易錯點11關于實驗設計的遺傳題關于實驗設計的遺傳題常常出現在高考題中，多數以雜交實驗為背景的非選擇題考查遺傳規律、變異等遺傳學知識。而沒有全面且深刻理解遺傳規律、變異等遺傳學知識，無法讀懂復雜的試題實驗情境獲取試題中有效信息、無法將所學知識應用于解題等是失分原因。在復習備考中，需要深刻領悟遺傳變異知識之間的內在聯系，通過專題練習達到融會貫通的效果。注意以下細微易錯陷阱，對提高這類題的解題能力有所幫助。易錯陷阱1：雜交親本和雜交方式的選擇。混淆雜交、自交、測交、正交與反交等概念和應用條件造成誤判，審題沒有注意題干限制條件（自花傳粉植物或雌雄同株或兩性花、只能用已有實驗中材料、雜交一次等）而造成錯選。易錯陷阱2：驗證遺傳定律實質的實驗設計。忽略一對同源染色體上的非等位基因遵循分離定律造成誤判，沒有理解自由組合定律實質用分離定律的結果證明基因是否符合自由組合定律造成錯答。易錯陷阱3：遺傳實驗設計思路。設計思路漏寫觀察子代表現型及比例而失分；預測伴性遺傳中子代表現型時忽略性別也是性狀而丟分；忽略探究性實驗與驗證性實驗結果預測的不同漏答而丟分。例題1、（2022全國乙卷T32）某種植物的花色有白、紅和紫三種，花的顏色由花瓣中色素決定，色素的合成途徑是：。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色體上。回答下列問題：（1）現有紫花植株（基因型為AaBb）與紅花雜合體植株雜交，子代植株表型及其比例為_____________________；子代中紅花植株的基因型是______________；子代白花植株中純合體占的比例是_________________。（2）已知白花純合體的基因型有2種。現有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交實驗（要求選用1種純合體親本與植株甲只進行1次雜交）來確定其基因型，請寫出選用的親本基因型、預期實驗結果和結論。選用的親本基因型為：________________________________若子代花色全為________，則待測白花純合體基因型為________________________；若子代花色全為__________，則待測白花純合體基因型為______________________。例題2、（2022山東卷·T22）果蠅的正常眼與無眼是1對相對性狀，受1對等位基因控制，要確定該性狀的遺傳方式，需從基因與染色體的位置關系及顯隱性的角度進行分析。以正常眼雌果蠅與無眼雄果蠅為親本進行雜交，根據雜交結果繪制部分后代果蠅的系譜圖，如圖所示。不考慮致死、突變和X、Y染色體同源區段的情況。（1）據圖分析，關于果蠅無眼性狀的遺傳方式，可以排除的是__________。若控制該性狀的基因位于X染色體上，Ⅲ-1與Ⅲ-2雜交的子代中正常眼雄果蠅的概率是________。（2）用Ⅱ-1與其親本雄果蠅雜交獲得大量子代，根據雜交結果______（填“能”或“不能”）確定果蠅正常眼性狀的顯隱性，理由是___________________________________。（3）以系譜圖中呈現的果蠅為實驗材料設計雜交實驗，確定無眼性狀的遺傳方式。（要求：①只雜交一次；②僅根據子代表型預期結果；③不根據子代性狀的比例預期結果）實驗思路：________________________________________；預期結果并得出結論：①若后代____________________________________，則無眼性狀的遺傳為伴X隱性遺傳；②若后代____________________________________，則無眼性狀的遺傳為常染色體隱性遺傳；③若后代_____________________________________，則無眼性狀的遺傳為常染色體顯性遺傳（4）若果蠅無眼性狀產生的分子機制是由于控制正常眼的基因中間缺失一段較大的DNA片段所致，且該對等位基因的長度已知。利用PCR及電泳技術確定無眼性狀的遺傳方式時，只以Ⅱ-3為材料，用1對合適的引物僅擴增控制該對性狀的完整基因序列，電泳檢測PCR產物，通過電泳結果______（填“能”或“不能”）確定無眼性狀的遺傳方式，理由是_________________。1.單性花與兩性花、自花傳粉與異花傳粉兩性花：指一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。如：豌豆、水稻、小麥的花。單性花：指一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。如：黃瓜、西瓜的花。