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高中三年级生物

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首页 高中三年级生物知识 基因的显性和隐性 科学研究方法 试题正文
  • 填空题
    某动物育种人员饲养了一定数量的A动物，为了研究毛色为白色与黑色的显隐性关系，该饲养员设计了如下实验，并记录了实验数据，如表1；某植物育种人员种植了一批中国本地的豌豆品种，为了研究该豌豆种子种皮的圆粒和皱粒的显隐性，该育种人员设计了如下实验，并记录了实验数据，如表2：


    根据上述实验结果，你对该动物的毛色显性和隐性判断是__________________，根据该育种人员的豌豆育种实验结果，你认为豌豆种子粒型显隐性关系是______________；植物育种学家在研究生物的遗传规律方面比动物育种学家更容易的关键因素是_______。
    本题信息：2010年0107模拟题生物填空题难度较难 来源:马娟
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本试题 “某动物育种人员饲养了一定数量的A动物，为了研究毛色为白色与黑色的显隐性关系，该饲养员设计了如下实验，并记录了实验数据，如表1；某植物育种人员种植了一...” 主要考查您对

基因的显性和隐性

科学研究方法

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  • 基因的显性和隐性
  • 科学研究方法
基因显隐性：

 (1)等位基因：
①存在：存在于杂合子的所有体细胞中。
②位置：位于一对同源染色体的同一位置上，
如图中的B和b、C和c。

③特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。
④形成时间：受精卵形成时。
⑤分离的时间：减数第一次分裂后期。
⑥遗传行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
(2)相同基因：位于同源染色体的同一位置上，控制同一性状的基因，如上图中的A和A。
(3)显性基因：控制显性性状的基因，用大写英文字母表示。
(4)隐性基因：控制隐性性状的基因，用小写英文字母表示。
显隐性的判断与实验探究：

1．根据子代性状判断
(1)不同性状的亲本杂交子代只出现一种性状子代所出现的性状为显性性状。
(2)相同性状的亲本杂交子代出现不同性状子代所出现的新的性状为隐性性状。
2．根据子代性状分离比判断
具一对相对性状的亲本杂交子代性状分离比为3:1分离比占3/4的性状为显性性状。
3．遗传系谱图中的显隐性判断若双亲正常，子代有患者，则为隐性遗传病；若双亲患病，子代有正常者，则为显性遗传病。即无中生有为隐性，有中生无为显性。
知识点拨：

1、等位基因的根本区别在于其碱基排列顺序不同。
2、显隐性关系不是绝对的，生物体内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性性状的表现。
知识拓展：

分离定律的异常情况分析
1、不完全显性导致比例改变
(1)不完全显性：如红花AA、白花aa，若杂合子Aa 开粉红花，则AA×aa杂交再自交F2代性状比为红花：粉红花：白花=1：2：1，不再是3：1。
(2)当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。
2、显性或隐性纯合致死导致比例改变
(1)若某一性状的个体自交总出现特定的比例 2：1，而非正常的3：1，则推断是显性纯合致死，并且显性性状的个体（存活的）有且只有一种基因型(Aa)。
(2)某些致死基因导致遗传分离比变化
①隐性致死：隐性基因纯合时，对个体有致死作用。如：镰刀型细胞贫血症（红细胞异常，使人死亡）；植物中的白化基因纯合时，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。
②显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶质症（皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状）基因。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显：隐 =2：1。
③配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
3、某一基因型在雌、雄（或男、女）个体中表现型不同造成分离比异常。
例   原产于乌兹别克、土库曼、哈萨克等国的卡拉库尔羊以适应荒漠和半荒漠地区而深受牧民喜爱，卡拉库尔羊的长毛(B)对短毛(b)为显性，有角(H)对无角 (h)为显性，卡拉库尔羊毛色的银灰色(D)对黑色(d)为显性。三对等位基因独立遗传，请回答以下问题：
(1)现将多头纯种长毛羊与短毛羊杂交，产生的F1 代进行雌雄个体间交配产生F2代，将F2代中所有短毛羊除去，让剩余的长毛羊自由交配，理论上F3中短毛个体的比例为（）。
(2)多头不同性别的基因型均为Hh的卡拉库尔羊交配，雄性卡拉库尔羊中无角此例为1/4，但雌性卡拉库尔羊中无角比例为3/4，你能解释这个现象吗？
(3)银灰色的卡拉库尔羊皮质量非常高，牧民让银灰色的卡拉库尔羊自由交配，但发现每一代中总会出现约1/3的黑色卡拉库尔羊，其余均为银灰色，试分析产生这种现象的原因？
思路点拨：
(1)F2中的基因型应为l/4BB、 2/4Bb、1/4bb，当除去全部短毛后，所有长毛基因型应为1/3BB、2/3Bb，让这些长毛羊自由交配时，该群体产生两种配子的概率：B=2/3，b=1/3，则bb=1/9，B_=8/9。
(2)若双亲基因型为Hh，则子代HH、Hh、hh的比例为1:2:1，HH的表现有角，hh的表现无角，Hh的公羊有角，母羊无角，故雄性羊中无角比例为1/4，雌性羊中无角比例为3/4。
(3)当出现显性纯合致死时，某一性状的个体自交总出现特定的比例2:1，而非正常的3:1，本题中卡拉库尔羊毛色的遗传属于此类情况。
答案：
(1)1/9    
(2)Hh的公羊有角，母羊无角
(3)显性纯合的卡拉库尔羊死亡（或DD的卡拉库尔羊死亡）
科学研究方法：

