從“孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法”解讀高考遺傳規(guī)律的考察課件

孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法”解讀

高考遺傳規(guī)律的考察洛陽中成外國(guó)語學(xué)校楊振龍2012年4月考綱要求孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法（Ⅱ）基因的分離定律（Ⅱ）基因的自由組合定律（Ⅱ）

孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法（Ⅱ）孟德爾成功的原因(1)科學(xué)選用了豌豆作為實(shí)驗(yàn)的材料。(2)由單因素（先研究一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律）到多因素（再研究多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律）的研究方法。(3)應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。(4)創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)方法—假說—演繹法。以玉米為材料的遺傳習(xí)題例1；玉米是雌雄同株植物，頂部生雄花序，側(cè)面生雌花序。玉米粒的顏色有黃色和紫色，這一對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因Y和y控制。一株由紫色玉米粒發(fā)育而成的植株A，與一株由黃色玉米粒發(fā)育而成的植株B相鄰種植，發(fā)現(xiàn)A植株玉米穗上的子粒均為紫色，而B植株玉米穗上的子粒有黃色和紫色兩種。取B植株玉米穗上的紫粒玉米單獨(dú)種植，發(fā)育成植株C。右圖表示植株C上所結(jié)的玉米穗的一面。請(qǐng)回答下面的問題。

⑴根據(jù)圖中紫色粒和黃色粒的數(shù)目，兩者之間大致的比例為______。⑵據(jù)圖中的玉米粒色及數(shù)量比例，推測(cè)玉米植株C的基因型為______。⑶某同學(xué)為檢驗(yàn)A植株所結(jié)紫色玉米粒的遺傳因子組合類型，他任意選取A穗上紫色玉米粒兩粒，單獨(dú)種植，長(zhǎng)成后的兩個(gè)植株所結(jié)的全是紫色子粒。由此推斷：A植株玉米穗上的紫色子粒均為純種。 我們認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)不夠科學(xué)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)予以證明，并預(yù)測(cè)結(jié)果和得出相應(yīng)結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：__________________

______。 預(yù)測(cè)結(jié)果和得出相應(yīng)結(jié)論： ①__________________； ②__________________； ③________________

。紫色：黃色=3：1Yy答案：任意選取A穗上紫色玉米粒50粒各自單獨(dú)種植，觀察、記錄長(zhǎng)成后各個(gè)植株上所結(jié)玉米子粒的顏色。預(yù)測(cè)結(jié)果和得出相應(yīng)結(jié)論：預(yù)測(cè)結(jié)果和得出相應(yīng)結(jié)論：①如果全為紫色，說明A植株玉米穗上的紫色子粒均為純種；②如果所有植株玉米穗上都既有紫色又有黃色，說明A植株玉米穗上的紫色子粒均為雜種；③如果有的植株玉米穗上既有紫色又有黃色，有的植株玉米穗上全為紫色，說明A植株玉米穗上的紫色子粒有純種和雜種兩種。以果蠅為材料的遺傳習(xí)題例2.已知果蠅中，灰身與黑身為一對(duì)相對(duì)性狀（顯性基因用B表示，隱性基因用b表示）；直毛與分叉毛為一對(duì)相對(duì)性狀（顯性基因用F表示，隱性基因用f表示）。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例：請(qǐng)回答：（1）控制灰身與黑身的基因位于______；控制直毛與分叉毛的基因位于______。（2）親代果蠅的表現(xiàn)型為♀：______♂：______。（3）親代果蠅的基因型為_________、_________。（4）子代表現(xiàn)型為灰身直毛的雌蠅中，純合子與雜合體的比例為_________。（5）子代雄蠅中，灰身分叉毛的基因型為_______、_______；黑身直毛的基因型為_______。常染色體上X染色體上灰身直毛灰身直毛BbXFXfBbXFY1:5BBXfY

BbXfY

bbXFY變式訓(xùn)練2:近百年來，果蠅被應(yīng)用于遺傳學(xué)研究的各個(gè)方面，而且它是早于人類基因組計(jì)劃之前而被測(cè)序的一種動(dòng)物。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)對(duì)果蠅基因組進(jìn)行研究，應(yīng)測(cè)序______條染色體，它們是____________。(2)請(qǐng)說出果蠅作為遺傳學(xué)研究好材料的理由（至少2條）：

______________________________。(3)下面為果蠅Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)不同的突變品系與野生型正交與反交的結(jié)果

5

3對(duì)常染色體中各一條＋XY①細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目少，便于觀察；②有很多明顯地、容易區(qū)分的相對(duì)性狀；③后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；考點(diǎn)二：由單因素到多因素的思維方法

