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文明办网文明上网举报电话： 举报邮箱：admin1@&&&&&&&&&&&&&&&&高中生物遗传学的测评工具编制及实践--《辽宁师范大学》2014年硕士论文
高中生物遗传学的测评工具编制及实践
【摘要】：遗传学是高中生物学科中的重要内容，也是核心内容，在高中生物教学中具有非常重要的地位。在我国高中生物教材中，必修2的前五章全部都是遗传学的内容。在整个生物学知识体系中，遗传学是作为主要的知识框架而存在的。遗传学有着如此重要的地位。对于学生遗传学知识掌握情况的准确科学的测评就显得尤为的重要。目前，我国对于教育测量手段主要是经典测量理论。
在教育测量学发展史上出现最早的测量理论是经典测量理论，这套理论实现了数学的形式化。经典测量理论产生于19世纪，在20世纪30年代左右日趋成熟。洛德和诺维克在1968年出版的书名为《心理测验分数的统计理论》的问世，将经典测量理论发展到了颠峰状态，并实现了向现代测量理论的转换。但是从实际情况来看，经典测量理论也确实存在着无法克服的缺陷。由于经典测量理论有一些不足之处，教育学需要探索一个新的测量理论，这种理论不仅可以测评出个体在某领域的真实水平，还可以根据实测数据，分析出个体的能力水平。这种新的测量理论就是项目反应理论（IRT)。
本研究根据我国对生物学科的学业评价的历史和现状，针对生物学科学业评价所存在的问题，结合文献资料法、德尔菲法、纸笔测试法等研究方法，同时会采用IRT测量理论中的Rasch模型来进行测评高中学生遗传专题知识的掌握情况和能力水平。选择的调查对象是大连市开发区第一中学高二年级的学生，通过理论与实践相结合的方式来开发出一套科学可靠的测评工具。具体包括三部分内容。
第一部分先根据2013年新课标生物学科考试大纲中对生物学科遗传学专题的要求建立生物遗传学能力维度；再根据能力维度设计出具体的测试卷项目，初步拟定测试卷。第二部分通过两轮的小范围试测，利用Rasch模型对拟定好的测试卷从信度和效度两大方面进行分析、修改、优化，使试卷的总体质量得到提升。第三部分将初步形成的测评工具投入到实践中进一步进行检验，优化和完善，最终形成一个优秀的可靠性高的测评工具。
【关键词】：
【学位授予单位】：辽宁师范大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：G633.91【目录】：
摘要3-4Abstract4-9第一章 前言9-14 一、 问题的提出9-10 二、 研究思路及方法10-12
（一） 研究思路10-11
（二） 研究方法11-12 三、 研究意义12-14
（一） 理论意义12
（二） 实践意义12-14第二章 理论基础及研究综述14-21 一、 教育测量学的发展研究14-16
（一） 教育测量理论的发展14-15
（二） 现代测量工具的应用15-16 二、 项目反应理论（IRT）简介16-21
（一） 项目特征曲线16-18
（二） 项目反应理论的主要模型18-20
（三） 项目反应理论的优良性质20-21第三章 高中生物课程效能评价模式的构建21-29 一、 设计测试卷的过程21-24
（一） 学科能力维度的建立21
（二） 设计测试卷的具体项目21-22
（三） 试测22
（四） 数据收集整理22
（五） 试卷质量分析22-24 二、 分析高中生物遗传学专题知识维度24-25 三、 对理论基础—Rasch 模型的分析25-28
（一） Rasch 模型的数学表达式26-28
（二） Rasch 模型的项目特征曲线28 四、 测试卷项目的设计28-29第四章 测试卷的检验及优化29-41 一、 试测被试样本29 二、 小范围试测数据分析29-35
（一） 试卷的总质量分析29-30
（二） 试卷项目单维性检验30-31
（三） 项目-被试对应31-33
（四） 项目拟合33-35 三、 试卷项目的修订35 四、 第二轮试测并对数据进行结果分析35-41
（一） 工具总体质量分析35-36
（二） 试卷项目单维性检验36-37
（三） 项目—被试对应检测37-38
（四） 项目拟合38-39
（五） 结论39-41第五章 实践及完善41-48 一、 实践目的41 二、 实践方法41
（一） 研究被试41
（二） 数据分析41 三、 测试各个指标分析41-45
（一） 总体统计41-42
（二） 实践中的单维性检测42-43
（三） 项目被试对应43-44
（四） 项目拟合、误差44-45 四、 研究结果及结论45-48
（一） 本次大样本测试过程中被试成绩比较分析45-46
（二） 结论46-48第六章 研究总结48-50 一、 研究结果48 二、 研究不足48-49 三、 研究启示49-50参考文献50-52附录 A 生物遗传学能力测试卷（第一轮）52-57附录 B 生物遗传学能力测试卷（第二轮）57-62攻读硕士学位期间发表学术论文情况62-63致谢63
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【备战2015高考】全国2015届高中生物试题汇编（10月+下）：E单元+遗传的基本规律及应用.doc51页
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E单元 遗传的基本规律及应用
E单元 遗传的基本规律及应用 1
基因的分离定律及应用 2
基因的自由组合定律及应用 2
基因在染色体上 2
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基因的分离定律及应用
【生物卷（解析）?2015届山东省潍坊一中高三10月第一次月考（201410）】25．纯种果蝇中，朱红眼♂×暗红眼♀，子代只有暗红眼；而反交，暗红眼♂×朱红眼♀，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。设相关基因为A、a下列叙述不正确的是
