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:17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12有眼1﹕1 3﹕1 3﹕1 3﹕1 3﹕112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，因此和其他基因不在同一对染色体上，据图可知应该位于7号或8号染色体上。
由于子代有眼﹕无眼=1﹕1，说明亲代为杂合子与隐性纯合子杂交，若判断其显隐性，可选择自交法（即有眼雌性×有眼雄性），若有眼为显性，则亲代均为杂合子，后代有性状分离，若无眼为显性，则亲代均为隐性纯合子，后代无性状分离。
举一反三：【变式1】摩尔根用位于果蝇常染色体上的两对等位基因控制的体色和翅长两对性状进行了如下杂交实验⑴对上述现象作出假设⑵请再设计一个实验，验证你的假设并预测实验结果【答案】（1）假设：①控制两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上②减数分裂时出现交叉互换（2）再设计实验验证假设并预期结果预测实验结果：灰身长翅和黑身短翅的比例约为3:1出现少量的灰身短翅和黑身长翅个体类型二：杂交实验法应用【例2】某人从玉米突变植株中获得了显性高蛋白植株（纯合子）。
为验证该性状是由一对等位基因控制，请参与实验设计并完善实验方案：步骤1：选择___________和__________杂交。
预期结果：____________________________.步骤2：_______________________________________.预期结果：_____________________________________.观察实验结果，进行统计分析:如果与相符，可证明该性状由一对基因控制。
【解析】步骤1：高蛋白（纯合）植株和低蛋白植株杂交预期结果：后代（或F1）表现型都是高蛋白植株步骤2：F1自交（或F1与低蛋白植株测交）预期结果：后代高蛋白和低蛋白植株的比例为3：1（或1：1 ）如果实验结果和预期结果相符证明该性状由一对基因控制【答案】高蛋白（纯合）植株；低蛋白植株杂交；F1全为高蛋白植株；F1自交；F２的表现为高蛋白植株：低蛋白植株＝３：１；实验结果；预期结果；【总结升华】杂交实验法是研究遗传学问题的基本思想和实验方法,解决此类问题的基本思维方式是假设演绎法,一般是"分析问题--提出假设--推断预测--实验验证",若有关的预测正确,则假设成立;若有关预测不正确,则假设不成立.举一反三：【变式1】（2015 海淀区二模）某种果蝇野生型个体的翅为圆形．该种果蝇有两种纯合的突变品系，一种为椭圆形翅，另一种为镰刀形翅．将这三种果蝇相互杂交得到下表所示结果．据此判断不合理的是（）杂交亲本F1雌蝇雄蝇雌蝇雄蝇1 镰刀形圆形镰刀形镰刀形2 圆形镰刀形镰刀形圆形3 镰刀形椭圆形椭圆形镰刀形A．镰刀形相对于圆形为显性B．控制翅形的基因位于X染色体上C．镰刀形相对于椭圆形为显性D．F1椭圆形与圆形杂交可产生镰刀形后代【答案】C【答案】A、由杂交1的亲本和子代的表现型可知，镰刀型对圆形是显性，A正确；B、由杂交组合2和杂交组合3可知，果蝇控制翅形的基因位于X染色体上，B正确；C、由于杂交3中镰刀型与椭圆形果蝇杂交，后代雌果蝇含有椭圆形基因和镰刀型基因，表现为椭圆形，因此椭圆形对镰刀型是显性，C错误；D、假设椭圆形基因是D，镰刀型基因是D1，圆形基因是d，则子代中，圆形雄果蝇的基因型是X d Y，椭圆形雌果蝇的基因型是X D X D1，F1椭圆形与圆形杂交后代的基因型是X D Y、X D1Y、X D X d、X D1X d，其中X D1Y、X D1X d表现为镰刀型，D正确．故选：C．。