生物高考大复习 十 利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题讲义
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某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠。
对该小鼠研究发现,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
该小组想知道突变基因的显隐性及其在染色体上的位置,设计了如下杂交实验方案,假设你是其中一员,请将下列方案补充完整。
(注:除要求外,不考虑性染色体的同源区段。
相应基因用D、d表示)(1)杂交方法:_________________________________________________________________。
(2)观察统计:将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。
项目野生型突变型突变型/(野生型+突变型)雄性小鼠 A雌性小鼠 B(3)结果分析与结论:①如果A=1,B=0,说明突变基因位于______________;②如果A=0,B=1,说明突变基因为________(填“显性”或“隐性”),且位于____________;③如果A=0,B=__________,说明突变基因为隐性,且位于X染色体上;④如果A=B=12,说明突变基因为________(填“显性”或“隐性”),且位于________________。
(4)拓展分析:如果基因位于X、Y染色体的同源区段,且突变后性状发生改变,则突变性状为________(填“显性性状”或“隐性性状”),该个体的基因型为____________________。
审题关键由题干可知,对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
则:(1)若突变基因位于Y染色体上,则该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配的子代中雄性全为突变型小鼠。
(2)若突变基因位于X染色体上,且为显性,则该突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X D Y和X d X d,二者杂交所得子代中雄性全为野生型小鼠,雌性全为突变型小鼠。
(3)若突变基因位于X染色体上,且为隐性,则该突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X d Y和X D X D,二者杂交所得子代中雄性和雌性全为野生型小鼠。
假说 演绎法 助力高中生物解题的运用分析杜成成(福建省浦城县第二中学ꎬ福建南平353400)摘㊀要: 假说 演绎法 建立在学生观察与分析的基础上ꎬ通过推理ꎬ假设问题可能存在的答案ꎬ再根据答案进行推理ꎬ最后通过实验检验是否正确.如果实验结果与假设答案一致ꎬ则假设正确ꎬ反之则说明学生的假设错误. 假说 演绎法 的基本思路是学生提出问题㊁基于问题提出假设㊁进行推理㊁实验检验㊁判断正误㊁得出答案.通过严谨的解题方法ꎬ能够有效提高学生解题效率ꎬ使学生在解决生物题目时做到游刃有余.关键词:假说演绎法ꎻ解题ꎻ运用探索ꎻ高中生物中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)21-0137-03收稿日期:2023-04-25作者简介:杜成成(1984.7-)ꎬ女ꎬ四川省广安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中生物教学研究.㊀㊀在高中生物学习过程中ꎬ学生可能会因为知识储备量不足而产生生物学习上的困难.因此ꎬ教师需要将 假说 演绎法 引入到高中生物课堂中ꎬ帮助学生提高学习能力ꎬ使学生形成正确的解题思维.1利用 假说 演绎法 ꎬ强化学生的逻辑思维例题1㊀现在有一种人工膜制成的袋子ꎬ要求学生通过实验检测淀粉和碘是否能够通过该膜.实验室提供实验用具:铁架台㊁烧杯㊁一根棉线以及人工膜袋.提供试剂:1%的淀粉溶液㊁稀碘溶液.解析㊀学生在解决这类题型时ꎬ需要先仔细审题ꎬ明确题目中给出的关键信息.这是一类实验设计生物题型.学生需要根据题目中给出的实验用具ꎬ以及试剂设计相应的实验装置图ꎬ以便更好地解题ꎬ然后根据所学的知识进行分析.题目中要求检验淀粉和碘是否能通过人工膜?根据所学知识ꎬ淀粉遇碘会变蓝的特性进行分析.首先ꎬ按照 假说 演绎法 ꎬ学生假设将碘和淀粉分开放置ꎬ将淀粉放入人工膜ꎬ将碘溶液放置于烧杯中ꎬ假设一:淀粉能够通过人工膜ꎻ假设二:碘能通过人工膜ꎻ假设三:淀粉和碘都能通过人工膜ꎻ假设四ꎬ淀粉和碘两个都不能通过人工膜.然后根据实验室给出的试剂以及工具装置实验.