 杂交实验设计：杂交实验设计用于研究杂种的特性和杂种优势。

一般情况下，选择两个纯合个体（即纯合即两个等位基因都相同的个体）作为亲本，进行人工授粉或杂交。

随后，观察和比较杂种与亲本的表型和性状，以确定是否存在杂种优势（杂种比亲本更强壮、生长更快或更抵抗病害等）。

3. 突变实验设计：突变实验设计用于研究基因突变对生物表型的影响。

通过使用突变体（基因突变导致的特殊表型的个体）和正常个体进行杂交，观察杂交后代的表型和性状。

与正常个体相比，突变体的特殊表型可以为研究者提供有关基因功能和表达的重要信息。

4. 连锁实验设计：连锁实验设计用于研究遗传连锁现象以及基因的相对位置和距离。

通过选择两个或多个与目标特征相关的基因，进行交叉杂交实验。

在分离后代的过程中，通过观察不同基因组合的频率，可以确定基因之间的连锁关系以及它们在染色体上的相对位置。

5. 基因组实验设计：基因组实验设计用于研究整个基因组（一个生物体所有基因的集合）的特性和遗传机制。

近年来，随着高通量测序技术的发展，遗传学研究中应用基因组学的方法逐渐增多。

通过对多个个体的基因组进行测序和比较，可以揭示不同个体之间的遗传差异以及与表型相关的遗传变异。

总结：遗传学研究中的实验设计对于揭示基因的遗传规律、遗传变异的原因和机制具有重要意义。

初中生物学科中的遗传实验设计遗传实验设计是初中生物学科中的重要内容之一。

通过设计和进行遗传实验，可以让学生深入了解遗传规律和基因传递方式，培养学生动手操作和科学思维能力。

以下是一种适用于初中生的遗传实验设计：实验名称：果蝇的遗传实验实验目的：通过观察果蝇的遗传特征，了解基因的传递方式和遗传规律。

实验材料：果蝇（Drosophila melanogaster），果蝇培养箱，标签纸，备用果蝇食物，显微镜，活体示范图或幻灯片。

实验步骤：1. 实验准备- 将果蝇培养箱内的果蝇进行分选，选择出具有明显外部特征的果蝇组成育种群。

- 在果蝇培养箱内放置足够的备用食物。

2. 实验一：观察果蝇的眼色遗传- 将具有红眼色和白眼色特征的果蝇分别选出并放入两个分别标记为"A"和"B"的小瓶子中。

在瓶子上粘贴相应的标签纸标明果蝇的特征。

- 记录下每个瓶子中果蝇的数量和性别。

- 让"A"号和"B"号果蝇杂交繁殖，观察并记录下第一代果蝇的眼色特征。

- 继续观察并记录下第二代、第三代果蝇的眼色特征，以观察是否存在基因的遗传规律。

3. 实验二：观察果蝇翅脉形态的遗传- 将具有普通翅脉形态和缺脉翅脉形态的果蝇分别选出并进行标记。

- 记录下每个瓶子中果蝇的数量和性别。

- 让普通翅脉果蝇杂交繁殖，观察并记录下第一代果蝇的翅脉形态。

- 继续观察并记录下第二代、第三代果蝇的翅脉形态，以观察是否存在基因的遗传规律。

4. 实验结果记录和分析- 将实验过程中的观察数据整理成数据表，并绘制相应的图表来展示果蝇遗传特征的传递情况。

- 结合实验结果，进行遗传规律的分析和讨论。

例如是否存在显性基因和隐性基因、基因的配对和分离等。

实验注意事项：- 实验过程中要注意对果蝇的饲养和保护，确保它们有足够的食物和良好的生存环境。

- 实验过程中要注意实验条件的控制，尽量保持各组实验的环境条件一致。

研究遗传变异的实验设计遗传变异是指在群体或个体中出现的遗传信息的差异。

通过对遗传变异的研究，可以揭示基因在自然界中传递和变异的规律，对于深入了解物种的进化、分化和适应能力等方面具有重要意义。

为了设计一项有效的遗传变异实验，以下将提供一种合理的实验设计方案。

实验目的：探究某一特定基因的遗传变异情况，了解其在个体和群体间的多样性。

实验步骤：1. 确定研究对象：选择一个适合研究的模式生物，比如果蝇（Drosophila melanogaster）或小麦（Triticum aestivum）等。

这些模式生物具有短世代时间和大数量繁殖能力，适合用于研究遗传变异。

2. 选择研究基因：根据研究目的选择一个感兴趣的基因，该基因应具有遗传多态性，可以导致明显的表型变异。

比如，在果蝇中可以选择调节眼睛颜色的基因，而在小麦中可以选择控制籽粒大小的基因。

3. 设计实验组和对照组：将实验对象分为两组，实验组和对照组。

实验组中的个体具有研究基因的特定等位基因，而对照组中的个体则不具备该等位基因。

这样可以通过比较两组之间的差异来分析研究基因对个体特征的影响。

4. 确定实验条件：操控实验条件是确保实验结果有效的关键。

包括控制环境温度、湿度和光照等，以及提供适当的饮食和生长条件，以保证实验对象的正常发育和生活活动。

5. 数据采集和分析：对实验对象进行观察和数据采集。

可以根据研究基因的表型变化特点，记录表型指标，如身高、体重、颜色等，并将数据以适当的方式整理和分析，比如制作直方图、箱线图等。

通过统计学方法，对实验结果进行显著性分析，以验证研究假设。

6. 结果呈现和讨论：根据数据分析的结果，撰写实验报告。

在报告中，应准确呈现实验数据和结果，并结合相关理论知识进行深入分析和讨论，解释遗传变异的原因和机制，并提出未来可能的研究方向。

总结：通过以上的实验设计方案，可以开展一项系统且科学的遗传变异研究。

合理的实验设计和严格的数据采集分析将有助于我们深入了解遗传变异的本质和作用，为相关领域的进一步研究提供基础和指导。