例3；已知柿子椒果實(shí)圓錐形（A）對(duì)燈籠（a）為顯性，紅色（B）對(duì)黃色（b）為顯性，辣味（C）對(duì)甜味（c）為顯性，假定這三對(duì)基因自由組合?，F(xiàn)有以下4個(gè)純合親本：（1）利用以上親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)2能出現(xiàn)燈籠形、黃色、甜味果實(shí)的植株的親本組合有_____________________________。（2）上述親本組合中，F(xiàn)2出現(xiàn)燈籠形、黃色、甜味果實(shí)的植株比例最高的親本組合是_______，其基因型為_________________，這種親本組合雜交F1的基因型和表現(xiàn)型是_______________

，

其F2的全部表現(xiàn)型有___________________，

燈籠形、黃色、甜味果實(shí)的植株在該F2中出現(xiàn)的比例是______________。甲X丁、乙X丙、乙X丁乙X丁aabbCC與AAbbcc1/16AabbCc，圓錐形黃色辣味圓錐形黃色辣味、圓錐形黃色甜味、燈籠形黃色辣味、燈籠形黃色甜味變式訓(xùn)練3:雞的羽腿（F）對(duì)光腿（f）是顯性，豌豆冠（E）對(duì)單冠（e）是顯性，這兩對(duì)等位基因均按自由組合規(guī)律遺傳?，F(xiàn)有A和B兩只公雞，C和D兩只母雞，均為羽腿豌豆冠，它們交配產(chǎn)生的后代性狀如下： ①C×A→羽腿豌豆冠 ②D×A→羽腿豌豆冠 ③C×B→羽腿豌豆冠和光腿豌豆冠 ④D×B→羽腿豌豆冠和羽腿單冠（1）這四只雞的基因型分別為：A______、B______、C______、D______。（2）D×B交配后代中，羽腿單冠雞的基因型為______；C×B交配后代中，光腿豌豆冠雞的基因型為______。

FFEEFfEeFfEEFFEeFfee，F(xiàn)FeeffEE，ffEe考點(diǎn)三：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析基因間的相互作用(即9∶3∶3∶1的變式)題干中如果出現(xiàn)特殊附加條件，可能會(huì)出現(xiàn)9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1等比例，分析時(shí)可以按兩對(duì)性狀自由組合的思路來分析。(2)寫出實(shí)驗(yàn)1(紫×紅)的遺傳圖解(若花色由一對(duì)等位基因控制，用A、a表示，若由兩對(duì)等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此類推)。遺傳圖解為：(3)為了驗(yàn)證花色遺傳的特點(diǎn)，可將實(shí)驗(yàn)2(紅×白甲)得到的F2植株自交，單株收獲F2中紫花植株所結(jié)的種子，每株的所有種子單獨(dú)種植在一起可得到一個(gè)株系，觀察多個(gè)這樣的株系，則理論上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為