如图1所示ꎬ将实验装置放置一段时间后ꎬ如果人工膜内以及烧杯内液体均不变蓝ꎬ则表明假设四成立.如果人工膜袋内液体以及烧杯内液体均变蓝ꎬ则假设三成立.如果人工膜袋内液体变蓝ꎬ而烧杯内液体不变蓝ꎬ则表明假设二成立.如果烧杯内液体变蓝ꎬ而人工膜袋内液体不变蓝ꎬ则假设一成立.通过使用 假说 演绎法 ꎬ能够使高中生物答案题目更全面㊁更完善ꎬ学生的解题效率也进一步提高.图1㊀实验装置7312利用 假说 演绎法 ꎬ培养学生的严谨态度在高中生物教学中ꎬ遗传学是教学重要内容之一.孟德尔运用 假说 演绎法 发现了基因的分离定律以及自由组合定律.在高中生物遗传学教学过程中ꎬ学生经常遇到基因问题ꎬ利用 假说 演绎法 ꎬ能够有效提高学生的解题效率.例题2㊀已知牛的有角与无角为一对相对性状ꎬ分别由常染色体上的等位基因A与a控制.现有一个农场主养殖有一群牛ꎬ其中无角基因频率与有角基因频率相等.如果从牛群中随机选出一头无角公牛以及六头有角母牛ꎬ让它们进行交配ꎬ每头母牛只生产一只小牛ꎬ生产的六头小牛中ꎬ三头有角ꎬ三头五角.如果让学生根据上述内容ꎬ能否判断出在有角与无角这对相对性状中哪一个为显性性状.如果不能ꎬ请学生设计交配过程ꎬ从而得出正确的显性性状结论.解析㊀根据 假说 演绎法 的基本思路.首先ꎬ学生需要明确所给问题ꎬ牛的有角与无角哪一个为显性性状.基于题目给出的材料ꎬ提出假说.学生在解决基因型遗传问题时ꎬ一般情况下ꎬ假设只存在两种情况ꎬ所以学生只需要提出两种假设ꎬ即无角为显性性状ꎬ或者有角为显性性状ꎬ然后根据假设进行推理.假设无角为显性性状ꎬ则一头无角公牛常染色体的基因型为Aaꎬ有角母牛为aaꎬ两者进行交配ꎬ产出的子代有角与无角的概率分别为1/2ꎬ所以将一头无角公牛与六头有角母牛进行交配ꎬ会产出三头有角小牛与三头无角小牛.假设有角为显性性状ꎬ则无角公牛基因型存在一种情况ꎬ即aaꎬ有角母牛存在两种基因型情况ꎬ即Aa和AA.基因型为AA的母牛的子代都为有角小牛.而AA基因型的母牛产出的子代可能有角也可能无角ꎬ概率均为一半.这种情况下还需要考虑配子的随机性以及后代数量ꎬ所以可能会出现不同的结果.所以根据推理ꎬ不能得出结论ꎬ无法确定有角与无角哪一个为显性性状.学生需要根据自己得出的结论ꎬ以及推理的过程进行杂交环节的设计.在牛群中选择数量较多的有角公牛与有角母牛进行杂交ꎬ缩小可变因素的范围ꎬ以便得到正确的答案.如果后代中出现无角小牛ꎬ则有角为显性性状ꎬ无角为隐性性状ꎻ如果后代全部为有角小牛ꎬ则无角为显性性状ꎬ有角为隐性性状.通过 假说 演绎法 ꎬ能够使学生在面对基因型问题时ꎬ做到游刃有余ꎬ学生的解题效率也得到进一步提高[1].3利用 假说 演绎法 ꎬ锻炼学生的实验能力在高中生物解题教学过程中ꎬ不仅需要重视学生理论问题的解题方法的形成ꎬ也需要注重学生实验设计问题解决效率的提高.例题3㊀农药残留问题一直受到社会的广泛关注ꎬ现在将一块农田作为实验田地ꎬ往实验农田中施加农药Aꎬ一段时间后ꎬ通过测量记录土壤中农药A的含量逐渐下降.请学生设计实验环节ꎬ分析农药A含量下降是由于物理分解ꎬ还是由于微生物降解或是两者共同作用的结果.解析㊀学生需要仔细阅读题目给出的信息ꎬ找出关键信息ꎬ以便更好地解决生物题目ꎬ得出正确生物题目结论.首先ꎬ为避免实验的偶然性ꎬ学生需要选取不同的土壤ꎬ将不同的土壤混合在一起ꎬ并等量的将其放置在烧杯中ꎬ防止其他因素对实验产生的影响(等量控制ꎬ控制变量ꎬ防止其他因素对实验产生影响).然后对不同烧杯进行分组编号.对编号1的烧杯进行灭菌处理ꎬ编号2烧杯不作处理.处理完成后再分别向两个烧杯的土壤中施加无菌农药Aꎬ施加完成后ꎬ马上测量两组烧杯中农药A的平均含量Mꎬ然后将两组烧杯放置在温箱中进行培养(同一个温箱ꎬ控制变量ꎬ防止其他因素对实验结果的干扰)ꎬ培养一段时间后再进行测量ꎬ记录两组烧杯中土壤含有农药A剩余量的平均含量值.根据所得数据进行分析ꎬ即可得出结论.如果编号1烧杯中的土壤农药Aꎬ六周后的平均含量与六周前的平均含量相等ꎬ而且大于编号2烧杯中的土壤农药剩余含量ꎬ则表明农药A的分解仅仅是微生物降解的结果.如果编号1烧杯中土壤农药平均含量ꎬ六周前的大于六周后ꎬ编号2烧杯中的土壤农药含量六周前的大约六周后的ꎬ而且编号1烧杯中与编号2烧杯中的831土壤农药含量相等ꎬ则说明农药的分解是物理分解的结果.如果编号1烧杯与编号2烧杯中土壤农药平均含量均减小ꎬ而且烧杯1中的农药剩余含量大于烧杯2中的农药剩余含量ꎬ则说明农药A的分解是物理分解和微生物降解共同作用的结果.通过 假说 演绎法 能够使学生生物题目解决效率提高ꎬ高中生物答案更全面ꎬ有助于学生后期的学习ꎬ为学生后面的学习奠定夯实的基础[2].4利用 假说 演绎法 ꎬ提高学生的推理能力假定能使学生对生物学现象有新的理解ꎬ进而使他们对生物学现象有明显的兴趣.在教学中ꎬ教师要主动引导学生深入地剖析有关的现象ꎬ并逐步提出逻辑性的假定ꎬ以提高他们的逻辑思维能力.例题4㊀有丝分裂中期DNA数与染色体数的比与后期DNA数与染色体数的比分别为和.