（江蘇專用）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五單元 基因的傳遞規(guī)律 實(shí)驗(yàn)技能二 實(shí)驗(yàn)的假設(shè)和結(jié)論講義（含解析）蘇教版.docx

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實(shí)驗(yàn)的假設(shè)和結(jié)論 (2017全國(guó)Ⅲ，32)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制。現(xiàn)有三個(gè)純合品系①：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換，回答下列問題： (1)若A/a、B/b、E/e這三對(duì)等位基因都位于常染色體上②，請(qǐng)以上述品系為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來確定這三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)染色體上③。(要求：寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論) (2)假設(shè)A/a、B/b這兩對(duì)等位基因都位于X染色體上④，請(qǐng)以上述品系為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)這一假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證⑤。(要求：寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論) 審題關(guān)鍵 信息①：三個(gè)純合品系中，兩兩之間各有兩對(duì)相對(duì)性狀不同，一對(duì)相對(duì)性狀相同。 信息②：三對(duì)等位基因位于常染色體上，與性別無關(guān)。 信息③：要求確定三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)染色體上，屬于探究性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果要進(jìn)行討論。結(jié)合信息①判斷，要確定三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)染色體上，應(yīng)分別兩兩雜交進(jìn)行，以分別確定每?jī)蓪?duì)等位基因是否位于一對(duì)染色體上。 信息④：伴性遺傳與性別有關(guān)聯(lián)，要驗(yàn)證基因位于X染色體上，通常選擇隱性的雌性個(gè)體和顯性的雄性個(gè)體進(jìn)行雜交。兩對(duì)基因需要分別進(jìn)行，也就是選擇①②雜交組合進(jìn)行正反交。 信息⑤：對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，這屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，描述的預(yù)期結(jié)果和結(jié)論只有一種。 參考答案　(1)選擇①②、②③、①③三個(gè)雜交組合，分別得到F1和F2，若各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9∶3∶3∶1，則可確定這三對(duì)等位基因位于三對(duì)染色體上；若出現(xiàn)其他結(jié)果，則可確定這三對(duì)等位基因不是分別位于三對(duì)染色體上。 (2)選擇①②雜交組合進(jìn)行正反交，觀察F1中雄性個(gè)體的表現(xiàn)型。若正交得到的F1中雄性個(gè)體與反交得到的F1中雄性個(gè)體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對(duì)相對(duì)性狀的表現(xiàn)均不同，則證明這兩對(duì)等位基因都位于X染色體上。 錯(cuò)解例析 錯(cuò)例：(1)選擇①②進(jìn)行雜交，F(xiàn)1自由交配得到F2，F(xiàn)2中出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9∶3∶3∶1，說明A/a和B/b這兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上。再分別進(jìn)行②③、①③雜交，各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9∶3∶3∶1，說明這三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)染色體上①。 (2)選擇①②進(jìn)行雜交②，觀察F1雄性個(gè)體的表現(xiàn)型。若F1中雄性個(gè)體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對(duì)相對(duì)性狀的表現(xiàn)不同，則證明這兩對(duì)等位基因都位于X染色體上。若F1中雄性個(gè)體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對(duì)相對(duì)性狀的表現(xiàn)相同，則證明這兩對(duì)等位基因不位于X染色體上③。 錯(cuò)因分析：①處：探究性實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果不確定，應(yīng)進(jìn)行討論。 ②處：應(yīng)分別進(jìn)行正反交，才符合隱性的雌性個(gè)體和顯性的雄性個(gè)體雜交的設(shè)計(jì)思路。 ③處：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果是確定的，不用進(jìn)行討論。 1．假設(shè)與結(jié)論 假設(shè)是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對(duì)所研究的對(duì)象設(shè)想出的一種或幾種可能性的答案和解釋。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致，則得出與先前的假設(shè)一致的結(jié)論，即假設(shè)成立；反之，假設(shè)不成立。 2．