1、1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
2、 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211，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DB 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2为紫花，F 1自交后代有 1 650 棵，性状分离比为 97。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
3、计一个实验证明你的解释是否正确。实验步骤：_；_。实验结果及结论：_；_。【答案】（1）基因型为 A_B_的香豌豆开紫花，基因型为 aaB_、A_bb、aabb 的香豌豆开白花 （2）实验步骤：第一年选用 F1植株与亲本开白花的香豌豆测交，得到香豌豆种子 第二年将香豌豆种子种植，统计花的种类及数量 实验结果及结论：如果紫花与白花的比例约为 13，说明 F1产生配子时遵循自由组合定律 如果紫花与白花的比例为其他比例，说明 F1产生配子时不遵循自由组合定律【解析】自由组合定律的实质是减数分裂产生配子时，同源染色体上的等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合。因此该题中 F1产生的配子有四种
4、，自交后代的基因型有 9 种，但是表现型只有两种，这是因为基因型为 A_B_的香豌豆开紫花，基因型为 a_B_、A_b_、aabb 的香豌豆开白花。验证 F1产生配子是否遵循自由组合定律，一般采用测交的方法，根据预期结果可以得出相应结论。3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。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为 EE、Ee 和 ee 的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同)（1）实验步骤
5、：用该黑檀体果蝇与基因型为_的果蝇杂交，获得 F1；F 1自由交配，观察、统计 F2表现型及比例。（2）结果预测：如果 F2表现型及比例为_，则为基因突变；如果 F2表现型及比例为_，则为染色体片段缺失。【答案】一：（1）实验步骤：EE （2）结果预测：灰体黑檀体31 灰体黑檀体413二：（1）实验步骤：Ee （2）结果预测：灰体黑檀体79 灰体黑檀体78【解析】分析题中信息可推知，后代群体中这只黑檀体果蝇的基因型为 ee(基因突变)或_e(染色体片段缺失)，由于选择隐性个体 ee 进行杂交实验，后代无性状分离，无法判断该个体的基因型，所以应选择基因型为 EE 或 Ee 的个体与变异个体进行杂
6、交，而选择 Ee 个体进行杂交后代配子种类多，计算繁琐，最好选择基因型为 EE 的个体与变异个体杂交。方法一：选择基因型为 EE 的个体与变异个体进行杂交，过程如下：若为基因突变，则：若为染色体片段缺失，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为Error!雌雄配子结合情况有 EE 12 12 14ee 14 14 116_ 14 14 116Ee2 12 14 14_E2 12 14 144_e2 14 14 18方法二：选择基因型为 Ee 的个体与变异个体进行杂交，过程如下：若为基因突变，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为Error!雌雄配子结合情况有 EE 14
7、14 116ee 34 34 916Ee2 34 14 616若为染色体片段缺失，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为Error!雌雄配子结合情况有 EE 14 14 116ee 12 12 14_ 14 14 116Ee2 12 14 145_E2 14 14 18_e2 12 14 144以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变实验。将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为 31经观察，这些叶舌突变都能真实遗传。请回答：（1）甲和乙的后代均出现 31 的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有_
8、个基因发生_性突变。甲株后代中，无叶舌突变基因的频率为_。（2）现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料，设计杂交实验予以判断。实验设计思路：选取甲、乙后代的_进行单株杂交，统计 F1的表现型及比例。预测实验结果及结论：若 F1全为无叶舌突变株，则_；若 F1_，则_。【答案】 （1）一 隐 50%(1/2)（2）无叶舌突变株 甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上 全为正常植株 甲、乙两株叶舌突变是发生在两对基因上【解析】 （1）设相关的基因用 A 和 a 表示。已知亲本是纯合的正常叶舌，将辐射后的
9、种子单独隔离种植，出现的正常株与无叶舌突变株的分离比例均为 31，这是杂合子自交的结果，说明正常叶舌对无叶舌是显性，进而说明纯合的正常叶舌亲本的基因型是 AA，经辐射诱变后突变为 Aa，即 1 个基因发生了隐性突变。甲株后代的基因型及其比例为 1/4AA、2/4Aa 和 1/4aa，所以突变基因 a 的频率纯合子的频率1/2 杂合子的频率1/41/22/41/250%。 （2）要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，其实验设计思路是让突变植株进行杂交，即应选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交。若叶舌突变是发生在同一对基因上，则甲、乙后代的突变植株的基因型均为 a