解析㊀该题考查了有丝分裂过程中染色体数目和DNA分子数的变化规律.有丝分裂中期的细胞ꎬ其DNA已经完成了复制.即每条染色体包含两条染色单体ꎬ每条染色单体含有1个DNA分子ꎬ所以ꎬ每条染色体含有2个DNA分子.即DNA分子数和染色体数的比为2ʒ1.在有丝分裂后期ꎬ由于着丝粒一分为二ꎬ导致两条染色单体彼此分离变成了两条染色体ꎬ结果染色体数目暂时加倍ꎬ但DNA分子数没变ꎬ故DNA分子数与染色体数的比为1ʒ1.DNA分子复制方式的提出与证实也是采用假说 演绎法[3].5利用 假说 演绎法 ꎬ发展学生的总结能力实验的结果可以很好地证明现象的结论ꎬ并且必须经过实验的检验ꎬ才能得出所有假定推理的合理法则和理论.因此ꎬ在教学过程中ꎬ教师要主动引导学生对实验设计㊁操作过程和最后的结论进行深入的研究ꎬ让学生更好地了解其形成过程ꎬ并体会其与实验的一致性ꎬ从而让他们体会到 假说 演绎 的魅力.这样ꎬ学生就能从假定中推断出一个合理的结论ꎬ并进行验证.例题5㊀控制眼睛颜色的基因在X染色体上ꎬ它的基因是A㊁a它的控制翅膀长度的基因在常染色体上面ꎬ基因是B㊁b.两个果蝇都变现为红色眼睛较长翅膀ꎬ他们的后代的表现见表1ꎬ那么亲本的基因型为.表1㊀果蝇后代的表现表现型红眼长翅红眼残翅白眼长翅白眼残翅雌蝇2101雄蝇3131㊀㊀解析㊀首先ꎬ这个问题的目的是看学生是否掌握了外在表现ꎬ特别是推断出他们内在基因的变化.然后找到对应的方法ꎬ具体方法有两种ꎬ一种是用填空法考查基因的遗传:看不见的隐性基因为纯合体ꎻ显性表达可以是纯合体或杂合体ꎬ即至少一个基因是显性的ꎬ而另一个基因是从其后代的实现形式推断出来的.另一种是比例分析:通过观察其后代表现形式的分布来推断:一对不同的表现形式的亲代自交ꎬ后代的两个不同的性状比例为3ʒ1ꎬ则亲本一定是杂合体ꎻ二对相对性状自交ꎬ后代之比为9ʒ3ʒ3ʒ1ꎬ则亲本一定是双杂合体.例如这道题中的翅膀长度的基因ꎬ它的比例是3ʒ1ꎬ那么它一定是杂合体.在做题的过程中ꎬ要总结两种方法ꎬ深入了解ꎬ了解内在原因ꎬ做透彻.无法记住分配比例ꎬ不仅成本高ꎬ而且效果不佳.做题过程中ꎬ要将两种方法进行总结ꎬ深入地理解ꎬ将其内在的原因弄明白ꎬ搞透彻.不能死记硬背其分布比率ꎬ这样的方法不仅耗费精力ꎬ效果也不明显. 假说 演绎法 的目的不仅在于判断真假ꎬ更在于形成科学的结论.参考文献:[1]杨东波ꎬ罗会棱.假说 演绎法在生物解题中的应用[J].中学生数理化(教与学)ꎬ2011(5):85. [2]陈卫东. 假设演绎法 在生物解题中的运用[J].中学生物教学ꎬ2013(12):54-56. [3]林庆娟ꎬ杨军.假说 演绎法在高中生物教学中的应用[J].中学教学参考ꎬ2019(35):86-87.[责任编辑:季春阳]931。
热点题型十利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠。
对该小鼠研究发现,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体上的位置,设计了如下杂交实验方案,假设你是其中一员,请将下列方案补充完整。
(注:除要求外,不考虑性染色体的同源区段。
相应基因用D、d表示。
)(1)杂交方法:___________________________________________________________。
(2)观察统计:将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。
(3)结果分析与结论:①如果A=1,B=0,说明突变基因位于____________;②如果A=0,B=1,说明突变基因为____________(填“显性”或“隐性”),且位于______________;③如果A=0,B=__________,说明突变基因为隐性,且位于X染色体上;④如果A=B=12,说明突变基因为______________(填“显性”或“隐性”),且位于_______________。
(4)拓展分析:如果基因位于X、Y染色体的同源区段,突变性状为____________(填“显性性状”或“隐性性状”),该个体的基因型为________________。
审题关键由题干可知,对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
则:(1)若突变基因位于Y染色体上,则该只突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配的子代中雄性全为突变型小鼠。
(2)若突变基因位于X染色体上,且为显性,则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X D Y和X d X d,二者杂交所得子代中野生型小鼠全为雄性,雌性全为突变型小鼠。
