1、 1.环境因素和遗传因素对生物性状的影响（多基因影响的性状）典例 1：2004 年北京高考理综 31 题 31. （ 15 分）一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔 10m 、 500m 和 1000m 的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。 （ 1 ）实验处理：春天，将海拔 500m 和 1000m 处的野菊幼芽同时移栽于 10m 处。 （ 2 ）实验对照：生长于 _m 处的野菊。 （ 3 ）收集数据：第二年秋天 _ 。 （ 4 ）预测支持下列假设的实验结
2、果： 假设一 野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至 10m 处的野菊株高 _ 。 假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至 10m 处的野菊株高 _ 。 假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至 10m 处的野菊株高 _ 。 31. （ 15 分） （ 2 ） 10 、 500 、 1000 （ 3 ）测量株高 记录数据 （ 4 ）与 10m 处野菊的株高无显著差异；与原海拔处（ 500m 和 1000m ）野菊的株高显著差异；比 10m 处矮，比原海拔处高 。变式题：同样是外来物种，圆白菜则因其营养丰富、口感良好、适栽范围广等特
3、点而迅速遍布全国，成为常见蔬菜品种。据报道，同一品种的圆白菜，在北京栽种长成的叶球约 1-3kg,在西藏栽种则叶球最大可达 6.5kg。欲通过实验检验圆白菜叶球大小到底是受环境因素还是遗传因素的影响，实验设计思路如下：实验处理：在圆白菜适于播种的季节，将部分北京的圆白菜种子移至西藏栽种，待收获时观察叶球大小。预期出现的实验结果及相应结论：（1）预期一： 。 结论一： 。 （2）预期二： 。 结论二： 。（3）预期三 。结论三： 。 答案：（1）预期一：北京的圆白菜种子移至西藏，长成的叶球与西藏的一样大结论二：圆白菜叶球大小只受环境因素影响（2）预期二：北京的圆白菜种子在西藏长成的叶球与生长在北
4、京的一样大。结论二：圆白菜叶球大小只受遗传因素影响。（3）预期三：北京的圆白菜种子移至西藏，长成的叶球比北京的大，比西藏的小。结论三：圆白菜叶球大小受遗传因素和环境因素的综合影响。（1）这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？2 确定某变异性状是否为可遗传变异（单基因控制的性状）基本思路：利用该性状的（多个）个体多次交配（自交或杂交）结果结论：若后代仍有该变异性状，则为遗传物质改变引起的可遗传变异若后代无该变异性状，则为环境引起的不可遗传变异例题 1：正常温度条件下（25左右）发育的果蝇，果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性，这一对等位基因位于常染色体上。但即便是纯合长翅品种（VV）的果蝇幼虫，在
5、35温度条件下培养，长成的成体果蝇却表现为残翅，这种现象叫“表型模拟”。（2）现有一只残翅果蝇，如何判断它是否属于纯合残翅（vv）还是“表型模拟”？请设计实验方案并进行结果分析。方法步骤：结果分析答案：（1） （4 分）不能遗传，因为“表型模拟”是由于环境条件改变而引起的变异，遗传物质（基因型）并没有改变（2）方法步骤（5 分）：让这只残翅果蝇与正常温度条件下发育的异性残翅（vv）果蝇交配；使其后代在正常温度条件下发育；观察后代翅的形态。结果分析（4 分）：若后代表现均为残翅果蝇，则这只果蝇为纯合残翅（vv）；若后代表现有长翅果蝇，则这只果蝇为“表型模拟”。3.怎样证明某一性状遗传是细胞核遗传
6、还是细胞质遗传？ 在遗传实验题中，常用正交和反交的结果来判断一种性状的遗传是细传还是细胞核遗传。如果正反交结果表现一致则可以认为该性状遗传为受细胞核基因控制的核遗传，如果正反交结果表现不一致，总表现出母本的性状，则可以认为该性状的遗传为受细胞质基因控制的质遗传。 但在实际生产生活中，有一些性状的遗传受细胞核基因控制而表现出了母系遗传的特点，如果实的性状是由细胞核基因控制的核遗传，但果实是由被子植物雌蕊子房壁发育而成的，果实中的果皮果肉部分的大小，色泽，形态等特征，完全由母本的遗传物质所决定，与父本的遗传物质无任何关系，所以，被子植物在进行正交和反交的时候，果实的性状总表现为母本的性状，这与细胞