10、a，二者杂交，后代都是无叶舌突变株；若叶舌突变是发生在两对基因上，设另一对相关的基因用 B 和 b 表示，则甲、乙后代的突变植株的基因型分别为 aaBB、AAbb，二者杂交，后代的基因型均为 AaBb，都表现为正常植株。5黑麦为二倍体，1 个染色体组中含有 7 条染色体，分别记为 17 号，其中任何 1 条染色体缺失均会造成单体，即二倍体黑麦中共有 7 种单体。单体在减数分裂时，未配对的染色体随机移向细胞的一极。产生的配子可以随机结合，后代出现二倍体、单体和缺体(即缺失一对同源染色体)三种类型。利用单6体遗传可以进行基因的定位。请回答问题：（1）鉴别 7 种不同的单体可以采用的最简单的方法是_
11、。（2）单体在减数分裂时，可以产生两种染色体组成不同的配子，比例是_。（3）已知黑麦的抗病与不抗病是一对相对性状，且抗病对不抗病为显性，但不知控制该性状的基因位于哪条染色体上。若某纯合品种黑麦表现为抗病，且为 7 号染色体单体。将该抗病单体植株与不抗病的正常二倍体植株杂交，通过分析后代的表现型可以判断抗病基因是否位于 7 号染色体上。若后代表现为_，则该基因位于 7 号染色体上；若后代表现为_，则该基因不位于 7 号染色体上；（4）若已确定抗病基因位于 7 号染色体上，则该抗病单体自交，后代抗病与不抗病的比例为_。【答案】 （1）显微镜观察 （2）11（3）抗病和不抗病两种类型 抗病类型（4）
12、316燕麦颖色有黑色、黄色和白色三种，由 B、b 和 Y、y 两对等位基因控制，只要基因 B 存在，植株就表现为黑颖。为研究燕麦颖色的遗传规律，进行了如图所示的杂交实验。分析回答：（1）图中亲本中黑颖的基因型为_，F 2中白颖的基因型是_。（2）F 1测交后代中黄颖个体所占的比例为_。F 2黑颖植株中，部分个体无论自交多少代，其后代仍然为黑颖，这样的个体占 F2黑颖燕麦的比例为_。7（3）现有两包标签遗失的黄颖燕麦种子，请设计实验方案，确定黄颖燕麦种子的基因型。有已知基因型的黑颖(BBYY)燕麦种子可供选用。实验步骤：_；F 1种子长成植株后，_。结果预测：如果_，则包内种子基因型为 bbYY
13、；如果_，则包内种子基因型为 bbYy。【答案】（1）BByy bbyy （2）1/4 1/3 （3）实验步骤：将待测种子分别单独种植并自交，得 F1种子 按颖色统计植株的比例 结果预测：全为黄颖 既有黄颖又有白颖，且黄颖白颖317某二倍体豌豆种群有七对明显的相对性状，基因控制情况见下表。回答下列问题：性状 等位基因 显性 隐性种子的形状 Aa 圆粒 皱粒茎的高度 Bb 高茎 矮茎子叶的颜色 Cc 黄色 绿色种皮的颜色 Dd 灰色 白色豆荚的形状 Ee 饱满 不饱满8豆荚的颜色(未成熟） Ff 绿色 黄色花的位置 Gg 腋生 顶生（1）如上述七对等位基因之间是自由组合的，则该豌豆种群内，共有_
14、种基因型、_种表现型。（2）将高茎、花腋生、白种皮的豌豆与矮茎、花顶生、灰种皮的豌豆杂交得 F1，F 1自交得 F2，F 2中高茎、花腋生、灰种皮的豌豆占 27/64，则控制这三对相对性状的等位基因位于_对同源染色体上。（3）现有各种类型的该豌豆的纯合子和杂合子(单杂合子、双杂合子、多对基因的杂合子等) 的豌豆种子，请设计最简单的实验方案，探究控制豌豆豆荚形状和豆荚颜色的基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律:实验方案是_，观察子代的豆荚形状和颜色。预期结果与结论：如出现_，则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。如出现_，则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于同
15、一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律。（只要求写出表现型的种类数以及比例）【答案】（1）3 7（2187） 2 7（128） （2）3 （3）取豌豆豆荚饱满、豆荚颜色为绿色的双杂合子豌豆种子种植并让其自交 4 种表现型且比例接近于 9331 2 种表现型且比例为 31 或 4 种表现型，但比例不是 9331【解析】（1）如上述七对等位基因之间是自由组合的，根据自由组合原则，由于每对等位基因可形成三种基因型，该豌豆种群内，共有 37种基因型；每对等位基因可产生 2 种表现型，则共产生 27种表现型。（2）将髙茎、花腋生、白种皮的豌豆与矮茎、花顶生、灰种皮的豌豆杂交得 F1， F1自交得F2
16、，F 2中高茎、花腋生、灰种皮的豌豆占 3/43/43/4=27/64，说明该三对等位基因自由组合，即三对等位基因分别位于三对同源染色体上。（3）若探究控制豌豆豆荚形状和豆荚颜色的基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律：实验方案是取豌豆豆荚饱满、豆荚颜色为绿色的双杂合子豌豆种子种植并让其自交，观察子代的豆荚形状和颜色。预期结果与结论：如出现 4 种表现型且比例接近于9331，则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律；若出现 2 种表现型且比例为 31 或 4 种表现型，但比例不是 9331，则控制豌豆豆荚形状和颜9色的基因位于同一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律。
