专题复习：孟德尔遗传实验的科学方法

遗传与进化专题遗传的基本规律及人类遗传病●考纲解读
7．人类基因组计划及意义Ⅰ
8．调查常见的人类遗传病
8．人类常见遗传病的类型判断及遗传图谱分析
考点1孟德尔遗传实验的科学方法
●基础知识自主疏理
1．实验材料——豌豆
（1）豌豆是的植物，而且是，在自然状态下能避开外来花粉的干扰，永远是纯种，所以用豌豆做实验结果可靠又易于分析。

（2）豌豆的一些品种具有易于区分的相对性状，实验结果易于分析。

（3）豌豆繁殖周期短，后代数量大。

2．科学的实验方法
（1）符号系列：
符号P×
F
1
F
2
♀♂
含义（2）概念系列①性状类：
性状：生物体所表现出的形态特征和生理特性的总称。

相对性状：同种生物同一的不同。

显性性状：具有1对相对性状的亲本杂交，表现出来的性状。

隐性性状：具有1对相对性状的亲本杂交，没有表现出来的性状。

性状分离：杂种后代中出现不同性状的现象。

②交配类：
杂交：不同的生物体相互交配的类型。

自花受粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。

测交：杂种F1和杂交的过程。

③基因类：
基因：控制性状的因子称为基因。

等位基因：同源染色体的相同位置上控制一对相对性状的两个基因，如紫花基因和白花基因，称为等位基因。

显性因子（基因）：控制的基因，用大写字母表示（如A代表紫花因子）。

隐性因子（基因）：控制的基因，用小写字母表示（如a代表紫花因子）。

④个体类：
杂合子：由的配子结合成合子发育而成的个体。

表现型：在遗传学上，生物个体实际表现出来的性状。

基因型：与表现型有关的基因组成。

在生物体的发育过程中，其表现型有时还要受到的影响。

版本差异的内容
3．孟德尔遗传实验的科学方法中国地图版
1恰当的选择实验材料；材料的选择与研究目的相适应是成功的前提。

2巧妙地运用由简到繁的方法：通过对相对性状的研究，发现了基因的分离规律；通过对的相对性状的研究，发现了基因的自由组合规律。

3合理地运用数理统计：孟德尔成功的运用数理统计的方法来研究生物的遗传问题，把遗传学研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，开拓了遗传学研究的新途径。

4严密地运用：恩格斯说过，只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。

这句话精辟地阐明了假说在自然科学发展中的作用。

4．显隐性关系的相对性浙江科技版
根据显性现象的表现形式，可将显性分为以下的几种类型：1完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与的表现完全一致的现象。

它在生物界中比较普遍。

2不完全显性；指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1
表现为双亲的的现象。

如金鱼草的花色遗传：
P：红花CC×白花cc→F1粉红色花Cc→F2中红花CC：粉红花Cc：白花cc=l：2：1
3共显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出的性状，即为共显性。

例如人群的ABO血型中I A与l B 不存在显隐性关系，各自发挥作用，表现为共显性。

校对：自花传粉闭花受粉亲本杂交自交子一代子二代雌性雄性性状表现类型F1F1基因型隐性亲本显性性状隐性性状不同基因外部环境一对两对及两对以上假说演绎显性亲本中间类型双亲
●自主检测过关
1．（08连南民族高中模拟）在一个生物群体中，若仅考虑一对等位基因，可有多少种不同的交配类型（）
Ａ．三种Ｂ．四种Ｃ．六种Ｄ．八种
2．（08江苏淮安）将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交三次，F3代中纯合体比例为（）
A．1/8 B．7/8 C．7/16
D．9/16
3．（08江苏赣榆阶段测试）科学的研究方法是取得成功
的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类探明基因神秘踪迹的历程中
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子（基因）
②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：基因在染色体上
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据
他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为（）
Ａ．①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理
Ｂ．①假说—演绎法②类比推理③类比推理
Ｃ．①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法
Ｄ．①类比推理②假说—演绎法③类比推理
4．（08陕西省宝鸡二模）喜马拉雅兔是白身黑爪，如果兔背上剃去一片白毛，在该处放上一块冰，就会长出黑毛，这个事例可以说明（）
A．基因对性状起表达作用B．基因对环境的反作用
C．环境对基因的表达有影响D．基因的传递受环境的影响5．下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。

（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。

请回答：
①孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆品
种间的，而且是和植物，可以避免外来花粉的干扰。