。9紫：3紅：4白例5(2011·全國(guó)新課標(biāo)卷)某植物紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀同時(shí)受多對(duì)等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_……)才開紅花，否則開白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系，相互之間進(jìn)行雜交，雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下：變式訓(xùn)練5（鄭州二模）某植物子葉的黃色（Y)對(duì)綠色（y)為顯性，圓粒種子（R)對(duì)皺粒種子（r)為顯性。某人用該楫物黃色圓粒和綠色圓粒作親本進(jìn)行雜交，發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種類型,對(duì)性狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答問題。(1)親本的基因型組成是______________。(2)讓F1中一株黃色圓粒植株與綠色皺粒植株雜交，得到的F2的表現(xiàn)型及比例有兩種可能，分別為_______或_______。YyRr、yyRr黃圓∶綠圓=1∶1黃圓∶綠圓∶黃皺∶綠皺=1∶1∶1∶1(3)讓F1中黃色圓粒植株與綠色皺粒植株雜交，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其性狀分離比是：_____________________(2分）。(4)讓F1中黃色圓粒植株自交，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其性狀分離比是：______________(2分）。(5)去掉花瓣，讓F1中黃色圓粒植株相互授粉，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其性狀分離比是：_______(2分)。黃圓∶綠圓∶黃皺∶綠皺=2∶2∶1∶1（或2/6黃圓，2/6綠圓，1/6黃皺，1/6綠皺）黃圓∶綠圓∶黃皺∶綠皺=15∶5∶3∶1（或15/24黃圓，5/24綠圓，3/24黃皺，1/24綠皺）黃圓∶綠圓∶黃皺∶綠皺=24∶8∶3∶1（或24/36黃圓，8/36綠圓，3/36黃皺，1/36綠皺）另外；還要注意自然界中由于致死基因造成的比例異常問題：（1）隱性致死；某隱性基因成對(duì)存在時(shí)，對(duì)個(gè)體發(fā)育有致死作用。顯性致死；某顯性基因存在時(shí)，對(duì)個(gè)體發(fā)育有致死作用。（2）配子致死；指某致死基因在配子時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成有生活力的某種配子。合子致死；指致死基因在胚胎時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體。(3)完全致死和不完全致死；指某染色體由于片段缺失而造成的有該染色體的個(gè)體，全部死亡或部分死亡。例6（2011福建）5.火雞的性別決定方式是♀ZW♂ZZ型。曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞（ZW）的卵細(xì)胞未與精子結(jié)合，也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學(xué)家推測(cè)，該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是：卵細(xì)胞與其同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體之一結(jié)合，形成二倍體后代（WW的胚胎不能存活）。若該推測(cè)成立，理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是A.雌：雄=1:1B.雌：雄=1:2C.雌：雄=3:1D.雌：雄=4:1D考點(diǎn)四：“假說—演繹法”的應(yīng)用“假說—演繹法” 是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種思想方法，它是指在觀察和分析的基礎(chǔ)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(jù)假說進(jìn)行演繹推理，再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯(cuò)誤的。以下為假說—演繹推理的邏輯關(guān)系。有很多同學(xué)其實(shí)并不理解孟德爾的“假說—演繹法”；如（1）；一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交，無論正交、反交F1總表現(xiàn)為顯性性狀；F1自交F2出現(xiàn)性狀分離…，以上論述屬于“假說—演繹法”中的？（2）；那么孟德爾的“假說”又是什么？其核心又是什么？（3）；我們常說的“演繹”又指什么？“假說—演繹法”在科學(xué)發(fā)展中起著十分重要的作用，例如，孟德爾發(fā)現(xiàn)基因分離定律和自由組合定律的過程；摩爾根證明基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)過程；DNA分子的半保留復(fù)制特點(diǎn)的提出，等科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是“假說—演繹法”的生動(dòng)體現(xiàn)。一、在解決判斷遺傳方式問題中的應(yīng)用例7(2006年全國(guó)I卷的第31題)從一個(gè)自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數(shù)量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律。 請(qǐng)回答下列問題：（1）種群中的個(gè)體通過繁殖將各自的______傳遞給后代。（2）確定某性狀由細(xì)胞核基因決定，還是由細(xì)胞質(zhì)基因決定，可采用的雜交方法 是__________________?；蛘缓头唇唬?）如果控制體色的基因位于常染色上，則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有______種；如果控制體色的基因位于X染色體上，則種群中控制體色的基因型有____________種。(4)現(xiàn)用兩個(gè)雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗(yàn)，每個(gè)雜交組合選用多對(duì)果蠅。推測(cè)兩個(gè)雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據(jù)，對(duì)哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個(gè)問題，做出相應(yīng)的推斷。(要求：只寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論)335

解析：此題的前三小題都比較簡(jiǎn)單，我重點(diǎn)來分析第四小題： 我們不妨采用假說演繹法進(jìn)行解答。假設(shè)1

黃色為顯性，基因位于常染色體上。則P

灰色雌蠅×黃色雄蠅

P

黃色雌蠅×灰色雄蠅

aa

×

AA(或Aa)

AA(或Aa)

×aa

↓

↓

F1

Aa(Aa

aa)

F1

Aa(Aa

aa）

黃色

黃色

灰色

黃色

黃色

灰色

后代的性狀表現(xiàn)都是：黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體，

并且體色的遺傳與性別無關(guān)。

假設(shè)2

灰色為顯性，基因位于常染色體上。后代的性狀表現(xiàn)都是：灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，

并且體色的遺傳與性別無關(guān)。

假設(shè)3

黃色為顯性，基因位于X染色體上。則

P

灰色雌蠅×黃色雄蠅

XaXa

×

XAY

↓

F1

XAXa

XaY

黃色雌性

灰色雄性

后代的性狀表現(xiàn)：雄性全部表現(xiàn)灰色，雌性全部表現(xiàn)黃色。 P

黃色雌蠅×灰色雄蠅

XAXA(或XAXa)