A．正反交实验可用于判断有关基因所在的染色体类型
B．反交的结果说明眼色基因不在细胞质中，也不在常染色体上
C．正反交的子代中，雌性基因型都是XAXa
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【答案】【知识点】E1
基因的分离定律及应用
【答案解析】C解析：这对杂合体黑发夫妇的基因型均为Aa，根据基因分离定律，他们后代的基因型及比例为AA：Aa：aa 1：2：1，其中黑发（A_）占3/4，金黄色发占1/4，所以他们的两个孩子中，符合一个为黑发，另一个为金黄色发 第一个孩子黑发，第二个孩子金黄色发和第一个孩子金黄色发，第二个孩子黑发 的概率为1/4×3/4+3/4×1/4 6/16。C正确。
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温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。知识点10遗传的基本规律1.(2014?海南高考?T22)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代的叙述,正确的是 ( )A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同【解题指南】(1)题干关键词:“个体自交”“7对等位基因自由组合”。(2)关键知识:遗传的分离定律和自由组合定律。(3)隐含知识:应用分离定律解决自由组合定律的问题。【解析】选B。本题主要考查遗传基本规律的相关知识。A项中,1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率=2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×=7/128,故A项错。B项中,3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率=2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×=35/128,故B项正确。C项中,5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为=2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×=21/128,故C项错。D项中,7对等位基因纯合的个体出现的概率与7对等位基因杂合的个体出现的概率相同,D项错误。2.(2014?海南高考?T23)某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为 ( )A.3∶3∶1B.4∶4∶1C.1∶2∶0D.1∶2∶1【解题指南】(1)题干关键词:“aa个体没有繁殖能力”“个体间可以随机交配”。(2)关键知识:基因分离定律,一对相对性状的亲子代基因型、表现型及相关概率的计算。【解析】选B。本题主要考查基因分离定律的相关知识。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配,AA占1/3,Aa占2/3,采用棋盘法。产生雌雄配子的概率2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa理论上,下一代基因型个体的数量比为:AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。根据以上分析,故B项正确。3.(2014?海南高考?T25)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是 ( )A.抗病株×感病株B.抗病纯合体×感病纯合体C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体【解题指南】(1)题干关键词:“这对相对性状由一对等位基因控制”“确定这对性状的显隐性关系”。(2)关键知识:基因的分离定律、基因的显隐性和纯合体(子)、杂合体(子)的判断。(3)隐含知识:判断性状显隐性关系的方法。【解析】选B。本题主要考查根据基因分离定律判断性状显隐性关系的相关知识。具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状,故B项正确。4.(2014?安徽高考?T5)鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲、乙是两个纯合品种,均为红色眼。根据下列杂交结果,推测杂交1的亲本基因型是 ( )杂交1 ♂甲×乙♀ ↓ 雌雄均为褐色眼杂交2 ♀甲×乙♂ ↓ 雄性为褐色眼、雌性为红色眼A.甲为AAbb,乙为aaBBB.甲为aaZBZB,乙为AAZbWC.甲为AAZbZb,乙为aaZBWD.甲为AAZbW,乙为aaZBZB【解题指南】(1)关键知识:明确鸟类的性别决定方式,充分利用同型隐性个体与异型显性个体杂交,后代性状与性别相关。(2)隐含信息:鸟类雄性个体为ZZ,雌性个体为ZW;B、b基因只位于Z染色体上。【解析】选B。本题主要考查伴性遗传与性别决定的相关知识。根据其表现型特点可知,当存在一个显性基因时为红色眼,当存在两个显性基因时为褐色眼,由杂交2中后代的表现型可知,甲的基因型为aaZBW,乙的基因型为AAZbZb,因此后代的基因型为AaZBZb和AaZbW,杂交1中后代的基因型必为AaZBZb和AaZBW。因此杂交1的亲本基因型为aaZBZB和AAZbW,因此B项正确。5.(2014?福建高考?T28)人类对遗传的认知逐步深入:(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是。