研究性状遗传时，由简到繁，先从对相对性状着手，
然后再研究相对性状，以减少干扰。

在处理观察到数据时，应用方法，得到前人未注意的子代比例关系。

他根据试验中得到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。

②孟德尔的遗传规律是。

1．C．解析：若仅考虑一对等位基因，有三种基因型，可有6种不同的交配类型。

2．B．解析：①F1代中“Aa”杂合体所有后代的比例为1/2；F2代每个个体自交；AA和aa的自交后代均为纯合体，只有F1中比例为1/2的Aa自交后代又出现1/2Aa，即F2代中杂合体Aa占所有后代的比例为1/2×1/2，即（1/2）2，以此类推第n代中杂合体比例为（1/2）n，根据以上公式，F3代中Aa所占比例为（1/2）3，所以纯合体=1-（1/2）3=7/8。

3．C．解析：孟德尔利用假说—演绎法提出遗传的两个基本规律；萨顿利用类比推理，提出假说：基因在染色体上；摩尔根利用假说—演绎法找到基因在染色体上的实验证据。

4．C．解析：表现型是基因型和环境相互作用的结果，基因型是内因，环境条件是外因，此事例说明环境对基因的表达有影响。

5．解析：此题属于记忆性题目，能力要求比较低。

目的考查孟德尔之所以成功的原因。

答案：（1）①相对性状易于区分自花传粉闭花受粉一两对或两对以上统计
②基因的分离规律、基因的自由组合规律
●考点详解及类型讲解
一、孟德尔成功的原因
（1）选用豌豆做实验材料：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下都是纯种；而且相对性状明显，易于观察。

（2）由单因素到多因素的研究方法。

即先对一对相对性状进行研究，再对两对或多对相对性状在一起的遗传进行研究。

（3）科学地运用统计学的方法对实验结果进行分析。

（4）科学地设计试验程序，即现象→问题→提出假说→验证假说→结论。

问题探究：
1．假说演绎法中通过实验检验演绎推理的结论，孟德尔检验的是什么
1．F1的基因型
二、孟德尔用豌豆作杂交实验材料有什么优点
①豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以在自然状态下，它永远是纯种，避免了天然杂交情况的发生，省去了许多实际操作
的麻烦。

②豌豆具有许多稳定的不同性状的品种，而且性状明显，易于区分。

③豌豆花冠各部分结构较大，便于操作，易于控制。

④豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。

⑤实验周期短，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。

⑥他选用豌豆的七对相对性状的基因都不连锁。

问题探究：
2．豌豆的自交需要人工受粉
2．不需要，因为豌豆在自然状态下的授粉是自交。

类型一有关的实验材料
例1．（08汕头模拟题）孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花授粉前的处理是：①豌豆是闭花受粉植物；②豌豆在自然状态下是纯种；③用豌豆作实验材料有直接经济价值；④各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状；⑤开花期母本去雄，然后套袋；⑥花蕾期母本去雄，然后套袋。

A①②③④⑥B①②⑤⑥
C①②④⑥D②③④⑥
解析：豌豆是闭花受粉植物，在进行异花受粉之前，必
须保证雌花没有受粉，因此要在花蕾期去雄。

答案：C
变式1．（08江苏灌云阶段测试）在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是（）
①开花前人工去雄②开花后人工去雄③自花受粉前人工去雄④去雄后自然受粉⑤去雄后人工授粉⑥受粉后套袋隔离⑦受粉后自然发育
A．②③④B．①③④C．①⑤⑥D．①④⑤
解析：在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本在开花前去雄，否则会自花受粉，不可能做杂交实验；去雄后用毛笔蘸取父本的花粉进行受粉；授粉后必须套袋隔离，否则其他植株的花粉会由于风力等原因落到母本的柱头上
答案：C
规律总结：
孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料首先要做杂交实验，而豌豆是自花闭花植物，如果在开花期去雄，已经完成自花受粉，不可能再进行杂交实验。

类型二实验方法
例2．（08广州质量调研）孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，分别设计了杂交、自交、测交等多组实验，按照假设演绎的科学方法“分析现象——作出假设——检验
假设——得出结论”，最后得出了遗传的分离定律。

孟德尔在检验假设阶段进行的实验是（）
A．纯合亲本之间的杂交B．F1与某亲本的杂交
C．F1的自交D．F1的测交
解析：孟德尔成功的原因之一是科学地设计试验程序，即分析现象→作出假设→检验假说→得出结论。