探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別 比較項(xiàng)目 探究性實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 概念 指實(shí)驗(yàn)者在不知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng) 指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探索研究對(duì)象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 驗(yàn)證已知對(duì)象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想出一種或幾種可能的答案和解釋 因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題 1．某雌雄同株植物花的顏色由兩對(duì)等位基因(A、a和B、b)控制，A基因控制色素合成(A：出現(xiàn)色素，AA和Aa的效應(yīng)相同)，B為修飾基因，淡化顏色的深度(B：修飾效應(yīng)出現(xiàn)，BB和Bb的效應(yīng)不同)，其基因型與表現(xiàn)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表，請(qǐng)回答下列問題： 基因組合 A_Bb A_bb A_BB或aa__ 植物顏色 粉色 紅色 白色 若不知兩對(duì)等位基因是在同一對(duì)同源染色體上，還是在兩對(duì)同源染色體上，某課題小組選用了AaBb粉色植株自交進(jìn)行研究。 (1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：這兩對(duì)等位基因在染色體上的位置存在三種類型，請(qǐng)你在下面的圖示方框中補(bǔ)充其他兩種類型(用豎線表示染色體，黑點(diǎn)表示基因在染色體上的位點(diǎn))。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：粉色植株自交； 第二步：觀察并統(tǒng)計(jì)子代植株花的顏色和比例。 (3)實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果(不考慮交叉互換)及相應(yīng)的結(jié)論： ①若______________________，則兩對(duì)等位基因在兩對(duì)同源染色體上(符合上圖第一種類型)； ②若______________________，則兩對(duì)等位基因在一對(duì)同源染色體上(符合上圖第二種類型)； ③若子代植株花色表現(xiàn)型及比例為粉色∶紅色∶白色＝2∶1∶1，則兩對(duì)等位基因在一對(duì)同源染色體上(符合上圖第三種類型)。 答案　(1)其他兩種類型如下圖所示： (3)①子代植株花色表現(xiàn)型及比例為粉色∶紅色∶白色＝6∶3∶7　②子代植株花色表現(xiàn)型及比例為粉色∶白色＝1∶1 解析　本實(shí)驗(yàn)的目的是探究?jī)蓪?duì)等位基因(A、a和B、b)是在同一對(duì)同源染色體上，還是在兩對(duì)同源染色體上。這兩對(duì)等位基因可以分別位于兩對(duì)同源染色體上，也可以位于一對(duì)同源染色體上，表現(xiàn)為連鎖關(guān)系。探究過程如下： (1)作出假設(shè)：假設(shè)這兩對(duì)基因在染色體上的位置存在三種類型。具體類型圖見答案。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：粉色植株自交。第二步：觀察并統(tǒng)計(jì)子代植株花的顏色和比例。 (3)實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論(不考慮交叉互換)： ①若兩對(duì)等位基因在兩對(duì)同源染色體上，根據(jù)基因自由組合定律，AABB∶AaBB∶aaBB∶AABb∶AaBb∶aaBb∶AAbb∶Aabb∶aabb＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，即粉色∶紅色∶白色＝(2＋4)∶(1＋2)∶(1＋2＋1＋2＋1)＝6∶3∶7；②當(dāng)AB在同一條染色體、ab在同一條染色體上時(shí)，令A(yù)B為G、ab為g，AaBb自交即為Gg自交，結(jié)果為GG∶Gg∶gg＝AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，則白色∶粉色＝1∶1；③當(dāng)Ab在同一條染色體、aB在同一條染色體上時(shí)，令A(yù)b為H，aB為h，AaBb自交即為Hh自交，結(jié)果為HH∶Hh∶hh＝AAbb∶AaBb∶aaBB＝1∶2∶1，則粉色∶紅色∶白色＝2∶1∶1。 2．某種植物的花色有紫色和白色兩種。為探究該植物花色的遺傳規(guī)律，某生物興趣小組用該植物的純種進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 親本 F1 F2 紫花白花 全為紫花 紫花∶白花＝63∶1 對(duì)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果，興趣小組內(nèi)進(jìn)行了討論和交流，對(duì)該植物的花色遺傳最后得出了如下解釋： ①由一對(duì)基因(A、a)控制的，但含a的雄配子(花粉)部分不育； ②由多對(duì)基因共同控制的(A、a，B、b，C、c……)。 (1)如果假設(shè)①正確，上述實(shí)驗(yàn)F1紫花植株產(chǎn)生的可育雄配子中a配子的概率是________________。 (2)為驗(yàn)證上述假設(shè)，該小組一致同意對(duì)F1進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)預(yù)測(cè)兩種假設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 假設(shè)①：(F1♀)_______________________ _______________________________________， (F1♂)________________________________________________________________________。 假設(shè)②：(F1♀)_________________________________________________________________， (F1♂)________________________________________________________________________。 