(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例不为1∶1∶1∶1,说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法。(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用 解释DNA分子的多样性,此外, 的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。【解题指南】(1)关键信息:r基因的碱基序列比R基因的碱基对多;r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶的氨基酸少。(2)关键知识:基因对性状的控制;显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因。从基因表达的角度分析,隐性性状不体现的原因可以是显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低。【解析】本题考查了基因的自由组合定律、基因对性状的控制、肺炎双球菌的转化实验、DNA的分子结构的相关知识。(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,则其F2中的黄色皱粒豌豆的基因型为1/3YYrr和2/3Yyrr,则它们自交,其子代中表现型为绿色皱粒(yyrr)的个体所占比例为yy(2/3×1/4)×rr(1)=1/6。r基因的碱基对数比R基因多,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少61个氨基酸,由此可以推测r基因转录的mRNA一定提前出现了终止密码(子)。从基因表达的角度,隐性性状不体现的原因可以是显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低。(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇测交,子代有4种表现型,可以肯定F1中的雌果蝇产生了4种配子,但结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”的这一基本条件。(3)由于突变存在不定向性,所以该实验中出现的S型菌全为SⅢ,就说明不是突变产生的,这样否定了前面的说法。(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性,此外碱基互补配对的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。答案:(1)1/6 终止密码(子) 显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低(2)4 非同源染色体上非等位基因 (3)SⅢ(4)碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对6.(2014?安徽高考?T31)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为 ,导致香味物质积累。(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是 。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为 。(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:① ;② 。(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成 ,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需的 。若要获得二倍体植株,应在 时期用秋水仙素进行诱导处理。【解题指南】(1)题干关键信息:“稳定遗传的有香味抗病植株”“偶尔”“秋水仙素进行诱导处理”。(2)图示信息:性状分离比:抗病∶感病=1∶1,无香味∶有香味=3∶1。【解析】本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。(1)由题意可知,A基因存在无香味物质积累,可能A基因控制合成的酶促进了香味物质分解,而a基因不能控制合成分解香味物质的酶。(2)根据杂交结果:抗病∶感病=1∶1,无香味∶有香味=3∶1,可知亲本的基因型为Aabb、AaBb,则F1为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交,才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB),所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。(3)正常情况下AA与aa杂交,所得子代为Aa(无香味),偶尔出现的有香味植株有可能是发生了基因突变,可能是某一雌配子形成时A基因突变为a基因,或某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失;还可能是受到环境因素的影响而产生的。(4)花药离体培养过程中,花粉先经脱分化形成愈伤组织,再通过再分化形成单倍体植株,此过程体现了花粉细胞的全能性,根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质;形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理,可形成二倍体植株。答案:(1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb、AaBb 3/64(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失(4)愈伤组织 全部遗传信息 幼苗7.(14分)(2014?全国卷?T34)现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:(1)为实现上述目的,理论上,必须满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于 上,在形成配子时非等位基因要 ,在受精时雌雄配子要 ,而且每种合子(受精卵)的存活率也要 。那么,这两个杂交组合分别是