而且巧妙地设计测交实验来验证假说。

答案：D
变式1．（08江苏南通模拟）（多选）假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。

利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。

下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是（）
1自交两组豌豆遗传实验基础上的
B孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
解析：假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括
“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。

提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交；假设的核心内容是“生物体形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中”；孟德尔发现的遗传规律可以解释有性生殖生物中的细胞核遗传现象。

答案：BD
规律总结：
假说—演绎法指在客观分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。

如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。

这是现代科学研究中常用的一种科学方法。

类型三实验探究
豌豆是闭花受粉的植物，在正常的情况下，只能进行自花传粉。

现在，实验田里种有一些同一品种的豌豆植株，即将开花。

下面的实验方案是要利用豌豆这种材料来证明，子房发育成果实的过程中，需要发育的种子提供生长素。

请将以下实验方案补充完整。

（1）器材和药品：纸袋、标牌、镊子、毛笔、烧杯、剪刀、适宜浓度的生长素溶液等。

（2）实验步骤：
选材与分组：选择一批生长发育状况基本相同、的豌豆花，分为3组，然后挂上标记牌A组、B组、C组。

实验处理：
A组：不作任何处理。

B组：。

C组：。

（3）结果预测：
3组豌豆生长一段时间后，实验的结果可能是：
A组：结出有种子的豆荚果实。

B组：。

C组：。

解析：考查豌豆的特点以及生长素的作用。

并要掌握实验的两个基本原则：单一变量原则和对照原则。

答案：（2）未受粉。

实验处理：B组：打开花冠，剪去雄蕊，并套上纸袋。

C组：打开花冠，剪去雄蕊，待花开后，在雄蕊柱头上涂一定浓度的生长素，再套上纸袋。

（3）B组的子房脱落，不结果。

C组结出无子的豆荚果实
●高考真题
真题1．（2022宁夏卷）某植物的花色由两对自由组合的基因决定。

显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。

请回答：
开紫花植株的基因型有种，其中基因型是的紫花植株自交，子代表现为紫花植株：白花植株=9:7。

基因型为和的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株：白花植株=3：1。

基因型为的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。

解析：考查学生对自由组合规律的理解。

答案：4AaBbAaBBAABbAABB
真题2．（08重庆卷）2022年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA 上，请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：
（l）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用对DNA进行切割，然后将DNA片段与结合成重组DNA，再将重组DNA 转入大肠杆菌进行扩增等。

2）家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕条双链DNA分子的核苷酸序列。

3）决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫；剩下的序列最多能编码个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫。

4）为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步的选育来完成。

这些变异的中，黑色（B
与淡赤色（b）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，黄
茧D）与白茧（d）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的子代数量比如下表：
①请写出各组合中亲本可能的基因型：
组合一：；
组合二：；
组合三：。

②让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是。

解析：考查生物基因组相关知识，对有性别差异的个体要对两条性染色体进行测定。

真核生物的基因结构包含编码区和非编码区，编码区有能编码蛋白质的外显子和不能编码的内含子。

答案：（1）限制酶（或限制性内切酶）运载体（或质粒）（2）29
（3）内含子5000外显子（4）基因突变、基因重组、染色体变异
（5）①组合一BbDd（或BbDd×BbDd）组合二Bbdd、bbdd （或Bbdd×bbdd）
组合三BbDD、BbDd、Bbdd（或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd）②8/9
真题3．（06广东）玉米籽粒黄色对五色显性。

现用五色玉米为母本，去雄后授以黄色玉米花粉，若母本植株所结籽粒中出现五色籽粒，原因可能是（）
①父本是杂合子②外来花粉授粉③多倍体不育④未受精
A①②B．②③C①④D．③④
解析：主要考查后代表现型与亲代基因型之间的关系，要学会根据后代的表现型推算亲代的基因型。

①玉米籽粒黄色对五色显性，母本为五色玉米，则基因型为aa，父本为黄色玉米，则基因型为AA或Aa，若为AA，那么后代的基因型应是Aa，不可能出现五色籽粒，若为Aa，那么后代的基因型应是Aa或aa，可能出现五色籽粒，所以后代出现五色籽粒，则父本是杂合子；②母本去雄后，没有套袋，有可能出现外来花粉受粉，若外来花粉基因型是a，那么后代可能出现基因
型aa的五色籽粒；③玉米是二倍体，不是多倍体，更不可能不育；④若未受精，不可能结籽。

所以选A。

答案：A。