如果實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)②是正確的，則上述實(shí)驗(yàn)F2中的紫花植株中純種占________________。 (3)有同學(xué)認(rèn)為還有其他的假設(shè)可以解釋上述現(xiàn)象，請(qǐng)?zhí)岢龅谌N假設(shè)并作簡(jiǎn)單的合理解釋：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)1/32　(2)紫花∶白花＝1∶1　紫花∶白花＝31∶1　紫花∶白花＝7∶1　紫花∶白花＝7∶1　1/9　(3)由一對(duì)基因(A、a)控制，但含a的雌、雄配子均部分不育；當(dāng)雌雄可育配子中a配子的概率均為1/8時(shí)，也會(huì)得出題中的結(jié)果 解析　根據(jù)題意，紫花和白花雜交，F(xiàn)1全為紫花植株，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中有紫花和白花，說明紫色對(duì)白色為顯性。(1)若植株的花色由一對(duì)等位基因(A、a)控制，且含a的雄配子(花粉)部分不育，則F1基因型為Aa，F(xiàn)1♀產(chǎn)生的配子有1/2A、1/2a，F(xiàn)2中白花植株aa占1/64，aa＝1/2a(雌)雄配子，則F1紫花植株產(chǎn)生的可育雄配子中a＝1/32。(2)根據(jù)假設(shè)①，F(xiàn)1基因型為Aa，F(xiàn)1♀測(cè)交即Aaaa，子代表現(xiàn)型及比例為紫花(Aa)∶白花(aa)＝1∶1；F1♂產(chǎn)生配子為1/32a、31/32A，測(cè)交結(jié)果為紫花(Aa)∶白花(aa)＝31∶1。 根據(jù)假設(shè)②：若植物的花色由多對(duì)基因共同控制的(A、a、B、b、C、c……)，根據(jù)F2中白花植株占1/64，推測(cè)花色有3對(duì)等位基因控制，F(xiàn)1紫花植株基因型為AaBbCc，F(xiàn)2白花植株基因型為aabbcc，其他為紫花，據(jù)此分析，F(xiàn)1♀與F1♂產(chǎn)生配子相同，F(xiàn)1測(cè)交子代白花aabbcc所占比例為1/21/21/2＝1/8，則子代紫花為7/8，故F1♀與F1♂測(cè)交產(chǎn)生子代均為紫花∶白花＝7∶1。據(jù)題意可知，假設(shè)②F2中共有8種純合子，且各占1/64，其中表現(xiàn)為紫色的有7種，所以紫花植株中純種占7/63，即1/9。 (3)由一對(duì)基因(A、a)控制，但含a的雌、雄配子均部分不育，雌雄可育配子中a配子的概率均為1/8時(shí)，也會(huì)得出題中結(jié)果。 3．某雌雄異株植物(性別決定為XY型)的葉型有寬葉和窄葉之分，由兩對(duì)基因決定?？蒲腥藛T用兩株窄葉植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全是寬葉；F1雜交，所得F2中寬葉植株與窄葉植株的比例為9∶7。請(qǐng)回答下列問題： (1)在葉型這對(duì)性狀中，顯性性狀為________。兩株親本的基因型________(填“相同”或“不同”)。 (2)初步研究發(fā)現(xiàn)，決定該植物葉型的兩對(duì)基因在染色體上的分布情況有三種： ①兩對(duì)基因都位于常染色體上；②一對(duì)基因位于常染色體上，另一對(duì)基因位于X染色體上；③兩對(duì)基因都位于X染色體上。根據(jù)以上雜交實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可排除第____________(填數(shù)字)種情況；若要得到明確的結(jié)論，還需對(duì)F2的性狀做進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出數(shù)據(jù)分析方案及相應(yīng)結(jié)論。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)寬葉　不同　(2)③　答案一：分別統(tǒng)計(jì)F2中雌、雄植株葉型的比例，若雌、雄植株寬葉和窄葉之比都是9∶7，則是第①種情況；若雌性植株寬葉和窄葉之比是3∶1，而雄性植株寬葉和窄葉之比是3∶5，則是第②種情況 答案二：分別統(tǒng)計(jì)F2中寬葉植株和窄葉植株的性別比例，若寬葉和窄葉植株雌、雄個(gè)體之比都是1∶1，則是第①種情況；若寬葉植株雌、雄之比是2∶1，而窄葉植株雌、雄之比是2∶5，則是第②種情況 解析　(1)題干F2中寬葉植株與窄葉植株的比例為9∶7是9∶3∶3∶1的變式，說明寬葉與窄葉這對(duì)相對(duì)性狀是由兩對(duì)等位基因(設(shè)為A、a與B、b)控制的，則F1的基因型為AaBb，其表現(xiàn)型為寬葉，說明寬葉是顯性性狀，窄葉是隱性性狀，其中F2中寬葉的基因型為A_B_，窄葉的基因型為A_bb、aaB_、aabb。兩株窄葉植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全是寬葉，說明兩親本的基因型分別為aaBB與AAbb，基因型不同。 (2)兩對(duì)基因都位于X染色體上，其遺傳不遵循基因的自由組合定律，后代的表現(xiàn)型比例不會(huì)出現(xiàn)9∶7，根據(jù)以上雜交實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可排除第③組情況。若要得到明確的結(jié)論，還需對(duì)F2的性狀做進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析，如果兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)常染色體上，則其后代的表現(xiàn)型與性別無關(guān)，即分別統(tǒng)計(jì)F2中雌、雄植株葉型的比例，若雌、雄植株寬葉和窄葉之比都是9∶7，則是第①種情況；如果兩對(duì)等位基因一對(duì)基因位于常染色體上，另一對(duì)基因位于X染色體上，則其遺傳遵循基因的自由組合定律，但其后代的表現(xiàn)型及比例在雌性與雄性中表現(xiàn)不同。假設(shè)窄葉親本的基因型為AAXbY與aaXBXB，則F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，二者雜交，F(xiàn)2中雌性植株寬葉和窄葉之比是3∶1，而雄性植株寬葉和窄葉之比是3∶5，因此若雌性植株寬葉和窄葉之比是3∶1，而雄性植株寬葉和窄葉之比是3∶5，則是第②種情況。也可以分別統(tǒng)計(jì)F2中寬葉植株和窄葉植株的性別比例，若寬葉和窄葉植株雌、雄個(gè)體之比都是1∶1，則是第①種情況；若寬葉植株雌、雄之比是2∶1，而窄葉植株雌、雄之比是2∶5，則是第②種情況。