自花傳粉：指一朵花雄蕊的花粉落到同一朵花的雌蕊柱頭上或同一株植物的花的雌蕊柱頭上。雌雄同株或兩性花植物可以進行自花傳粉。異花傳粉：指一朵花雄蕊的花粉落到同一株植物另一朵花的雌蕊柱頭上或另一株植物花的雌蕊柱頭上。2.五種交配類型的比較五種交配類型的比較交配類型含義應用雜交基因型不同的個體相互交配的過程①探究控制生物性狀的基因的傳遞規律②將不同的優良性狀集中到一起,得到新品種③顯隱性的判斷自交一般指植物的自花傳粉,但有時也指兩個基因型相同的個體相交①連續自交并篩選可以不斷提高種群中顯性純合子的比例②可用于植物純合子、雜合子的鑒定③驗證是否遵循遺傳定律測交待測個體(F1)與隱性純合子相交①可用于測定待測個體(F1)的基因型②產生的配子的類型及其比例③驗證是否遵循遺傳定律正交和反交正交和反交是一對相對概念若正交為♀A(性狀)×♂B(性狀),則反交為♀B(性狀)×♂A(性狀)若正交為♀B(性狀)×♂A(性狀),則反交為♀A(性狀)×♂B(性狀)①常用于判斷某待測性狀是細胞核遺傳還是細胞質遺傳②基因在常染色體上還是在X染色體上3.幾種常見的遺傳實驗材料特點豌豆：①自花傳粉、閉花受粉；自然狀態下一般都是純種②產生的后代數量多，統計更準確；③有易于區分的相對性狀；④性狀能夠穩定遺傳給后代。玉米：①雌雄同株且為單性花，便于人工授粉（可以自花傳粉或異花傳粉）；②生長周期短，繁殖速率快；③相對性狀差別顯著，易于區分觀察；④產生的后代數量多，統計更準確。果蠅：①易于培養，繁殖快；②染色體數目少且大；③產生的后代多；④相對性狀易于區分。4.分離定律和自由組合定律的實質(1)分離定律實質的解讀①細胞學基礎:下圖表示一個基因型為Aa個體的性原細胞產生配子的過程。由圖可知，基因型為Aa個體的精(卵)原細胞可能產生A和a兩種類型的配子,比例為1∶1。②分離定律的時期：減數第一次分裂后期；

③分離定律的實質：等位基因隨同源染色體的分開而分離；

④分離定律的結果：產生兩種類型的配子，比例為1∶1；⑤分離定律適用范圍：真核生物有性生殖的細胞核遺傳；一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。一對同源染色體上的基因（包括等位基因和非等位基因）遵循分離定律。(2)自由組合定律實質的解讀①細胞學基礎:下圖表示一個基因型為AaBb個體的性原細胞產生配子的過程。由圖可知，基因型為AaBb個體的精原細胞可能產生AB、ab、Ab、aB四種類型的配子,比例為1∶1∶1∶1。基因型為AaBb個體的卵原細胞可能產生AB、ab、Ab、aB四種類型的配子,比例為1∶1∶1∶1。基因型為AaBb的一個精原細胞可能產生AB和ab或Ab和aB兩種類型的配子,比例為1∶1。基因型為AaBb的一個卵原細胞可能產生AB或ab或Ab或aB一種類型的配子。②自由組合定律的時期：減數第一次分裂后期。

③自由組合定律的實質：在進行減數分裂的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。配子的隨機結合不是基因的自由組合，自由組合發生在減數第一次分裂中，而不是受精作用時。

④自由組合定律的結果：產生四種類型的配子，比例為1∶1∶1∶1。⑤自由組合定律適用范圍：真核生物有性生殖的細胞核遺傳；兩對或兩對以上等位基因控制的兩對或兩對以上相對性狀的遺傳；發生自由組合的是非同源染色體上的非等位基因，如下圖中A、a與D、d，B、b與D、d隨其所在染色體自由組合，遵循自由組合定律；A、B與a、b隨其所在染色體分離，遵循分離定律。5.遺傳實驗設計（1）驗證遺傳定律的方法驗證方法現象和結論自交法F1自交后代的性狀分離比為3∶1，則符合基因的分離定律，由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制F1自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1，則符合基因的自由組合定律，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制測交法F1測交后代的性狀比例為1∶1，則符合基因的分離定律，由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制F1測交后代的性狀比例為1∶1∶1∶1，則符合基因的自由組合定律，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制花粉鑒定法若有兩種花粉，比例為1∶1，則符合分離定律若有四種花粉，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律單倍體育種法取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有兩種表現型，比例為1∶1，則符合分離定律取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有四種表現型，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律（2）不能用分離定律的結果證明基因是否符合自由組合定律。