(3)若突变基因位于X染色体上,且为隐性,则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X d Y和X D X D,二者杂交所得子代中雄性全为野生型小鼠,雌性也全为野生型小鼠。
利用“假说-演绎法”解生物遗传题作者:金柘来源:《文理导航·教育研究与实践》 2011年第5期1.什么是“假说—演绎法”所谓“假说—演绎法”就是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能够解释问题的假说,并根据假说进行演绎推理,然后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。
它在生物科学的发展中起着十分重要的作用。
2.“假说—演绎法”的应用实例19世纪以前生物学家对遗传学的研究,多是从实验结果中提出某种理论或学说,也就是传统的归纳法。
而孟德尔在研究豌豆一对相对性状的遗传实验中,采用了“假说—演绎”的科学方法,根据豌豆关于紫花和白花的遗传实验,从客观现象出发,提出问题,作出假设,然后设计实验对假说进行检验,这种方法的运用使遗传学由描述性研究阶段进入理性推导和实验验证的研究阶段,也帮助孟德尔在1865年发现了豌豆的遗传规律,进而一举奠定了“现代遗传之父”的地位。
3.利用“假说—演绎法”解遗传题孟德尔最终能够成功的原因之一,是在于他严密的逻辑和精心的设计,从发现问题到作出解释,再到后来的实验验证,在逻辑上环环相扣,十分严谨。
而假说演绎的过程方法对我们解题也有很大帮助,特别是一些难以确定的遗传题目,假说演绎的过程能够帮助我们理清思路,排除干扰,从而发现问题的本质,帮助我们顺利解题。
下面就以2005年全国理综卷Ⅰ第31题为例,举例说明如何用假说演绎来解遗传题。
例.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。
在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配,每头母牛只产了1头小牛。
在6头小牛中,3头有角,3头无角。
(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。
(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)◆解析:本题考查的知识点为对基因分离定律的应用,对于牛的有角和无角,题目没有在一开始告诉我们它们的显隐关系,而是要求我们自行判断,可以说,这是解整个题目的关键所在。
专题08 利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题“假说—演绎法”指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的某种假说,然后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。
孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是“假说—演绎法”的充分体现。
高考复习中,通过挖掘“假说—演绎法”内涵,运用它解答遗传设计题时分解为3步:提出假设,正向演绎推理(结论→结果),逆向答题(结果→结论),取得了良好的效果。
1.在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。
已知棉花短纤维由基因A控制,现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换,也不考虑致死现象)自交子代出现短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,则导入的B、D基因位于A.均在1号染色体上B.均在2号染色体上C.均在3号染色体上D.B在2号染色体上,D在1号染色体上【答案】B2.某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交,得到F1植株366棵,全部表现为紫花,F1自交后代有1 650棵,性状分离比为9∶7。
同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律,同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。
(1)你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是__________________________________。
(2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。
实验步骤:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________。
