A.实验设计类试题展示 （一）遗传 +实验设计 根据研究问题属性分为三类： 1.探究表现型：①探究显隐性（验证分离定律）；②验证从性遗传、共显性等遗传现象。 2.探究基因型：①探究纯合子和杂合子；②验证是否是某个特定的基因型。 3.探究基因所在位置：①探究一对等位基因在常染色体还是性染色体；②探究两对等位基因是否在同 源染色体上；③探究两对等位基因是否在 X、Y 染色体的同源区上；④探究独立遗传的两对等位基因 位置是常+常，还是常+性。 根据研究的等位基因数量分为两类： 1.研究一对等位基因的问题:① 探究显隐性（验证分离定律）；②探究纯合子和杂合子；③等位基因在 常染色体还是性染色体。 2.研究两对等位基因的问题:① 探究两对等位基因是否能独立遗传；②探究两对等位基因是否在 X、Y 染色体的同源区上；③探究独立遗传的两对等位基因位置是常+常，还是常+性。 1.确 定 显 隐 性 [例题] 【2018 年Ⅰ卷】32.（12 分）果蝇体细胞有 4 对染色体，其中 2、3、4 号为常染色体。已知控制长翅/ 残翅性状的基因位于 2 号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于 3 号染色体上，某小组用一只无 眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下 眼 1/2 有眼 1/2 无眼 性别 灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅 1/2 雌 9:3:3:1 1/2 雄 9:3:3:1 1/2 雌 9:3:3:1 1/2 雄 9:3:3:1 回答下列问题： （2）若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料，设计一个杂交 实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果） 【答案】【2018 年Ⅰ卷】（2）后代中的有眼雌雄果蝇杂交，若杂交后代只有有眼性状，则有眼性 状为隐性，无眼性状为显性；若后代中出现有眼和无眼性状，则有眼性状为显性，无眼性状为隐性。 （或后代中的无眼雌雄果蝇杂交，若杂交后代只有无眼性状，则无眼性状为隐性，有眼性状为显性； 若后代中出现有眼和无眼性状，则无眼性状为显性，有眼性状为隐性。） 2.验证基因分离定律 [例 题 ] 【2019 年Ⅲ卷】32.（9 分）玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米 子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。 （2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为 材料验证基因分离定律。写出两种验证思路及预期结果。 【答案】【2019 年Ⅲ卷】（2）实验思路及预期结果 ① 两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现 3 ∶ 1 的性状分离比，则可验证分离定律。 ② 两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交， F 1 自交，得到 F 2 ，若 F 2 中出现 3 ∶1 的性状 分离比，则可验证分离定律。 ③ 让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F 1 都表现一种性状，则用 F 1 自交，得到 F 2 ，若 F 2 中出现 3 ∶ 1 的性状分离比，则可验证分离定律。 ④ 让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F 1 表现两种性状，且表现为 1 ∶1 的性状分离比，则 可验证分离定律。 3.验证基因自由组合定律 [例题] 【2014 年Ⅰ卷】32.（9 分）现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏） 品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。 回答下列问题： (1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有 _____________ 优良性状的新品种。 (2)杂交育种前，为了确定 F 2 代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂 交结果，需要满足 3 个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离 定律；其余两个条件是__________________________________________________________________ 。 (3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述 3 个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写 出该测交实验的过程。 [答案]【2014 年Ⅰ卷】（9 分）（1）抗病矮杆 （2）矮杆与高杆是一对相对性状，受一对等位基因控制，且符合分离定律；抗病与感病、矮杆与高杆 这两对等位基因位于两对非同源染色体上，且符合自由组合定律。 （3）抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种杂交得 F1，再让 F1 与感病矮秆杂交。 4.探究独立遗传+基因所在位置 [例题] 【2017 年Ⅲ卷】32．(12 分)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E) 与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：① aaBBEE、② AAbbEE 和 ③ AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题： (1)若 A/a、B/b、E/e 这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三 对等位基因是否分别位于三对染色体上(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。 (2)假设 A/a、B/b 这两对等位基因都位于 X 染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行 验证(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。 [答案]【2017 年Ⅲ卷】 （1）选择①×②、②×③、①×③ 三个杂交组合，分别得到 F 1 和 F 2 。 若各杂交组合的 F 2 中均出现四种表现型，且比例为 9 ∶3 ∶ 3 ∶1 ，则可确定这三对等位基因位于三对染色体 上； 若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是位于三对染色体上。 （2）选择①×② 杂交组合进行正反交，观察 F 1 中雄性个体的表现型。 若正交得到的 F 1 中雄性个体与反交得到的 F 1 中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状 的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于 X 染色体上 5.设计亲本基因型获得所需性状 [例题] 【2018 年Ⅱ卷】32.（12 分）某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状 ,豁眼雌禽产蛋能力强，已知这 种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由 Z 染色体上的隐性基因 a 控制，且在 W 染色体上没有其 等位基因。回答下列问题： （2）为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁 眼，雄禽均为正常眼，写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型。 [答案]【2018 年Ⅱ卷】 （2）杂交组合：豁眼雄禽（Z a Z a ）×正常眼雌禽（Z AW） 预期结果：子代雌禽为豁眼（Z a W），雄禽为正常眼（Z AZ a ） 6.探究基因突变位置 [例题] 【2013 年Ⅰ卷】31.（12 分）一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色（显性）和白 色（隐性）。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了 5 个基因型不同的白花品系，且这 5 个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在 大量种植该紫花品系时，偶然发现了 1 株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。 回答下列问题： （2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株 是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述 5 个白花品系中的一个，则该实验的思路 _____________ _______________________________________。 预期的实验结果及结论:_____________________________________________________ 。 [答案]【2013 年Ⅰ卷】(2) 用该白花植株的后代分别与 5 个白花品系杂交，观察子代花色。 若杂交子一代全部是紫花，则该白花植株一个新等位基因突变造成的；若在 5 个杂交组合中如果 4 个 组合的子代为紫花，与其中的 1 个组合的杂交子一代为白花，则该白花植株的突变与之为同一对等位 基因造成的。 7.判断基因型 [例题] 【典例 1】乌骨鸡的性别决定方式为 ZW 型，肤色有深乌、浅乌和黄色三种类型，受两对独立遗传的等 位基因(A、a 和 B、b)控制，其中 A、a 基因位于常染色体上，B、b 基因只位于 Z 染色体上，基因与性 状的关系如图所示。现将纯合浅乌母鸡与纯合黄色公鸡交配， F 1 中母鸡全为深乌，公鸡全为浅乌。研 究表明，深乌公鸡体内含有丰富的黑色素，具有较好的延缓衰老的能力。现需从 F 2 中筛选出能稳定遗 传的深乌公鸡作为种鸡进行繁育，请设计一代杂交实验方案来判断所选深乌公鸡的基因型，并写出实 验预测结果和结论。 (1)实验方案：_______________________________________________________________________ 。 (2)预测结果和结论:___________________________________________________________ 。 [答案](1)将该深乌公鸡与 F 2 中多只黄色母鸡进行杂交，观察子代的表现型。 (2)若子代没有出现黄色鸡，则该深乌公鸡的基因型为 AAZ b Z b (或该深乌公鸡能稳定遗传)；若子代出现 黄色鸡，则该深乌公鸡的基因型为 AaZ b Z b (或该深乌公鸡不能稳定遗传) 8.验证基因型与比例 [例题] 【典例 2】某种自花受粉植物的花色有紫色、蓝色和白色，受两对独立遗传的等位基因 (A、a 和 B、b) 控制。现用该植物的紫花品种和白花品种进行杂交实验，得到的 F 1 表现为紫花，F 1 自交获得的 F 2 中紫 花∶蓝花∶白花＝9 ∶ 3 ∶4 。单株收获某一植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株 系。请利用株系的原理设计实验，证明 F 2 紫花植株中各种基因型及其所占的比例。 (1)实验思路：______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 。 (2)预期结果：理论上，