7、质遗传有着本质的区别。怎样通过实验来证明果实的性状遗传是细胞核遗传还是细胞质遗传？这时需要用细胞质遗传的第二个特点来进一步证明，即“杂交后代无一定的分离比”。下面通过一道实验设计题来说明这一思路。 题目：豌豆是严格的自花传粉植物,豌豆种子种皮的颜色有白色(d)和灰色(D), 为了确定该性状的遗传为细胞质遗传还是细胞核遗传,某研究小组对此进行了杂交实验, 让纯合的白色和灰色豌豆杂交,当母本种皮为白色时 ,杂交种子的种皮总为白色 ;当母本种皮为灰色时,杂交种子的种皮也总为灰色. （1） 请问该研究小组对此结果能认定种皮颜色的遗传为细胞质遗传吗?原因是什么？ （2） 怎样进一步设计实验来证明该性状的
8、遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传(文字与遗传图相结合). 分析: 后代杂交种子表现出母系遗传的原因有两种,一是细胞质遗传. 二是细胞核遗传,种皮的基因型与母本相同而体现母本植株的性状.杂交种子中胚的基因型所决定的性状并没有在种子的种皮中体现,而是在杂交种子发育为植株形成种子时体现在种皮上. 在这种情况下,杂合母本Dd 植株上产生的胚的基因型为 dd 的种子种皮为灰色,这样的种子发育成的植株上产生的种子全是白色种皮,不表现为母系遗传 ;且杂合母本 Dd 自交后代灰色种皮和白色种皮会表现出 3:1 的分离比.可以根据不表现出母系遗传和表现出特定的分离比来确定种皮颜色的遗传为细胞核遗传而不是细胞质遗传
9、. 否则为细胞质遗传 答案:（1）不能 .因为后代杂交种子表现出母本性状的原因有两种,一是细胞质遗传. 体现出母系遗传。二是细胞核遗传,种皮的基因型与母本植株相同而体现母本的性状. （2）让正交或反交后代进行连续自交,当自交后代不表现出母系遗传时 ,且自交第二代植株上种子种皮的颜色数量比灰:白=3:1 时,可以确定种皮颜色的遗传为核遗传,.否则为细胞质遗传. 正交后代遗传图 正交后代 Dd (灰色种皮) 自交一代 1/4DD 2/4Dd 1/4dd (灰色种皮) 自交二代 1/4DD 1/8DD 1/4Dd 1/8dd 1/4dd （ 种皮颜色） 3 灰色 1 白色 在正交后代的自交二代植株上
10、种皮颜色同时表现出特定的比例，灰色:白色=3:1 和基因型为 dd 的植株上种皮无母系遗传现象, 从这两个现象可以确定，种皮颜色遗传为细胞核遗传而不是细胞质遗传. 否则为细胞质遗传。 反交后代遗传图 反交后代 Dd (白色种皮) 自交一代 1/4DD 2/4Dd 1/4dd (灰色种皮) 自交二代 1/4DD 1/8DD 1/4Dd 1/8dd 1/4dd （ 种皮颜色） 3 灰色 1 白色 在反交后代的自交一代植株上种皮表现出无母系遗传现象,自交二代植株上种皮颜色表现出特定比例灰色:白色=3:1, 可以确定为种皮颜色遗传为细胞核遗传而不是细胞质遗传, 否则为细胞质遗传. (遗传图分析写出一种
11、即可) 总之，在证明某一性状的遗传为细胞质遗传还是细胞核遗传时，要通过遗传的基本特征的来判断，符合相应遗传的基本规律，表现出相应规律的特有现象是判断的根本依据。 典例：1.（2006 江苏生物高考）有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。 （1）请你设计 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。 参考答案： 若正交与反交产生的 F1 的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传； 若正交与反交产生的 Fl 的性状表现与母本无关，表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。 （2）3
12、 红1 白或 3 白l 红 4.判断性状的显隐性基本思路：2 种杂交组合（如甲、乙为一对相对性状）甲甲乙 甲为显性乙为隐性甲乙甲 甲为显性乙为隐性典例 1：果蝇的体色有褐色和黄色之分。该性状由一对等位基因控制。现有多只果蝇，其中有纯合、有杂合、有雌性、有雄性，且雌性和雄性中都有褐色和黄色个体。如何由所给条件确定这对性状的显隐性？解析： 假设并预期结果随机选取多对褐色的雄性和雌性交配，观察后代是否发生性状分离。1)如果后代有性状分离，即出现黄色个体，则褐色为显性，黄色为隐性。2）如果后代没有性状分离，则褐色为隐性，黄色为显性（也可以选多对黄色）典例 2：果蝇的灰身、黑身由常染色体上一对基因控制，