和 。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子,1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么,在这4种株系中,每种株系植株的表现型及其数量比分别是 、 、和 。【解题指南】(1)题干关键词:“均”“完全一致”“全部”“所有”。(2)关键知识:基因自由组合定律的实质及分离比的条件,应用基因的自由组合定律解决实际问题。【解析】本题考查遗传的基本规律及其应用。(1)若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等位基因控制,再根据题干信息可知,4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb,若要使两个杂交组合产生的F1与F2均相同,则两个亲本组合只能是AABB(抗锈病无芒)×aabb(感锈病有芒)、AAbb(抗锈病有芒)×aaBB(感锈病无芒),得F1均为AaBb,这两对等位基因必须位于两对同源染色体上,非同源染色体上的非等位基因自由组合,才能使两组杂交的F2完全一致,同时受精时雌雄配子要随机结合,形成受精卵的存活率也要相同。(2)根据上面的分析可知,F1为AaBb,F2植株将出现9种不同的基因型:AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,可见F2自交最终可得到9个F3株系,其中基因型为AaBB、AABb、Aabb、aaBb的植株中有一对基因杂合,自交后该对基因决定的性状会发生性状分离,依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1。答案:(1)非同源染色体 自由组合 随机结合 相等 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1 抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1 感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1 抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶18.(2014?浙江高考?T32)利用种皮白色水稻甲(核型2n)进行原生质体培养获得再生植株,通过再生植株连续自交,分离得到种皮黑色性状稳定的后代乙(核型2n)。甲与乙杂交得到丙,丙全部为种皮浅色(黑色变浅)。设种皮颜色由1对等位基因A和a控制,且基因a控制种皮黑色。请回答:(1)甲的基因型是 。上述显性现象的表现形式是 。(2)请用遗传图解表示丙为亲本自交得到子一代的过程。(3)在原生质体培养过程中,首先对种子胚进行脱分化得到愈伤组织,通过 培养获得分散均一的细胞。然后利用酶处理细胞获得原生质体,原生质体经培养再生出 ,才能进行分裂,进而分化形成植株。(4)将乙与缺少1条第7号染色体的水稻植株(核型2n-1,种皮白色)杂交获得子一代,若子一代的表现型及其比例为 ,则可将种皮黑色基因定位于第7号染色体上。(5)通过建立乙植株的 ,从中获取种皮黑色基因,并转入玉米等作物,可得到转基因作物。因此,转基因技术可解决传统杂交育种中 亲本难以有性杂交的缺陷。【解题指南】(1)隐含信息:对甲进行原生质体培养,细胞分裂过程发生了基因突变。(2)关键知识:一对相对性状的遗传实验、遗传图解的写法、植物细胞工程。【解析】本题以水稻种皮颜色的遗传为依托,考查一对相对性状的遗传实验、遗传图解、植物细胞工程以及基因工程等知识。(1)据题意分析可知,黑色是a基因控制的,故乙的基因型应为aa,甲与乙杂交,后代全为一种表现型,则甲的基因型为AA。水稻甲在原生质体培养再生过程中发生了基因突变,基因型变为Aa。上述性状中显性性状是白色,而丙表现为种皮浅色,故显性性状表现为不完全显性。(2)遗传图解中丙基因型为Aa,其自交后代比例为种皮白色(AA)∶种皮浅色(Aa)∶种皮黑色(aa)=1∶2∶1。(3)在原生质体培养过程中,首先通过液体悬浮培养才能获得分散均一的细胞,然后利用酶处理细胞获得原生质体,原生质体经培养再生出新细胞壁,才能进行细胞分裂,进而分化形成植株。(4)将乙(aa)与缺少1条第7号染色体的水稻植株杂交,如控制种皮颜色的基因在第7号染色体上,则缺少第7号染色体的植株基因型可表示为AO,其产生两种比例相等的配子,即A∶O=1∶1,其杂交子代的表现型为浅色∶黑色=1∶1。(5)通过建立乙植株的基因文库,可从中获取种皮黑色的基因,转入玉米后,可得到转基因玉米。因此转基因技术可解决传统杂交中远缘亲本难以有性杂交的缺陷。答案:(1)AA 不完全显性(2) 种皮浅色P Aa F1 雌配子雄配子AaAAA种皮白色Aa种皮浅色aAa种皮浅色aa种皮黑色种皮白色∶种皮浅色∶种皮黑色=1∶2∶1(3)液体悬浮 细胞壁(4)种皮浅色∶种皮黑色=1∶1(5)基因文库 种间(或远缘)9.(2014?