遗传实验设计专题练习2012.doc

遗传实验设计专题练习一、环境因素和遗传因素对生物性状影响的实验设计1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。你认为上述实验中胰岛素的作用是：请设计实验探究你在中的假设，写出实验步骤、实验结果和结论。实验步骤 实验结果和结论二、相对性状显隐性关系的确定的实验设计2.果蝇的小翅基因是由摩尔根的学生发现的一种突变性状。小翅与正常翅是由位于X染色体上的一对等位基因控制。现实验室有从自然界捕获的有繁殖能力的小翅雌、雄果蝇各一只和正常翅雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交试验确定这对相对性状中的显隐性关系?_(能或不能)。如果能，请写出杂交组合的亲本表现型，并预测子代可能出现的性状，作出相应的结论。杂交组合的亲本类型： _。预测各种可能结果，得出结论： _ ；_ ；_ 。 3 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），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？三、常染色体还是X染色体遗传的实验设计4在一个纯合直尾的小鼠种群中，出现一只弯曲尾的雄性小鼠。假如已弄清弯曲尾是隐性性状，请设计实验，判断弯曲尾基因是位于常染色体上还是X染色体上。请写出有关实验步骤、可能的实验结果及相关结论。实验步骤实验结果及相关结论5已知果蝇直毛与非直毛是一对相对性状，若实验室中有纯合的直毛和非直毛雌雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实验确定控制这对相对性状的等位基因是位于常染色体上还是X染色体上？请说明推导过程。6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，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，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)7自然界的大麻为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型。右图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的（图中的I片断），该部分基因互为等位 另一部分是非同源的（图中的II1，II2片断），该部分基因不互为等位。在研究中发现，大麻种群中雌雄个体均有抗病和不抗病的个体存在，已知抗病性状受显性基因B控制。现有抗病的雌雄大麻若干株，只做一代杂交实验，推测杂交子一代可能出现的性状，并以此为依据，对控制该性状的基因位于哪个片段作出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应的推断的结论）8“基因敲除”技术（通常叫基因打靶）可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因，该技术的过程大致如下：第一步：分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。第二步：突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断，利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因），使该片段上的靶基因失活。第三步：突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造。第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。其基本原理如下图所示：请根据上述资料，回答下列问题：（1）“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有 性。（2）在第三步中，涉及的变异类型是 。（3）假设经过上图表示的过程，研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，并培育成一只雌性克隆小鼠，则：该克隆小鼠的后代是否都含有neoR基因，为什么?_ _。该克隆小鼠 （填“是”或“否”）已经满足研究者对靶基因进行功能研究的需要？如果是，说明理由。如果否，简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠。理由或简述如何才能获得符合需要的小鼠： 。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为_。若该克隆雌鼠产下的后代小鼠足以满足实验要求，请以F1为实验材料，设计一实验方案，通过一代杂交实验，来确定新霉素抗性基因是导入到常染色体，还是导入到X染色体上。（要求写出用来杂交的F1性状及杂交后一代的性状及相应结论）。杂交方案： 结果和结论：四、纯合体、杂合体鉴定的实验设计（略）五、是否遵循孟德尔定律的实验设计9已知果蝇中长翅与残翅为一对相对性状（长翅为显性）；直毛和分叉毛为一对相对性状直毛（直毛为显性），并都位于常染色体上，现有纯种的长翅直毛雌果蝇与纯种残翅分叉毛雄果蝇，请设计实验验证长翅和残翅、直毛和分叉毛两对相对性状的遗传行为符合基因的自由组合定律。实验步骤：预期结果：六、亲子代关系判断的实验设计10果蝇的长翅（B）对残翅为显性，现有两管果蝇：甲管全部为长翅型，乙管果蝇中既有长翅型又有残翅型；甲管果蝇可能是乙管的后代，也可能是乙管的子代。请用一次交配实验来鉴别两管果蝇的世代关系。（1）交配实验选用的亲本： （2）预期实验结果和结论。遗传实验设计专题练习答案1答：诱导基因m突变为M（只影响胚胎的正常发育，不改变遗传物质）实验步骤：让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡，成熟后雌雄交配，所产受精卵正常孵化（不注射胰岛素），观察后代相关性状表现。实验结果预测和结论：如果后代出现无尾鸡，则证明胰岛素的作用是诱导基因发生突变。如果后代全部表现出有尾性状，则证明胰岛素的作用并非诱导基因突变，只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行。2.能   任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交(正常翅×小翅，或正常翅×小翅)若后代只出现一种性状，则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为隐性；若后代果蝇雌、雄各为一种性状，则该杂交组合中雄果蝇代表的性状为显性；若后代中雌、雄果蝇均含两种不同的性状且各占12，则该杂交组合中雄果蝇性状为隐性。或：若子代雌蝇不表现母本性状，则雄性亲本的性状为显性若子代雌蝇全部表现出母本性状，则雄性亲本的性状为隐性若子代雌蝇1/2表现出母本性状，则雄性亲本的性状为隐性3答：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，有角为隐性。4用纯种直尾雌性小鼠与变异的弯曲尾雄性小鼠交配，得F1，F1全是直尾的。将F1的直尾雌鼠与F1的直尾雄鼠杂交，观察后代相关性状。如果后代出现雌性弯曲尾，则弯曲尾基因位于常染色体上；如果后代不出现雌性弯曲尾，则弯曲尾基因位于X染色体上。或用纯种直尾雌性小鼠与变异的弯曲尾雄性小鼠交配，得F1，F1全是直尾的。将F1的直尾雌鼠与原种群的纯合直尾雄鼠杂交，观察后代相关性状。如果后代全为直尾，则弯曲尾基因位于常染色体上；如果后代出现雄性弯曲尾，则弯曲尾基因位于X染色体上。5答：能。取直毛果蝇与非直毛果蝇进行正交和反交           （直毛×非直毛  非直毛×直毛）若正反交后代性状表现一致，且性状表现与性别无关【或相同性状的个体雌雄比例相同或任一性状在雌雄中占比例相同】，则该对等位基因是位于常染色体上；若正反交后代性状表现不一致，且性状表现与性别有关【或其中一组，相同性状的个体雌雄比例不相同，即相同性状的个体只有雌性或者只有雄性。或雌的全为相对性状中的一种性状，雄的全为相对性状中的另一种性状】则该对等位基因位于X染色体上。6答：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。7答：如果子一代中的雌雄株多数表现为抗病性状，少数不抗病，则控制该性状的基因位于图中的I片断。如果子一代中的雌株均表现为抗病性状，雄株多数表现为抗病性状，少数不抗病，则控制该性状的基因位于图中的II2片断9答：实验步骤：第一步：选择纯种的长翅直毛雌果蝇与纯种残翅分叉毛雄果蝇交配，得到F1；第二步：让F1代雌果蝇与表现型为残翅分叉毛亲代雄果蝇进行测交；第三步：观察并统计后代表现型的种类和比例预期结果：雌蝇中长翅直毛：残翅直毛 = 1：1，雄蝇中长翅分叉毛：残翅分叉毛 = 1：1（或长翅直毛雌：残翅直毛雌：长翅分叉毛雄：残翅分叉毛雄 = 1：1：1：1）10.选择乙管长翅果蝇和残翅果蝇交配。实验预期及相应结论为：若子代都是长翅果蝇说明甲管果蝇为子代乙管果蝇是亲代。若子代既有长翅又有残翅，说明甲管果蝇是亲代乙管果蝇是子代。6