13、但不清楚其显隐性关系。现提供一自然果蝇种群，假设其中灰身、黑身性状个体各占一半，且雌雄各半。要求用一代交配试验（即 PF1）来确定其显隐性关系。 （写出亲本的交配组合，并预测实验结果）答案：方案一 P：多对灰身灰身实验结果预测：若 F1 中出现灰身与黑身，则灰身为显性若 F1 中只有灰身，则黑身为显性方案二 P：多对黑身黑身实验结果预测：若 F1 中出现灰身与黑身，则黑身为显性若 F1 中只有黑身，则灰身为显性方案三 P：多对灰身黑身实验结果预测若 F1 中灰身数量大于黑身，则灰身为显性若 F1 中黑身数量大于灰身，则黑身为显性变式 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
14、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，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。 你的实验设计原理是遵循遗传的_规律。 请你在下表中根据需要设计 12 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（结果和结论要对应，否则不得分） 。 （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） 在不同地块栽培这些纯种的
15、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 的结果。 假设普通甜椒的果皮颜色绿色（A）对红色（a）是显性，子叶厚（B）对子叶薄（b）是显性，现把基因型为 AaBb 的个体的花粉传给 aaBb 的个体，则该植株所结果皮的颜色和子叶的厚薄的分离比分别是 、 。答案： 基因分离（ 2 分）（8 分） （注：本实验设计是一个开放题，只要方法正确，结果与结论相对应即可得分，否则不得分。 ）方法一：选择的亲本及交配方式 子代果实性状 太空甜椒基因型全部为小果实 dd （2 分）全部为大果实 DD （2 分）纯种小果实普通甜椒大果实太空甜椒（2 分） 出现性状分离（有大果实和小
16、果实） Dd （2 分）方法二：步骤 选择的亲本及交配方式 子代果实性状 太空甜椒的基因 型出现性状分离（有大果实和小果实） Dd（ 1 分）第1步大果实太空甜椒（1 分）全部为大果实 DD 或 dd（1 分）全部为大果实 DD（ 2 分）第2步纯种小果实普通甜椒 大果实太空甜椒（1 分） 全部为小果实 dd（ 2 分）基因型和环境共同作用（2 分）红:绿 =10 （2 分） 厚:薄=31 （2 分） （注：只有比例，没有性状不得分）变式 2：某的在一次大规模的自然灾害后发现一非常罕见的缺刻叶辣椒植物，已知辣椒全缘叶为核基因控制的相对性状，请利用一次杂交试验方法来确定此株辣椒显隐性及基因型（用
17、 A、a 表示试验方法）预期结果及结论。解析：难点有二：一是不知是否是 纯合子，二是只能用一次实验。突破口是“非常罕见” ，说明全缘叶为纯和。若此辣椒为纯合子时，采用自交法无法一次实验确定。杂交法有三种组合可能，彼此结果均不同。答案：实验方法：有缺刻叶植株与全缘叶植株杂交，获取 F1.预期结果及结论：结果 显隐性 基因型F1 全为缺刻叶 显性 AAF1 全为全缘叶 隐性 aaF1 出现性状分离 显性 Aa5.判断控制一对相对性状基因位于常染色体上还是位于 x 染色体上典例 3：（2006 全国卷）31（20 分）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
18、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。请回答下列问题：（1）种群中的个体通过繁殖将各自的 传递给后代。（2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是。（3）如果控制体色的基因位于常染色体上、则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有种，如果控制体色的基因位于 x 染色体上，则种群中控制体色的基因型有 种（4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状
19、，以及控制体色的基因位于 x 染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断（要求只写出子一代的性状表现和相应推断的结论。31.（20） （1）基因（2）正交和反交（3）3；5（4）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，则黄色为显性，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