新课标全国卷Ⅰ?T32)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F2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。【解题指南】(1)题干关键词:“纯合”“显性”“杂交”“测交”“孟德尔遗传定律”。(2)关键知识:杂交育种的目的、孟德尔遗传定律研究的条件和测交实验的过程。【解析】本题主要考查孟德尔遗传定律的应用及杂交育种知识。(1)杂交育种的目的是获得多种优良性状于一身的纯合新品种,分析题意知,抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点,故控制相对性状的等位基因应位于细胞核中。只有两对基因分别位于两对同源染色体上,才遵循基因的自由组合定律。(3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交,而题干无杂合子,故应先杂交得到杂合子,然后再进行测交实验。答案:(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交,产生F1,让F1与感病矮秆植株杂交。10.(2014?新课标全国卷Ⅱ?T32)山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表现者。已知该性状受一对等位基因控制,在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:(1)据系谱图推测,该性状为 (填“隐性”或“显性”)性状。(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是 (填个体编号)。(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体是(填个体编号),可能是杂合子的个体是 (填个体编号)。【解题指南】(1)题干关键词:“一对等位基因控制”“不考虑染色体变异和基因突变”。(2)关键知识:遗传系谱图中相对性状显隐性的判定、伴Y染色体遗传和伴X染色体遗传的特点。(3)思维流程:由Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅲ-1的性状→相对性状的显隐性;由假设基因位于Y染色体上→第Ⅲ代各个体的性状表现;由假设基因位于X染色体上→Ⅰ-2和Ⅱ-2的基因型;Ⅲ-3和Ⅲ-4的表现型→Ⅱ-4的基因型;Ⅲ-2和Ⅱ-2的表现型→Ⅲ-2的基因型。【解析】本题考查基因的分离定律和伴性遗传的知识。(1)①系谱图中Ⅱ-1和Ⅱ-2均不表现该性状,但它们的后代Ⅲ-1出现该性状,推知该性状为隐性,Ⅱ-1和Ⅱ-2为该性状的携带者。(2)假设控制该性状的基因位于Y染色体上,该性状由Y染色体传递,因此表现该性状个体的所有雄性后代和雄性亲本都表现该性状,且雌性个体不会表现该性状。据此可以看出,第Ⅲ代各个体的性状表现应为:Ⅲ-1不表现该性状(因为Ⅱ-1不表现该性状)、Ⅲ-2和Ⅲ-3均不表现该性状(因为是雌性)、Ⅲ-4表现该性状(因为Ⅱ-3表现该性状),所以不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4。(3)假设控制该性状的基因仅位于X染色体上,且由(1)知该性状为隐性遗传(假定该性状由基因A-a控制);Ⅰ-2和Ⅱ-2均未表现出该性状(XAX-),但它们的雄性后代(Ⅱ-3和Ⅲ-1)却表现出该性状(XaY);同时考虑到雄性个体的X染色体来自雌性亲本,据此断定Ⅰ-2和Ⅱ-2一定为杂合子(XAXa)。Ⅲ-3表现该性状(XaXa),其所含的一条X染色体必然源自Ⅱ-4(XaX-);同时Ⅱ-4不表现该性状,据此断定Ⅱ-4为杂合子(XAXa)。Ⅲ-2不表现该性状(XAX-),其雌性亲本Ⅱ-2为杂合子(XAXa),因此Ⅲ-2既可以是杂合子(XAXa),也可以是纯合子(XAXA)。答案:(1)隐性(2)Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4(3)Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4 Ⅲ-211.(2014?山东高考?T28)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性;短刚毛和长刚毛是一对相对性状,由一对等位基因(B、b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下: 实验一P 甲×乙 ↓F1 灰体长刚毛 灰体短刚毛 黑檀体长刚毛 黑檀体短刚毛比例 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 实验二P 乙×丙 ↓F1 灰体长刚毛 灰体短刚毛 黑檀体长刚毛 黑檀体短刚毛比例 1 ∶ 3 ∶ 1 ∶ 3(1)根据实验一和实验二的杂交结果,推断乙果蝇的基因型可能为 或 。若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律,则丙果蝇的基因型应为 。(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为 。(3)在没有迁入、迁出、突变和选择等条件下,一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1,F1中灰体果蝇8400只,黑檀体果蝇1600只。F1中e的基因频率为 ,Ee的基因型频率为 。亲代群体中灰体果蝇的百分比为 。