实验结果及结论:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________。
某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠。
对该小鼠研究发现,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体上的位置,设计了如下杂交实验方案,假设你是其中一员,请将下列方案补充完整。
(注:除要求外,不考虑性染色体的同源区段。
相应基因用D、d表示。
)(1)杂交方法:_________________________________________________________________。
(2)观察统计:将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。
项目野生型突变型突变型/(野生型+突变型)雄性小鼠 A雌性小鼠 B(3)结果分析与结论:①如果A=1,B=0,说明突变基因位于____________;②如果A=0,B=1,说明突变基因为__________(填“显性”或“隐性”),且位于_________;③如果A=0,B=__________,说明突变基因为隐性,且位于X染色体上;④如果A=B=12,说明突变基因为_________(填“显性”或“隐性”),且位于____________。
(4)拓展分析:如果基因位于X、Y染色体的同源区段,且突变后性状发生改变,则突变性状为________(填“显性性状”或“隐性性状”),该个体的基因型为________________。
审题关键由题干可知,对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
则:(1)若突变基因位于Y染色体上,则该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配的子代中雄性全为突变型小鼠。
(2)若突变基因位于X染色体上,且为显性,则该突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X D Y和X d X d,二者杂交所得子代中雄性全为野生型小鼠,雌性全为突变型小鼠。
(3)若突变基因位于X染色体上,且为隐性,则该突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X d Y和X D X D,二者杂交所得子代中雄性和雌性全为野生型小鼠。
模型9利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题“假说—演绎法”指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的某种假说,然后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。
孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是“假说—演绎法”的充分体现。
高考复习中,通过挖掘“假说—演绎法”内涵,运用它解答遗传设计题时分解为3步:提出假设,正向演绎推理(结论→结果),逆向答题(结果→结论),取得了良好的效果。
1.在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。
已知棉花短纤维由基因A控制,现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换,也不考虑致死现象)自交子代出现短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,则导入的B、D基因位于()A.均在1号染色体上B.均在2号染色体上C.均在3号染色体上D.B在2号染色体上,D在1号染色体上答案 B解析如果B、D基因均在1号染色体上,AaBD生成的配子为:1ABD、1a,自交子代基因型为:1AABBDD、2AaBD、1aa,表现型为长纤维不抗虫∶短纤维抗虫=1∶3,A错误;如果均在2号染色体上,AaBD生成的配子为:1aBD、1A,自交子代基因型为:1aaBBDD、2AaBD、1AA,表现型为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,B正确;如果均在3号染色体上,AaBD生成配子为:1ABD、1A、1a、1aBD,自交子代有4种表现型,C错误;如果B在2号染色体上,D在1号染色体上,AaBD生成配子为:1AD、1aB,自交子代基因型为:1AADD、2AaBD、1aaBB,表现型为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维不抗虫=2∶1∶1,D错误。
