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1、 用“假说演绎法”分析遗传探究题目 湖北省咸宁市嘉鱼第一中学 周晓霞 高中生物有许多遗传规律结论是用假说演绎法得出的，如孟德尔的基因分离定律和基因自由组合定律;摩尔根证明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上;科学家用大肠杆菌作为实验材料证明DNA的半保留复制。这些均为成功运用假说演绎法的典范！而遗传探究题目能充分考查学生对遗传定律的理解运用及实际分析能力，因而这类试题在试卷中经常出现。而学生做这类题目经常感到思路模糊，不知如何下手。有时偶然做出，但遇到类似题型，却不能触类旁通，迁移应用。究其原因是没有上升到理性认识。为此，笔者特提出用“假说演绎法”分析这类遗传探究实验题目。具体来说可分为“四个步骤
2、”和“一个关键”。即：第一，通过分析题干提出可能的假说；第二，设计实验加以验证；第三，分别利用提出的假说对所设计的实验结果进行演绎推理；第四，反推。如出现某某结果，则相应假说成立。“一个关键”即每一种假说一定要写出基因型，摆出遗传图解分析。现结合例题具体说明如下：例（2012年高考新课标全国卷）一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有
3、生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为，则可推测毛色异常是性基因突变为性基因的直接结果。（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为，另一种是同一窝子代全部表现为鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。解析：本题是一道遗传探究题目，可用“假说演绎法”中“四个步骤”和“一个关键”来分析：第一,提出假说。假说一：毛色异常鼠为基因突变所致。因为突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因，则毛色异
4、常鼠的出现应为显性突变。则毛色正常鼠为纯合子aa，毛色异常鼠为杂合子Aa；假说二：毛色异常鼠的出现是隐性基因携带者之间交配的结果。则亲本中一对毛色正常鼠为杂合子Aa,其杂交后代出现的毛色异常鼠为隐性纯合子aa。第二，设计实验加以验证。题目已已知：用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。 第三，分别利用提出的假说对所设计的实验结果进行演绎推理。此步关键按上述两种假说分别写出遗传图解则可得到两个结果。具体如下：按假说一的遗传图解为： P：毛色异常的雄鼠Aa 同一窝的多只雌鼠aa F1： 1Aa(毛色异常鼠） 1aa（毛色正常鼠）按假说二的遗传图解为： P：毛色异常的雄鼠aa
5、 同一窝的多只雌鼠Aa或AA F1： 1Aa(毛色正常鼠） 1aa（毛色异常鼠） 或全为Aa（毛色正常鼠）第四，反推。 若F1代中毛色异常鼠：毛色正常鼠=1：1，则假说一成立; 若F1代中毛色正常鼠 : 毛色异常鼠=1：1 或全为毛色正常鼠，则假说二成立。答案：（1）11隐显（2）11毛色正常3.（2013年衡水模拟）科研人员深入到很多年前进行核实验的地区进行调查，在一片生长较为旺盛的植物种群中发现了与野生植物有明显差异的变异植株甲。该物种为雌雄异株植物，在该实验以前，这种变异类型的植株并不存在。调查发现该种群雌雄植株中都有变异甲植株存在，在已确定变异基因位于染色体上的情况下，科研人员进行了如
6、下实验，以判定该变异基因的显隐性以及该基因是位于常染色体上还是性染色体上（注：野生型为纯合子）。第一步：选取多株雄性变异甲植株和雌性野生型植株进行杂交，得到种子；第二步：播种收获的种子，统计子一代植株的情况，试对所得结果进行具体分析。 解析：本题也是一道遗传探究题目，因而也可用“假说演绎法”中“四个步骤”和“一个关键”来分析： 第一,提出假说。根据题干要求，要判定该变异基因的显隐性以及该基因是位于常染色体上还是性染色体上。因而可作出5种假说：常染色体隐性遗传；常染色体显性遗传；伴X染色体隐性遗传；伴X染色体显性遗传；伴Y染色体遗传。又由于该种群雌雄植株中都有变异甲植株存在，因而不可能为伴Y染色
7、体遗传。 第二，设计实验加以验证。题目已已知：选取多株雄性变异甲植株和雌性野生型植株进行杂交。 第三，分别利用提出的假说对所设计的实验结果进行演绎推理。此步关键按上述四种假说分别写出亲本基因型和遗传图解则可得到四个结果。具体如下：分别按常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传四种假说（以下简称常隐、常显、X隐、X显）进行演绎推理：则杂交亲本中的雄性变异甲植株基因型分别为aa、Aa或AA、XaY、XAY，雌性野生型植株分别为AA、aa、XAXA 、XaXa。再分别写出这四对杂交亲本遗传图解，得到四种结果分别为都为F1野生型，且雌雄比例接近11；F1都为突变型，或
8、突变型多于（或等于）野生型，且突变型和野生型中雌雄个体均有；F1都为野生型，且雌雄比例接近11；F1中雄性个体都为野生型，雌性个体都为突变型。 第四，反推。上述结果成立，则对应假说成立。通过上述分析可以看出，当突变为常隐和X隐时，F1情况相同，所以要进行进一步的实验确认。具体方法仍然可用假说演绎法的“四个步骤”、“一个关键”来分析：现有常隐和X隐两种假说让 雌雄个体相互交配 按常隐演绎推理的结果为雌雄均出现突变型；按X隐演绎推理的结果为仅雄性出现突变型 反推若雌雄均出现突变型则为常隐；若仅雄性出现突变型则为X隐。 4.（2012年高考山东卷）几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。现用眼雌
9、果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（XrY）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”）。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_。结果预测：.若_，则是环境改变；.若_，则是基因突变；.若，则是减数分裂时X染色体不分离。解析：本题综合考查了减数分裂、伴性遗传、基因的自由组合定律及变异类型的鉴定等知识。正常果蝇有4对同源染色体，其中一对为性染色体，另外三对为常染色体。（1）减数第一次分裂过程中细胞内的染色体数
10、目与正常体细胞中相同，果蝇属于二倍体，细胞内有2个染色体组；经减数第一次分裂后，形成的子细胞中染色体数目减半，但由于在减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，所以减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是8条。（2）白眼雌果蝇（XrXrY）的卵原细胞在进行减数分裂产生配子的过程中，由于性染色体有三条，所以会出现联会紊乱现象，这样最多可形成Xr、XrXr、XrY、Y四种配子。若让该果蝇与红眼雄果蝇（XRY）交配，则子代中红眼雌果蝇的基因型见下表：（3）根据题中提供的信息，aaXrXrAAXRYF1，F1中雌果蝇的基因型是AaXRXr，雄果蝇的基因型为AaXrY，F2中灰身红
11、眼黑身白眼（3/41/2）（1/41/2）31。F2中灰身红眼雌果蝇的基因型为：2/3AaXRXr、1/3AAXRXr，灰身白眼雄果蝇的基因型为：2/3AaXrY、1/3AAXrY，它们随机交配后，子代中出现黑身白眼（aaXr_）的概率为2/32/31/41/21/18。（4）根据题中的信息，可让M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，若为环境改变引起的，则不会改变M果蝇的正常遗传，即.若子代出现红眼（雌）果蝇，则是环境改变引起的。.若M果蝇是因基因突变引起，则后代会全部表现为白眼。.若是因减数分裂时X染色体不分离引起的，该雄果蝇的基因型为XrO，表现为不育，则无子代产生。答案.子代出现红眼（雌）果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生 上述典例说明， 用“假说演绎法”分析遗传探究实验，能用学生零乱的思维条理化，清晰化，解答这类题目就会有条不紊，顺理成章，一气呵成！