(4)灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择,请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各型配子活力相同)实验步骤:①用该黑檀体果蝇与基因型为 的果蝇杂交,获得F1;②F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例。结果预测:Ⅰ.如果F2表现型及比例为 ,则为基因突变;Ⅱ.如果F2表现型及比例为 ,则为染色体片段缺失。【解题指南】(1)题干关键信息:“两对基因位于常染色体上且独立遗传”。(2)思维流程:①利用分枝法计算遗传概率:单独分析每一对相对性状的性状分离比,如实验二,灰体∶黑檀体=1∶1,长刚毛∶短刚毛=1∶3→确定每一对基因的杂交组合分别为Ee×ee,Bb×Bb。②利用逆推法分析遗传实验:根据实验结论推断亲本基因型,进而计算子代性状分离比。【解析】本题主要考查遗传规律的应用和变异。(1)由实验一结果可知,两亲本为EeBb×eebb或Eebb×eeBb;由实验二结果可知,两亲本为EeBb×eeBb,故乙果蝇的基因型可能为EeBb或eeBb。若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律,则两亲本为EeBb×eebb,则乙的基因型为EeBb,丙的基因型为eeBb。(2)实验二的F1中,与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为1-EeBb(1/4)-eeBb(1/4)=1/2。(3)由题干信息可知,黑檀体果蝇(ee)占16%,由遗传平衡定律可得,F1中e的基因频率为40%,E的基因频率为60%,Ee的基因型频率为2×60%×40%=48%。亲代群体与F1群体的基因频率相同,但亲代全为纯合子,因此灰体果蝇的百分比为60%。(4)该黑檀体果蝇的基因型为ee(基因突变)或e-(染色体片段缺失),因此最好选择EE个体与之杂交。若该黑檀体果蝇为ee,则F1为Ee,F1自由交配,F2中应出现灰体∶黑檀体=3∶1;若该黑檀体果蝇为e-,则F1为Ee(1/2)和E-(1/2),该群体产生的配子为E(1/2)、e(1/4)、-(1/4),则该F1自由交配,F2中出现致死个体(--)的比例为1/4×1/4=1/16,黑檀体(ee和e-)出现的概率为1/4×1/4+1/4×1/4×2=3/16,灰体(E-)出现的概率为1-1/16-3/16=12/16,故F2中灰体∶黑檀体=4∶1。实验步骤①中也可以选择Ee个体进行杂交。答案:(1)EeBb eeBb(注:两空可颠倒) eeBb(2)1/2 (3)40% 48% 60%(4)答案一:EE Ⅰ.灰体∶黑檀体=3∶1Ⅱ.灰体∶黑檀体=4∶1答案二:Ee Ⅰ.灰体∶黑檀体=7∶9Ⅱ.灰体∶黑檀体=7∶812.(2014?四川高考?T11)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制,其中A/a控制灰色物质合成,B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图:白色前体物质有色物质1有色物质2(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲-灰鼠,乙-白鼠,丙-黑鼠)进行杂交,结果如下:亲本组合F1F2实验一甲×乙全为灰鼠9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠实验二乙×丙全为黑鼠3黑鼠∶1白鼠①两对基因(A/a和B/b)位于 对染色体上,小鼠乙的基因型为 。②实验一的F2代中,白鼠共有 种基因型,灰鼠中杂合体(子)占的比例为 。③图中有色物质1代表 色物质,实验二的F2代中黑鼠的基因型为 。(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁),让丁与纯合黑鼠杂交,结果如下:亲本组合F1F2实验三丁×纯合黑鼠1黄鼠∶1灰鼠F1黄鼠随机交配:3黄鼠∶1黑鼠F1灰鼠随机交配:3灰鼠∶1黑鼠①据此推测:小鼠丁的黄色性状是由基因 突变产生的,该突变属于 性突变。②为验证上述推测,可用实验三F1代的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为 ,则上述推测正确。③用3种不同颜色的荧光,分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因,观察其分裂过程,发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是 。【解题指南】(1)隐含信息:①实验一F1自交所得F2的比例9∶3∶4是9∶3∶3∶1的变式,推出鼠色由两对自由组合的等位基因控制。②实验三F1黄鼠随机交配以及F1灰鼠随机交配所得比例均为3∶1,可推出F1黄鼠和灰鼠均为单杂合。(2)思维流程:→甲AABB、乙aabb、丙aaBB→丁黄鼠AABB【解析】本题考查遗传的基本规律、基因突变的类型以及减数分裂的过程。(1)根据实验一F2出现9∶3∶4可知,鼠色遗传遵循自由组合定律,属于两对同源染色体上两对等位基因控制的遗传,推出亲本基因型:甲AABB、乙再据实验二F2出现3黑色∶1白色,可知黑色是显性(B)且F1黑鼠为aaBb,推出丙的基因型是aaBB。因此实验一中F2各表现型的基因型为:9灰鼠为A_B_、3黑鼠为aaB_、4白鼠为3A_bb和1aabb。据图中有色物质2是灰色、1是黑色,基因Ⅰ是B、基因Ⅱ是A,可算出实验一中F2白鼠应有A_bb和aabb共3种基因型,实验二中F2黑鼠的基因型是aaB_。(2)据“在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁)”,可知黄色雄鼠丁是由...
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