因為兩對等位基因不管是分別位于兩對同源染色體上，還是位于一對同源染色體上，在單獨研究時都符合分離定律，都會出現3∶1或1∶1這些比例，無法確定基因的位置，也就沒法證明是否符合自由組合定律。（3）遺傳設計思路書寫要點：①選擇親本及交配類型②預期子代表現型（或基因型）及比例。還需要注意選擇某表現型親本時要注明父本母本、伴性遺傳子代性狀要注明性別、子代表現型及比例要對應。1.（2022全國甲卷·T32）玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物（頂端長雄花序，葉腋長雌花序），但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制，雌花花序由顯性基因B控制，雄花花序由顯性基因T控制，基因型bbtt個體為雌株。現有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4種純合體玉米植株。回答下列問題。（1）若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種，需進行人工傳粉，具體做法是___________。（2）乙和丁雜交，F1全部表現為雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例為_____________，F2中雄株的基因型是_________；在F2的雌株中，與丙基因型相同的植株所占比例是__________。（3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性，某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體（兩種玉米均為雌雄同株）間行種植進行實驗，果穗成熟后依據果穗上籽粒的性狀，可判斷糯與非耀的顯隱性。①若糯是顯性，則實驗結果是___________________________________________________；②若非糯是顯性，則實驗結果是_______________________________________________。2.（2020江蘇卷·T32）已知黑腹果蠅的性別決定方式為XY型，偶然出現的XXY個體為雌性可育。黑腹果蠅長翅（A）對殘翅（a）為顯性，紅眼（B）對白眼（b）為顯性。現有兩組雜交實驗結果如下：請回答下列問題：（1）設計實驗①與實驗②的主要目的是驗證__________。（2）理論上預期實驗①的F2基因型共有_________種，其中雌性個體中表現上圖甲性狀的概率為__________，雄性個體中表現上圖乙性狀的概率為__________。（3）實驗②F1中出現了1只例外的白眼雌蠅，請分析：Ⅰ．若該蠅是基因突變導致的，則該蠅的基因型為__________。Ⅱ．若該蠅是親本減數分裂過程中X染色體未分離導致的，則該蠅產生的配子為__________。Ⅲ．檢驗該蠅產生的原因可用表現型為__________的果蠅與其雜交。3.（2019全國卷=3\*ROMANIII·T32）玉米是一種二倍體異花傳粉作物，可作為研究遺傳規律的實驗材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對等位基因控制。回答下列問題。（1）在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子通常表現的性狀是___________。（2）現有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用這兩種玉米子粒為材料驗證分離定律。寫出兩種驗證思路及預期結果。1.下圖表示孟德爾揭示兩個遺傳定律時所選用的豌豆實驗材料及其體內相關基因控制的性狀顯隱性及其在染色體上的分布，下列敘述不正確的是()A.丁個體DdYyrr自交子代會出現2種表現型且比例為3∶1B.甲、乙個體減數分裂時可以恰當地揭示孟德爾自由組合定律的實質C.