20、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。遗传学实验设计1、确定某一性状是伴性遗传还是常染色体遗传基本思路一：（若显隐性性状已知）隐雌显雄（多次） （或看后代性状与性别是否有关）结果结论：若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴性遗传若后代雌雄中均有显性和隐性，则为常染色体遗传例题：自然界的大麻为雌雄异株植物，其性别决定方式为 XY 型。在研究中发现，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在，已知该抗病性状受隐性基因 b 控制。（1）若想利用一次杂交实验探究该抗病性
21、状的遗传属于伴 X 遗传还是常染色体遗传，那么应选的杂交亲本性状为：父本_，母本_。（2）预测可能的实验结果和结论：_。_。答案：（1）不抗病 抗病（2）若后代雌株全为不抗病，雄株全为抗病，则抗病性状为伴 X 遗传若后代雌雄中均有抗病与不抗病植株，则抗病为常染色体遗传基本思路二：（显隐性未知）则采用正交与反交的方法2、确定一对相对性状的显隐性关系（确定某一性状的显隐性）基本思路：2 种杂交组合（如甲、乙为一对相对性状）甲甲乙 甲为显性乙为隐性甲乙甲 甲为显性乙为隐性例题：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，从太空返回后
22、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。 你的实验设计原理是遵循遗传的_规律。 请你在下表中根据需要设计 12 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（结果和结论要对应，否则不得分） 。 （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） 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
23、状是 的结果。 假设普通甜椒的果皮颜色绿色（A）对红色（a）是显性，子叶厚（B）对子叶薄（b）是显性，现把基因型为 AaBb 的个体的花粉传给 aaBb 的个体，则该植株所结果皮的颜色和子叶的厚薄的分离比分别是 、 。答案： 基因分离（ 2 分）（8 分） （注：本实验设计是一个开放题，只要方法正确，结果与结论相对应即可得分，否则不得分。 ）方法一：选择的亲本及交配方式 子代果实性状 太空甜椒基因型全部为小果实 dd （2 分）全部为大果实 DD （2 分）纯种小果实普通甜椒大果实太空甜椒（2 分） 出现性状分离（有大果实和小果实） Dd （2 分）方法二：步骤 选择的亲本及交配方式 子代果实
24、性状 太空甜椒的基因 型出现性状分离（有大果实和小果实） Dd（ 1 分）第1步大果实太空甜椒（1 分）全部为大果实 DD 或 dd（1 分）第 纯种小果实普通甜椒 大 全部为大果实 DD（ 2 分）2步 果实太空甜椒（1 分） 全部为小果实 dd（ 2 分）基因型和环境共同作用（2 分）红:绿 =10 （2 分） 厚:薄=31 （2 分） （注：只有比例，没有性状不得分）例题：果蝇的灰身、黑身由常染色体上一对基因控制，但不清楚其显隐性关系。现提供一自然果蝇种群，假设其中灰身、黑身性状个体各占一半，且雌雄各半。要求用一代交配试验（即 PF1）来确定其显隐性关系。 （写出亲本的交配组合，并预测实
25、验结果）答案：方案一 P：多对灰身灰身实验结果预测：若 F1 中出现灰身与黑身，则灰身为显性若 F1 中只有灰身，则黑身为显性方案二 P：多对黑身黑身实验结果预测：若 F1 中出现灰身与黑身，则黑身为显性若 F1 中只有黑身，则灰身为显性方案三 P：多对灰身黑身实验结果预测：若 F1 中灰身数量大于黑身，则灰身为显性若 F1 中黑身数量大于灰身，则黑身为显性3、确定两对基因在染色体上的位置（是否符合自由组合定律、位于一对还是两对同源染色体上）基本思路：是否符合测交与自交的特殊比例、单倍体育种、花粉鉴定结果结论：若符合，则在两对同源染色体上若不符合，则在一对同源染色体上例题：果蝇的长翅对残翅、正常肢对短肢、后胸正常对后胸变形、红眼对白眼分别为显性，控制这些性状的基因可能位于 X、这对同源染色体上，请回答下列问题：（1）基因与染色体的关系为：基因在染色体上呈 排列。（2）果蝇性状中的残翅、短肢、后胸变形、白眼是由于 导致的。（3）已知控制果蝇眼色的基因位于 X 染色体上。请写出能根据后代眼色就识别出性别的亲本组合（基因型和表现型） 。（4）实验室内有各种已知基因型和表现型的雌雄果蝇若干，请任意选取两对性状的表现型和符合要求的基因型，用一次杂交确定控制这两对性状的基因是否位于两对同源染色体上（用遗传图解表示推理过程）
