8知識講解_遺傳學研究方法及其應用

1、高考總復習8遺傳學研究方法及其應用【考綱要求】1. 理解孟德爾遺傳實驗思路。2. 能夠推導分析親子代的基因型、表現型及有關比例概率方面的問題。3. 掌握一些分析解決遺傳學應用題時的方法和技巧?！究键c梳理】考點一、回顧孟德爾一對相對性狀的遺傳實驗705祥3考點二、基因分離定律的研究方法孟德爾在研究基因分離規(guī)律時采用了“假說一演繹法”。對學生來講是“授之以“假說一演繹法”是形成和構造科學理論的一種重要思維方法。漁”的過程重要手段之一；學完課程以后，別的都可以忘記，這些方法會存留下來，這就是真正的素養(yǎng)和能力。考綱也明確要求：能運用“假說一演繹法”等科學探究的方法解決基本的生物學現象。在孟德爾證明遺傳

2、因子的分離規(guī)律時，他以“假說”作為理論依據，推導出可出現的具體事例(測交后代會出現 1:1)，并以實驗去驗證，這一發(fā)現過程就是“假說一演繹法”基 本思路的完整體現。1現象高莖豌豆與矮莖豌豆雜交Fi代全為高莖，高莖自交后代高莖和矮莖的比例為3：1，其他6對相對性狀均如此。2提出問題(1) F1代中全為高莖，矮莖哪里去了呢？(2) 為什么后代的比值都接近3:1?3分析問題(1) 矮莖可能并沒有消失，只是在F1代中未表現出來。因為 F2代中出現了矮莖。(2) 高莖相對于矮莖來說是顯性性狀。(3) 顯性性狀可能受遺傳因子的控制，遺傳因子成對存在，可能有顯隱之分。 4形成假說(1) 生物的性狀是由遺傳因

3、子決定的。體細胞中遺傳因子是成對存在的。(2) 遺傳因子有顯性與隱性之分。(3) 生物體在形成生殖細胞配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中,配子中只含有每對遺傳因子中的一個。(4)5演繹推理6實驗驗證7得出結論受精時，雌雄配子的結合是隨機的。將F1代植株與矮莖豌豆雜交，預期后代中高莖植株與矮莖植株的比例為1:實際結果：后代中高莖植株與矮莖植株的比例為1:1預期結果與真實結果一致，假說正確，得出基因的分離定律?？键c三、假說演繹法及其應用所謂假說-演繹法是指:在觀察和分析的基礎上提出問題以后 ,通過推理和想像提出解釋 問題的假說，根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論。

4、 如果實驗結果與預期 相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假說是錯誤的。在教學中，我們利用這一科學方法證明了分離定律、自由組合定律、基因在染色體上等事實。其實，這一科學方法在解題中也有著較為廣泛的應用，只是在解題中沒有實驗的過程，我們可以把題干中的事實作為實驗的結果來支持假設。下面舉例說明：用親本黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交產生Fi，Fi自交產生F2，F2中黃圓：黃皺：綠圓：綠皺 =9 ： 15 ： 15 ： 25.請判定親本黃色圓?；蛐?.對學生來說，這是一個 不熟悉的比例，一時無從著手。=(9+15) : (15+25)=3 : 5，圓粒：皺粒首先我們分別分析一對相對性狀。黃色：綠色

5、=(9+15) : (15+25)=3 : 5。然后利用假說-演繹的方法分析，親本黃色基因型為 YY或Yy。假設親本黃色為 YY，則R 為Yy，F1自交后代應為黃：綠 =3 ： 1,與事實不符。假設親本黃色為 Yy，則F1為Yy : yy=1 : 1,自交結果為3：5,與結果相符。同理可假設圓粒的基因型，所以親本黃色圓粒的基因型為YyRr.【高清課堂：02-遺傳學研究方法及應用】 考點四、雜交實驗法及其應用且寧相 對I時犬的純含 體I = = =性伏表現護計.分折瞰得出結追考點五、調查法確定要調直的遺傳病，掌握其癥狀及衰現設計也錄表格及調畳要點分多+小組調査疇隱常群體數量要足醪多7-馬*士.記