2.果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性,灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。
热点题型十利用“假说—演绎法”
解决生物变异实验探究题
某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠。
对该小鼠研究发
现,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体上的位置,设计了如下杂交实验方案,假设你是其中一员,请将下列方案补充完整。
(注:除要求外,不考虑性染色体的同源区段。
相应基因用D、d表示。
)
(1)杂交方法:___________________________________________________________。
(2)观察统计:将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。
野生型突变型突变型/(野生型+突变型)
雄性小鼠 A
雌性小鼠 B
(3)结果分析与结论:
①如果A=1,B=0,说明突变基因位于____________;
②如果A=0,B=1,说明突变基因为____________(填“显性”或“隐性”),且位于______________;
③如果A=0,B=__________,说明突变基因为隐性,且位于X染色体上;
④如果A=B=1
2
,说明突变基因为______________(填“显性”或“隐性”),且位于
_______________。
(4)拓展分析:
如果基因位于X、Y染色体的同源区段,突变性状为____________(填“显性性状”或“隐性性状”),该个体的基因型为________________。
审题关键
由题干可知,对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。
则:
(1)若突变基因位于Y染色体上,则该只突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配的子代中雄性全为突变型小鼠。
(2)若突变基因位于X染色体上,且为显性,则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X D Y和X d X d,二者杂交所得子代中野生型小鼠全为雄性,雌性全为突变型小鼠。
(3)若突变基因位于X染色体上,且为隐性,则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X d Y和X D X D,二者杂交所得子代中雄性全为野生型小鼠,雌性也全为野生型小鼠。
(4)若突变基因位于常染色体上,又因突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的,该突变基因为显性,则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为Dd和dd,二者杂交所得子代中雌雄性小鼠中都有突变型和野生型。
(5)若突变基因位于X、Y染色体的同源区段,突变后性状发生改变,说明突变性状为显性性状,该个体的基因型为X D Y d或X d Y D。
答案(1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配
(3)①Y染色体上②显性X染色体上③0④显性常染色体上(4)显性性状X D Y d或X d Y D
“假说—演绎法”是指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,然后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。
孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是“假说—演绎法”的充分体现。
高考复习中,通过挖掘“假说—演绎法”内涵,运用它解答遗传设计题时分解为3步:提出假说,正向演绎推理(结论→结果),逆向答题(结果→结论),取得了良好的效果。
1.二倍体动物缺失一条染色体称为单体。
大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活,而且能够繁殖后代。
(1)果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与野生型纯合个体交配,子代的表现型及比例如下表:
项目无眼野生型
F10 85
F279 245
据此判断,显性性状为____________,理由是_____________________________________。