孟德爾將丙個體YyRr自交，其子代表現型比例為9∶3∶3∶1D.孟德爾用假說—演繹法揭示基因分離定律時，可以選甲、乙、丙、丁為材料2.（2019全國卷=2\*ROMANII·5）某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學用全緣葉植株（植株甲）進行了下列四個實驗。=1\*GB3①植株甲進行自花傳粉，子代出現性狀分離②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1=4\*GB3④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1其中能夠判定植株甲為雜合子的實驗是A．=1\*GB3①或②B．=1\*GB3①或=4\*GB3④C．②或③D．③或=4\*GB3④3.（2021·全國甲卷高考真題）植物的性狀有的由1對基因控制，有的由多對基因控制。一種二倍體甜瓜的葉形有缺刻葉和全緣葉，果皮有齒皮和網皮。為了研究葉形和果皮這兩個性狀的遺傳特點，某小組用基因型不同的甲乙丙丁4種甜瓜種子進行實驗，其中甲和丙種植后均表現為缺刻葉網皮。雜交實驗及結果見下表（實驗②中F1自交得F2）。實驗親本F1F2①甲×乙1/4缺刻葉齒皮，1/4缺刻葉網皮1/4全緣葉齒皮，1/4全緣葉網皮/②丙×丁缺刻葉齒皮9/16缺刻葉齒皮，3/16缺刻葉網皮3/16全緣葉齒皮，1/16全緣葉網皮回答下列問題：（1）根據實驗①可判斷這2對相對性狀的遺傳均符合分離定律，判斷的依據是_____。根據實驗②，可判斷這2對相對性狀中的顯性性狀是__________。（2）甲乙丙丁中屬于雜合體的是__________。（3）實驗②的F2中純合體所占的比例為__________。（4）假如實驗②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，則葉形和果皮這兩個性狀中由1對等位基因控制的是__________，判斷的依據是__________。4.（2021·全國乙卷高考真題）果蠅的灰體對黃體是顯性性狀，由X染色體上的1對等位基因（用A/a表示）控制；長翅對殘翅是顯性性狀，由常染色體上的1對等位基因（用B/b表示）控制。回答下列問題：（1）請用灰體純合子雌果蠅和黃體雄果蠅為實驗材料，設計雜交實驗以獲得黃體雌果蠅。_______（要求：用遺傳圖解表示雜交過程。）（2）若用黃體殘翅雌果蠅與灰體長翅雄果蠅（XAYBB）作為親本雜交得到F1，F1相互交配得F2，則F2中灰體長翅∶灰體殘翅∶黃體長翅∶黃體殘翅=______，F2中灰體長翅雌蠅出現的概率為_____________。5.（2021·河北高考真題）我國科學家利用栽培稻（H）與野生稻（D）為親本，通過雜交育種方法并輔以分子檢測技術，選育出了L12和L7兩個水稻新品系。L12的12號染色體上帶有D的染色體片段（含有耐缺氮基因TD），L7的7號染色體上帶有D的染色體片段（含有基因SD），兩個品系的其他染色體均來自于H（圖1）。H的12號和7號染色體相應片段上分別含有基因TH和SH。現將兩個品系分別與H雜交，利用分子檢測技術對實驗一親本及部分F2的TD/TH基因進行檢測，對實驗二親本及部分F2的SD/SH基因進行檢測，檢測結果以帶型表示（圖2）。回答下列問題：（1）為建立水稻基因組數據庫，科學家完成了水稻__________條染色體的DNA測序。（2）實驗一F2中基因型TDTD對應的是帶型__________。理論上，F2中產生帶型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的個體數量比為__________。（3）實驗二F2中產生帶型α、β和γ的個體數量分別為12、120和108，表明F2群體的基因型比例偏離__________定律。進一步研究發現，F1的雌配子均正常，但部分花粉無活性。已知只有一種基因型的花粉異常，推測無活性的花粉帶有__________（填“SD”或“SH”）基因。（4）以L7和L12為材料，選育同時帶有來自D的7號和12號染色體片段的純合品系X（圖3）。主要實驗步驟包括：①________________________________________；②對最終獲得的所有植株進行分子檢測，同時具有帶型__________的植株即為目的植株。（5）利用X和H雜交得到F1，若F1產生的無活性花粉所占比例與實驗二結果相同，雌配子均有活性，則F2中與X基因型相同的個體所占比例為__________。6.（2021·湖南高考真題）油菜是我國重要的油料作物，油菜株高適當的降低對抗倒伏及機械化收割均有重要意義。某研究小組利用純種高稈甘藍型油菜Z，通過誘變培育出一個純種半矮稈突變體S。為了闡明半矮稈突變體S是由幾對基因控制、顯隱性等遺傳機制，研究人員進行了相關試驗，如圖所示。