1、假说——演绎法
①提出假设
②演绎就是推理
③实验验证假设和推理
④得出结论
2、同位素示踪法：同位素示踪法是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法
3、科学的研究方法包括：归纳法、类比推理法、实验法和演绎法。
①归纳法：是从个别性知识，引出一般性知识的推理，是由已知真的前提，引出可能真的结论。它把特性或关系归结到基于对特殊的代表（token）的有限观察的类型；或公式表达基于对反复再现的现象的模式（pattern）的有限观察的规律。
②类比推理法：类比推理这是科学研究中常用的方法之一。类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。简称类推、类比。它是以关于两个事物某些属性相同的判断为前提，推出两个事物的其他属性相同的结论的推理。
③实验法：通过试验的论证得出所需数据，进行分析后得出结论。分为：化学物质的检测方法；实验结果的显示方法；实验条件的控制方法；实验中控制温度的方法
④演绎法：从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论的论证方法。演绎法得出的结论正确与否，有待于实践检验。它只能从逻辑上保证其结论的有效性，而不能从内容上确保其结论的真理性。也可以从逻辑思维，逆向思维和想象思维延伸到其结论该以反证明。
4、实验必须遵守的原则：
①设置对照原则：空白对照；条件对照；相互对照；自身对照。
②单一变量原则；
③平行重复原则
5、实验的特性：对照，统一性质。提出问题；设计方案；讨论结果；分析问题。分为科学实验；验证性实验；对照实验等。
知识拓展：

1、生物学的历史研究进展和相关实验的叙述。
（1）孟德尔的假说——演绎法叙述
①提出假设（如孟德尔根据亲本杂交实验，得到F1，Aa这对基因是独立的，在产生配子时相互分离。这里假设的是一对等位基因的情况）；
②演绎就是推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；
③最后实验验证假设和推理（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；
④最后得出结论（就是分离定律）
（2）遗传物质验证的三个实验：肺炎双球菌的转化实验；噬菌体侵染细菌的实验；烟草花叶病毒的重组实验
（3）酶发现过程中的实验：
①1777年，苏格兰医生史蒂文斯从胃里分离一种液体（胃液），并证明了食物的分解过程可以在体外进行。
②1834年，德国博物学家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。除去粉末中的汞化合物，把剩下的粉末溶解，得到了一种浓度非常高的消化液，他把这粉末叫作“胃蛋白酶”（希腊语中的消化之意）。同时，两位法国化学家帕扬和佩索菲发现，麦芽提取物中有一种物质，能使淀粉变成糖，变化的速度超过了酸的作用，他们称这种物质为“淀粉酶制剂”（希腊语的“分离”）。科学家们把酵母细胞一类的活动体酵素和像胃蛋白酶一类的非活体酵素作了明确的区分。
③1878年，德国生理学家库恩提出把后者叫作“酶”。
④1897年，德国化学家毕希纳用砂粒研磨酵细胞，把所有的细胞全部研碎，并成功地提取出一种液体。他发现，这种液体依然能够像酵母细胞一样完成发酵任务。这个实验证明了活体酵素与非活体酵素的功能是一样的。因此，“酶”这个词现在适用于所有的酵素，而且是使生化反应的催化剂。由于这项发现，毕希纳获得了1907年诺贝尔化学奖
（4）生长素的发现实验：植物的向光生长和胚芽鞘实验
2、同位素示踪方法的应用，使人们可以从分子水平动态地观察生物体内或细胞内生理、生化过程，认识生命活动的物质基础。例如，用C、O等同位素研究光合作用，可以详细地阐明叶绿素如何利用二氧化碳和水，什么是从这些简单分子形成糖类等大分子的中间物，以及影响每步生物合成反应的条件等。
3、放射性同位素示踪技术，是分子生物学研究中的重要手段之一，对蛋白质生物合成的研究，从DNA复制、RNA转录到蛋白质翻译均起了很大的作用。最近邻序列分析法应用同位素示踪技术结合酶切理论和统计学理论，研究证实了DNA分子中碱基排列规律，在体外作合成DNA的实验：分四批进行，每批用一种不同的32P标记脱氧核苷三磷酸，32P标记在戊糖5'C的位置上，在完全条件下合成后，用特定的酶打开5'C－P键，使原碱基上通过戊糖5'C相连的32P移到最邻近的另一单核苷酸的3'C上。用最近邻序列分析法首次提出了DNA复制与RNA转录的分子生物学基础，从而建立了分子杂交技术，例如以噬体T2-DNA为模板制成[32P]RNA，取一定量T2-DNA和其它一些DNA加入此[32P]RNA中，经加热使DNA双链打开，并温育，用密度梯度离心或微孔膜分离出DNA-[32P]RNA复合体测其放射性，实验结果只有菌体T2的DNA能与该[32P]RNA形成放射性复合体。从而证明了RNA与DNA模板的碱基呈特殊配对的互补关系，用分子杂交技术还证实了从RNA到DNA的逆转录现象。
4、放射性同位素示踪技术对分子生物学的贡献还表现在：
a、对蛋白质合成过程中三个连续阶段，即肽链的起始、延伸和终止的研究；
b、核酸的分离和纯化；
c、核酸末端核苷酸分析，序列测定；
d、核酸结构与功能的关系；
e、RNA中的遗传信息如何通过核苷酸的排列顺序向蛋质中氨基酸传递的研究等等。
为了更好地应用放射性同位素示踪技术，除了有赖于示踪剂的高质量和核探测器的高灵敏度外，关键还在于有科学根据的设想和创造性的实验设计以及各种新技术的综合应用。

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