6、求訓査的總人數及調查對象的性別 山求7V己錄人群中的發(fā)炳人數匯總結杲， 統(tǒng)減幣牌發(fā)病人數 一詢亠記求調査對象的性別家系調查J記錄調査對象的性狀表現II遠錄調杳對象前親子關系匯總、統(tǒng)計結杲，進行遺傳病類型及遺傳方式的分析 考點六、經典遺傳學的研究方法丄一雜交實騙法J植物雜立1動物交配2假徴演緯法2學統(tǒng)計法進器聶位人栄 傳學能用上述硏方法嗎？_亠f群體調査一調査某種遺傳病的絞病辜I家兼調査一調査某種病的遺傳方戎【典型例題】類型一：假說演繹法的應用【例1】（2014天津卷）（16分）果蠅是遺傳學研究的經典材料，其四對相對性狀中紅眼（日對白眼（e）、灰身（B）對黑身（b）、長翅（V）對殘翅（V）、細眼

7、（R）對粗眼（r）為顯性。下圖是雄果蠅 M的四對等位基因在染色體上的分布。（1）果蠅M眼睛的表現型是（2）欲測定果蠅基因組的序列， 需對其中的條染色體1進行DNA測序。Iti 2（3）果蠅M與基因型為的個體雜交，子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀。（4）果蠅M產生配子時，非等位基因不遵循自由組合規(guī)律。若果蠅M與黑身殘翅個體測交，出現相同比例的灰身長翅和黑身殘翅后代，則表明果蠅，導致基因在產生配子過程中 重組，產生新的性狀組合。M雜交，F1（5）在用基因型為 BBvvRRXy和bbWrrXEXE的有眼親本進行雜交獲取果蠅M的同時,發(fā)現了一只無眼雌果蠅。為分析無眼基因的遺傳特點，將該無眼雌果蠅與

8、果蠅性狀分離比如下:F1雌性：雄性 灰身：黑身長翅：殘翅細眼：粗眼 紅眼：白眼12有眼12無眼從實驗結果推斷，果蠅無眼基因位于號（填寫圖中數字）染色體上，理由以F1果蠅為材料，設計一步雜交實驗判斷無眼性狀的顯隱性。 雜交親本：實驗分析:【答案】（1）紅眼細眼(2)（3）xy(4) B (或 b)v (或 V)V和v （或B和b）基因隨非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換定律(5) 7、8 （或7、或8）無眼、有眼基因與其他各對基因間的遺傳均遵循自由組合示例:雜交親本:F1中的有眼雌雄果蠅實驗分析:若后代出現性狀分離，則無眼為隱性性狀；若后代不出現形狀分離，則無眼為顯性性狀?！窘馕觥浚?）據圖中信息，

9、果蠅 M含有顯性基因E、R,所以眼色的表現型為紅眼和細眼的顯性性狀。（2）要測定基因組的序列需要測定該生物所有的基因，由于X和丫染色體非同源區(qū)段上的基因不同，所以需要測定3條常染色體+X染色體+Y染色體，即5條染色體上的基因序列。（3）子代雄性的紅眼和白眼均只能來自于母本，因此需要母本同時具有紅眼和白眼的 基因，即XX O（4）自由組合定律是指位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合，而B、v 和 b、V分別位于一對同源染色體的不同位置上，不遵循自由組合定律。根據減數分裂同源染色體的分離及配子的組合，理論上后代只有灰身殘翅和黑身長翅,出現等比例的灰身長翅和黑身殘翅后代，說明發(fā)生了非姐妹染色單體