回答下列問題：（1）根據F2表現型及數據分析，油菜半矮桿突變體S的遺傳機制是______，雜交組合①的F1產生各種類型的配子比例相等，自交時雌雄配子有______種結合方式，且每種結合方式機率相等。F1產生各種類型配子比例相等的細胞遺傳學基礎是______。（2）將雜交組合①的F2所有高稈植株自交，分別統計單株自交后代的表現型及比例，分為三種類型，全為高稈的記為F3-Ⅰ，高稈與半矮稈比例和雜交組合①、②的F2基本一致的記為F3-Ⅱ，高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致的記為F3-Ⅲ。產生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高稈植株數量比為______。產生F3-Ⅲ的高稈植株基因型為______（用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用產生F3-Ⅲ的高稈植株進行相互雜交試驗，能否驗證自由組合定律？______。7.（2020·浙江卷）某昆蟲灰體和黑體、紅眼和白眼分別由等位基因A（a）和B（b）控制，兩對基因均不位于Y染色體上。為研究其遺傳機制，進行了雜交實驗，結果見下表：雜交編號及親體子代表現型及比例Ⅰ（紅眼♀×白眼♂）F11紅眼♂∶1紅眼♀∶1白眼♂∶1白眼♀Ⅱ（黑體紅眼♀×灰體白眼♂）F11灰體紅眼♂∶1灰體紅眼♀∶1灰體白眼♂∶1灰體白眼♀F26灰體紅眼♂∶12灰體紅眼♀∶18灰體白眼♂∶9灰體白眼♀∶2黑體紅眼♂∶4黑體紅眼♀∶6黑體白眼♂∶3黑體白眼♀注：F2由雜交Ⅱ中的F1隨機交配產生回答下列問題：（1）從雜交Ⅰ的F1中選擇紅眼雌雄個體雜交，子代的表現型及比例為紅眼♂∶紅眼♀∶白眼♂=1：1：1。該子代紅眼與白眼的比例不為3：1的原因是__________，同時也可推知白眼由__________染色體上的隱性基因控制。（2）雜交Ⅱ中的雌性親本基因型為__________。若F2灰體紅眼雌雄個體隨機交配，產生的F3有__________種表現型，F3中灰體紅眼個體所占的比例為__________。（3）從雜交Ⅱ的F2中選擇合適個體，用簡便方法驗證雜交Ⅱ的F1中的灰體紅眼雄性個體的基因型，用遺傳圖解表示_____。8.（2019全國卷Ⅰ·32）某實驗室保存有野生型和一些突變型果蠅。果蠅的部分隱性突變基因及其在染色體上的位置如圖所示。回答下列問題。（1）同學甲用翅外展粗糙眼果蠅與野生型(正常翅正常眼)純合子果蠅進行雜交，F2中翅外展正常眼個體出現的概率為_________________。圖中所列基因中，不能與翅外展基因進行自由組合的是_________________。（2）同學乙用焦剛毛白眼雄蠅與野生型(直剛毛紅眼)純合子雌蠅進行雜交(正交)，則子代雄蠅中焦剛毛個體出現的概率為_____________；若進行反交，子代中白眼個體出現的概率為_____________。（3）為了驗證遺傳規律，同學丙讓白眼黑檀體雄果蠅與野生型(紅眼灰體)純合子雌果蠅進行雜交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得實驗結果中，能夠驗證自由組合定律的F1表現型是_________________，F2表現型及其分離比是_________________；驗證伴性遺傳時應分析的相對性狀是_________________，能夠驗證伴性遺傳的F2表現型及其分離比是____________。9.（2018全國Ⅰ卷·32）果蠅體細胞有4對染色體，其中2、3、4號為常染色體。已知控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號染色體上，控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號染色體上。某小組用一只無眼灰體長翅雌蠅與一只有眼灰體長翅雄蠅雜交，雜交子代的表現型及其比例如下：眼性別灰體長翅∶灰體殘翅∶黑檀體長翅∶黑檀體殘翅1/2有眼1/2雌9∶3∶3∶11/2雄9∶3∶3∶11/2無眼1/2雌9∶3∶3∶11/2雄9∶3∶3∶1回答下列問題；（1）根據雜交結果，________（填“能”或“不能”）判斷控制果蠅有眼/無眼性狀的基因是位于X染色體還是常染色體上，若控制有眼/無眼性狀的基因位于X染色體上