XaY

后代的性狀表現(xiàn)：雌雄都有黃色和灰色，黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體。

假設(shè)4

灰色為顯性，基因位于X染色體上。（請(qǐng)同學(xué)們自己演繹一下）

根據(jù)以上分析，我們可以比較方便的寫出第(4)小題的正確答案。 如果兩個(gè)雜交組合的子一代中都是黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則黃色為顯性，基因位于常染色體上。 如果兩個(gè)雜交組合的子一代中都是灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則灰色為顯性，基因位于常染色體上。 如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)灰色，雌性全部表現(xiàn)黃色；在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體，則黃色為顯性，基因位于X染色體上。 如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)黃色，雌性全部表現(xiàn)灰色；在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。二、在解決伴性遺傳問題中的應(yīng)用例8：鴿子從出生到成年，雌雄個(gè)體在外觀上幾乎完全一樣，僅憑肉眼難以區(qū)別性別，已知雌性鴿子的性染色體組成為ZW，雄性鴿子的性染色體組成為ZZ。在鴿子中，有一伴Z染色體的復(fù)等位基因系列，BA(灰紅色)對(duì)B(藍(lán)色)顯性，B對(duì)b(巧克力色)顯性?，F(xiàn)有一只灰紅色鴿子和一只藍(lán)色鴿子，它們的后代中出現(xiàn)了一只巧克力色的個(gè)體，據(jù)此：(1)能否判斷出這3只鴿子的性別?請(qǐng)用遺傳圖解輔以文字表達(dá)的方式推導(dǎo)結(jié)果。(2)若題中灰紅色鴿子和藍(lán)色鴿子進(jìn)行多次雜交，請(qǐng)求出后代的表現(xiàn)型及其比例(理論值),寫出推導(dǎo)過程。(1)解析假設(shè)一：灰紅色鴿子為雄性，藍(lán)色鴿子為雌性，則有：P：♂ZBAZ-（灰紅色）×♀ZBW（藍(lán)色）

↓F1

Zb－（巧克力色）由子代的表現(xiàn)型可知，親本中灰紅色鴿子的基因型必然為ZBAZb，所以子代鴿子的基因型必然為ZbW，為雌性。假設(shè)二：灰紅色鴿子為雌性，藍(lán)色鴿子為雄性，則有：P：♀ZBAW（灰紅色）×♂ZBZ-（藍(lán)色）

↓F1

Zb－（巧克力色）由子代的表現(xiàn)型可知，親本中藍(lán)色鴿子的基因型必然為ZBZb，所以子代鴿子的基因型必然為ZbW，為雌性。結(jié)論：兩種假設(shè)中，子代巧克力色鴿子的基因型均為ZbW，所以其性別可以確定為雌性，但兩種假設(shè)都成立，故親本的性別無法確定。（2）解析若假設(shè)一成立，則有：P：♂ZBAZb（灰紅色）×♀ZBW（藍(lán)色） ↓F1

：ZBAZBZBAWZBZbZbW（灰紅色）（灰紅色）（藍(lán)色）（巧克力色） 2：1：1若假設(shè)二成立：則有：P：♀ZBAW（灰紅色）×♂ZBZb（藍(lán)色） ↓F1

：ZBAZBZBAZbZBWZbW（灰紅色）（灰紅色）（藍(lán)色）（巧克力色） 2：1：1故灰紅色鴿子和藍(lán)色鴿子進(jìn)行多次雜交后，后代的表現(xiàn)型及其比例為：灰紅色：藍(lán)色：巧克力色＝2：1：1三、在解決遺傳系譜問題中的應(yīng)用例9：（06·天津）某種遺傳病受一對(duì)等位基因控制，下圖為該遺傳病的系譜圖。下列敘述正確的是A．該病為伴X染色體隱性遺傳病，Ⅱ1為純合子B．該病為伴X染色體顯性遺傳病，Ⅱ4為純合子C．該病為常染色體隱性遺傳病，Ⅲ2為雜合子D．該病為常染色體顯性遺傳病，Ⅱ3為純合子解析：平時(shí)我們可以根據(jù)口訣：無中生有為隱性，隱性遺傳看女病，父（子）無病為常體；有中生無為顯性，顯性遺傳看男病，母（女）無病為常體。但是由于這個(gè)題目既無“無中生有”也無“有中生無”，所以該遺傳圖所示遺傳病的顯隱性和位置均不可確定，所以宜用“假說-演繹法”，假定這對(duì)等位基因?yàn)锳和a，假設(shè)是隱性遺傳病并且位于X染色體上，則Ⅱ1的基因型為XAXa;所以A錯(cuò)；假設(shè)是隱性遺傳病并且位于常染色體上，則Ⅲ2的基因型為Aa，滿足題意，所以C正確;假設(shè)是顯性遺傳病并且位于X染色體上，由于Ⅱ3患病，所以Ⅲ2必患病，與題意不符，所以B錯(cuò)；假設(shè)是顯性遺傳病并且位于常染色體上