(2)根据上述判断结果,可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。
请完成以下实验设计:
实验步骤:
让正常无眼果蝇与野生型(纯合)Ⅳ号染色体单体果蝇交配,获得子代;统计子代的________,并记录。
实验结果预测及结论:
①若子代中出现________________________________________________________, 则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上;
②若子代全为______________,说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
答案 (1)野生型 F 1全为野生型(F 2中野生型∶无眼约为3∶1) (2)表现型及比例 ①野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1 ②野生型
解析 (1)由表中数据可知,F 1全为野生型,F 2中野生型∶无眼约为3∶1,所以野生型是显性性状。
(2)要判断无眼基因是否在Ⅳ号染色体上,让正常无眼果蝇与野生型(纯合)Ⅳ号染色体单体果蝇交配,假设控制无眼的基因为b ,如果无眼基因位于Ⅳ号染色体上,则亲本为bb×BO(BO 表示缺失一条染色体),子代中会出现bO∶Bb=1∶1,即无眼果蝇∶野生型果蝇=1∶1。
如果无眼基因不在Ⅳ号染色体上,则亲本为bb×BB,子代全为野生型。
2.玉米高秆(A)对矮秆(a)为显性,茎秆紫色(B)对绿色(b)为显性,这两对基因分别位于9号和6号染色体上。
已知B 基因容易转移到9号染色体上,且这种变异不影响同源染色体正常联会及配子的可育性,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
请回答下列问题:
(1)将纯合的高秆紫色植株与矮秆绿色植株进行杂交,得到F 1,表现为高秆紫色,F 1细胞中B 基因的位置可能存在如下三种情况:
;________的高秆紫色植株中,杂合体占2F 自交,1F 基因的位置如图甲所示,B 细胞中1F 若①。
_________型的次级精母细胞,则最可能的原因是AaBB 在减数分裂时,产生了一部分1F 若 。
______________自交,后代表现型及比例为1F 基因的位置如图乙所示,则B 细胞中1F 若② 植株与纯合矮秆绿色植株杂交。
1F 基因的位置,某同学用B 中1F 为了探究(2) 实验结果预测:
①若后代表现型及比例为________________________,则B 基因的位置如图甲所示; ②若后代表现型及比例为________________________,则B 基因的位置如乙图所示;
③若后代表现型及比例为________________________,则B 基因的位置如丙图所示。
3∶1矮秆绿色=∶高秆紫色② 发生了交叉互换)减数第一次分裂( 89
(1)① 答案 (2)①高秆紫色∶矮秆绿色∶矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1∶1∶1 ②高秆紫色∶矮秆绿色=
1∶1 ③矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1
,表现为高
1F 进行杂交,得到(aabb)与矮秆绿色植株ABB)(A 将纯合的高秆紫色植株(1) 解析秆紫色(AaBb)。
的高秆紫色植
2F 自交,(AaBb)1F 基因的位置如图甲所示,按照自由组合定律,B 细胞中1F 若①AaBB 在减数分裂时,产生了一部分(AaBb)1F ;若89
=13×13-1中,杂合体所占比例为(A_B_)株型的次级精母细胞,Aa 的出现最可能的原因是(减数第一次分裂)发生了交叉互换。
基因B 表示缺失ab(O 、aO 、ABb 、ABO 可以产生1F 基因的位置如图乙所示,则B 细胞中1F 若②片段的染色体)四种比例相等的配子,又因为缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致。
3∶1矮秆绿色=∶自交,后代表现型及比例为高秆紫色1F 死,则 杂交。
(aabb)与纯合矮秆绿色植株(AaBb)植株1F 基因的位置,可以用B 中1F 为了探究(2) ①若后代高秆紫色∶矮秆绿色∶矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1∶1∶1,则B 基因的位置如图甲
所示;
②若后代高秆紫色∶矮秆绿色=1∶1,则B 基因的位置如图乙所示;
③若后代矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1,则B 基因的位置如图丙所示。