8知识讲解_遗传学研究方法及其应用

高考总复习8遗传学研究方法及其应用

【考纲要求】

1.理解孟德尔遗传实验思路。

2.能够推导分析亲子代的基因型、表现型及有关比例概率方面的问题。

3.掌握一些分析解决遗传学应用题时的方法和技巧。

【考点梳理】

考点一、回顾孟德尔一对相对性状的遗传实验

考点二、基因分离定律的研究方法

孟德尔在研究基因分离规律时采用了“假说—演绎法”。

“假说—演绎法”是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的过程重要手段之一；

学完课程以后，别的都可以忘记，这些方法会存留下来，这就是真正的素养和能力。考纲也明确要求：能运用“假说—演绎法”等科学探究的方法解决基本的生物学现象。

在孟德尔证明遗传因子的分离规律时，他以“假说”作为理论依据，推导出可出现的具体事例(测交后代会出现1：1)，并以实验去验证，这一发现过程就是“假说一演绎法”基本思路的完整体现。

1现象高茎豌豆与矮茎豌豆杂交F1代全为高茎，高茎自交后代高茎和矮茎的比例为3：1，其他6对相对性状均如此。

2提出问题

(1) F1代中全为高茎，矮茎哪里去了呢？

(2)为什么后代的比值都接近3:1?

3分析问题

(1)矮茎可能并没有消失，只是在F1代中未表现出来。因为F2代中出现了矮茎。

(2)高茎相对于矮茎来说是显性性状。

(3)显性性状可能受遗传因子的控制，遗传因子成对存在，可能有显隐之分。

4 形成假说

(1)生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。

(2)遗传因子有显性与隐性之分。

(3)生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，

配子中只含有每对遗传因子中的一个。

(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。

5演绎推理将F1代植株与矮茎豌豆杂交，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1 6实验验证实际结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例为l:1

7得出结论预期结果与真实结果一致，假说正确，得出基因的分离定律。

考点三、假说演绎法及其应用

所谓假说-演绎法是指:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像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相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。

在教学中,我们利用这一科学方法证明了分离定律、自由组合定律、基因在染色体上等事实。其实,这一科学方法在解题中也有着较为广泛的应用,只是在解题中没有实验的过程,我们可以把题干中的事实作为实验的结果来支持假设。

下面举例说明：用亲本黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交产生F1,F1自交产生F2,F2中黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶15∶15∶25.请判定亲本黄色圆粒基因型.对学生来说,这是一个不熟悉的比例,一时无从着手。

首先我们分别分析一对相对性状。黄色∶绿色=(9+15)∶(15+25)=3∶5，圆粒∶皱粒=(9+15)∶(15+25)=3∶5。

然后利用假说-演绎的方法分析,亲本黄色基因型为YY或Yy。假设亲本黄色为YY,则F1为Yy,F1自交后代应为黄∶绿=3∶1,与事实不符。假设亲本黄色为Yy,则F1为Yy∶yy=1∶1,自交结果为3∶5,与结果相符。同理可假设圆粒的基因型，所以亲本黄色圆粒的基因型为YyRr.

【高清课堂：02-遗传学研究方法及应用】

考点四、杂交实验法及其应用

考点五、调查法

考点六、经典遗传学的研究方法

【典型例题】

类型一：假说演绎法的应用

【例1】（2014 天津卷）（16分）果蝇是遗传学研究的经典材料，其四对相对性状中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）、长翅（V）对残翅（v）、细眼（R）对粗眼（r）为显性。下图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布。

（1）果蝇M眼睛的表现型是___________________________。

（2）欲测定果蝇基因组的序列，需对其中的_________条染色体

进行DNA测序。

（3）果蝇M与基因型为___________的个体杂交，子代的雄果

蝇既有红眼性状又有白眼性状。

（4）果蝇M产生配子时，非等位基因__________和____________不遵循自由组合规律。若果蝇M与黑身残翅个体测交，出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代，则表明果蝇M 在产生配子过程中_____________________________________________________，导致基因重组，产生新的性状组合。

（5）在用基因型为BBvvRRX e Y和bbVVrrX E X E的有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时，发现了一只无眼雌果蝇。为分析无眼基因的遗传特点，将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交，F1性状分离比如下：

F1雌性﹕雄性灰身﹕黑身长翅﹕残翅细眼﹕粗眼红眼﹕白眼

1

2有眼

1﹕1 3﹕1 3﹕1 3﹕1 3﹕1

1

2无眼

1﹕1 3﹕1 3﹕1 / /

①从实验结果推断，果蝇无眼基因位于__________号（填写图中数字）染色体上，理由是__________________________________________________________。

②以F1果蝇为材料，设计一步杂交实验判断无眼性状的显隐性。

杂交亲本：_____________________________________________________。

实验分析：

____________________________________________________________________

_______________________________________________________________。

【答案】（1）红眼细眼（2）5 （3）X E X e

（4）B（或b）v（或V）V和v（或B和b）基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换

（5）①7、8（或7、或8）无眼、有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合定律

②示例：

杂交亲本：F1中的有眼雌雄果蝇

实验分析：若后代出现性状分离，则无眼为隐性性状；若后代不出现形状分离，则无眼为显性性状。

【解析】（1）据图中信息，果蝇M含有显性基因E、R，所以眼色的表现型为红眼和细眼的显性性状。

（2）要测定基因组的序列需要测定该生物所有的基因，由于X和Y染色体非同源区段上的基因不同，所以需要测定3条常染色体+X染色体+Y染色体，即5条染色体上的基因序列。

（3）子代雄性的红眼和白眼均只能来自于母本，因此需要母本同时具有红眼和白眼的基因，即X E X e。

（4）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合，而B、v和b、V分别位于一对同源染色体的不同位置上，不遵循自由组合定律。根据减数分裂同源染色体的分离及配子的组合，理论上后代只有灰身残翅和黑身长翅，出现等比例的灰身长翅和黑身残翅后代，说明发生了非姐妹染色单体的交叉互换。

（5）根据表格结果，若无眼基因位于性染色体上，则M与无眼雌果蝇的后代中雄性都为无眼,与表格结果不符，所以该基因位于常染色体上，且子代有眼﹕无眼=1﹕1，同时其他性状均为3﹕1，说明有眼无眼性状的遗传和其他性状不连锁，为自由组合，因此和其他基