10、的交叉互換。（5）根據表格結果，若無眼基因位于性染色體上，則M與無眼雌果蠅的后代中雄性都為無眼，與表格結果不符，所以該基因位于常染色體上，且子代有眼：無眼=1 : 1,同時其他性狀均為3 : 1,說明有眼無眼性狀的遺傳和其他性狀不連鎖，為自由組合，因此和其他基因不在同一對染色體上，據圖可知應該位于7號或8號染色體上。由于子代有眼：無眼=1:1，說明親代為雜合子與隱性純合子雜交，若判斷其顯隱性，可選擇自交法(即有眼雌性X有眼雄性)，若有眼為顯性，則親代均為雜合子，后代有性狀分離，若無眼為顯性，則親代均為隱性純合子，后代無性狀分離。 舉一反三： 【變式1】摩爾根用位于果蠅常染色體上的兩對等位基因控

11、制的體色和翅長兩對性狀進行了 如下雜交實驗F罕電合茨* 罠刪 X4細合眾菊左可翅X電合翅測立刪文陌代衣片 好旋1 黑身少至衛(wèi) 祝爭豆翅S.例a.就 對上述現象作出假設 請再設計一個實驗，驗證你的假設并預測實驗結果 【答案】(1 )假設：控制兩對相對性狀的兩對等位基因位于一對同源染色體上減數分裂時出現交叉互換配子配子AbAbaB(2)再設計實驗驗證假設并預期結果P卒純含決與長翅 XT純含熙劈炬翅Fl；冉長翹irtt嫦體陸機交配觀察卩卻的狀表現及其比例預測實驗結果：灰身長翅和黑身短翅的比例約為3:1出現少量的灰身短翅和黑身長翅個體 類型二：雜交實驗法應用。為驗證該性狀是由一對【例2】某人從玉米突變

12、植株中獲得了顯性高蛋白植株(純合子) 等位基因控制，請參與實驗設計并完善實驗方案：雜交。步驟1:選擇 預期結果：_步驟2： _預期結果：觀察實驗結果，進行統(tǒng)計分析 如果可證明該性狀由一對基因控制?！窘馕觥坎襟E1:高蛋白（純合）植株和低蛋白植株雜交 預期結果：后代（或 F1）表現型都是高蛋白植株 步驟2： F1自交（或F1與低蛋白植株測交） 預期結果：后代高蛋白和低蛋白植株的比例為 如果實驗結果和預期結果相符 證明該性狀由一對基因控制【答案】高蛋白（純合）植株；低蛋白植株雜交；F全為高蛋白植株；F1自交；F2的表現為高蛋白植株：低蛋白植株=3:1;實驗結果；預期結果；【總結升華】雜交實驗法是研究

13、遺傳學問題的基本思想和實驗方法，解決此類問題的基本思維方式是假設演繹法，一般是”分析問題-提出假設-推斷預測-實驗驗證,若有關的預測正確， 則假設成立；若有關預測不正確，則假設不成立.舉一反三：【變式1】（2015 海淀區(qū)二模）某種果蠅野生型個體的翅為圓形.該種果蠅有兩種純合的突變品系， 一種為橢圓形翅， 不合理的是（相符,3: 1 （或 1: 1）另一種為鐮刀形翅.）將這三種果蠅相互雜交得到下表所示結果.據此判斷雜交雌蠅親本F1雄蠅雄蠅雌蠅1鐮刀形圓形鐮刀形鐮刀形2圓形鐮刀形鐮刀形圓形3鐮刀形橢圓形橢圓形鐮刀形A .鐮刀形相對于圓形為顯性B .控制翅形的基因位于 X染色體上C .鐮刀形相對于橢圓形為顯性D F1橢圓形與圓形雜交可產生鐮刀形后代【答案】C正確；B正確;【答案】A、由雜交1的親本和子代的表現型可知，鐮刀型對圓形是顯性，AB、 由雜交組合2和雜交組合3可知，果蠅