實(shí)驗(yàn)技能三 實(shí)驗(yàn)的假設(shè)和結(jié)論(2017·全國(guó)，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?，F(xiàn)有三個(gè)純合品系：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。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，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。(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，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。(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：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：三對(duì)等位基因位于常染色體上，與性別無關(guān)。信息：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：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×雜交組合進(jìn)行正反交。信息：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。答案(1)選擇×、×、×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9331，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)等位基因不是位于三對(duì)染色體上。(2)選擇×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。解析(1)根據(jù)題目要求，不考慮染色體變異和染色體交換。題中所給三個(gè)品系均為雙顯性一隱性性狀，因此可以每?jī)善废颠M(jìn)行一次雜交，通過對(duì)雜交后自由交配產(chǎn)生的F2的性狀進(jìn)行分析，得出結(jié)論。選擇×、×、×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9331，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)等位基因不是位于三對(duì)染色體上。(2)如果基因位于常染色體上，則子代雌雄個(gè)體的表現(xiàn)型沒有差異；如果基因位于X染色體上，則子代雌雄個(gè)體的表現(xiàn)型有差異。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：選擇×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×進(jìn)行雜交， F1自由交配得到F2，F(xiàn)2中出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9331，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×、×雜交，各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9331，說明這三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)染色體上。(2)選擇×進(jìn)行雜交，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。錯(cuò)因分析：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。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。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。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)一般與假設(shè)相對(duì)應(yīng)：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)康奶剿餮芯繉?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.黃瓜植株的性別類型多樣，研究發(fā)現(xiàn)兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因F、f與M、m控制著黃瓜植株的性別，M基因控制單性花的產(chǎn)生，當(dāng)M、F基因同時(shí)存在時(shí)，黃瓜為雌株；有M無F基因時(shí)黃瓜為雄株；mm個(gè)體為兩性植株。(1)雌株個(gè)體在做雜交親本時(shí)無需_，可極大簡(jiǎn)化雜交育種的操作程序。(2)兩個(gè)基因型為Mmff與mmff的親本雜交，育種學(xué)家從它們的后代中選擇出雄株，并讓這些雄株與MmFf植株雜交，后代的表現(xiàn)型及比例是_。(3)研究發(fā)現(xiàn)，基因型為mm的植株存在表型模擬現(xiàn)象，即低溫條件下，mm植株也有可能表現(xiàn)為雌株。現(xiàn)有一雌株個(gè)體，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究它是否為表型模擬。將此植株與_雜交，得到種子，在正常條件下種植。觀察后代的表現(xiàn)型：如果_，則說明被測(cè)植株為表型模擬；如果_，則說明被測(cè)植株為正常雌株，不是表型模擬。答案(1)去雄(2)雌株雄株兩性植株332(3)兩性植株均為兩性植株出現(xiàn)單性植株解析(1)利用植物進(jìn)行人工雜交時(shí)，需要對(duì)母本進(jìn)行人工去雄，而黃瓜的雌株不含雄蕊，用其進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以省去此環(huán)節(jié)。(2)兩個(gè)基因型為Mmff與mmff的親本雜交，它們的后代中雄株基因型為Mmff，讓該雄株與MmFf植株雜交，后代中雌株(M_F_)的比例×，雄株(M_ff)的比例×，兩性植株(mm_ _)的比例×1，即雌株雄株兩性植株332。(3)基因型為mm_ _的個(gè)體也可能表現(xiàn)為雌株，而雌株與其不同點(diǎn)是含有M基因?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)，讓表現(xiàn)雌株的植株與基因型為mm_ _兩性植株雜交，如果后代沒有單性植株出現(xiàn)即不含基因M，則該個(gè)體為表型模擬；如果后代出現(xiàn)單性植株即含有基因M，則說明被測(cè)植株為正常雌株，不是表型模擬。2.牛的有角與無角為一對(duì)相對(duì)性狀，由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中(無角的等位基因頻率與有角的等位基因頻率相等)，隨機(jī)選出1頭無角公牛和6頭有角母牛分別交配，每頭母牛只產(chǎn)了1頭小牛。在6頭小牛中，3頭有角，3頭無角。(1)根據(jù)上述結(jié)果能否確定這對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明推斷過程。(2)為了確定有角與無角這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系，用上述自由放養(yǎng)的牛群(假設(shè)無突變發(fā)生)為實(shí)驗(yàn)材料，再進(jìn)行新的雜交實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該怎樣進(jìn)行？(簡(jiǎn)要寫出雜交組合、預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論)答案(1)不能確定。假設(shè)無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個(gè)交配組合的后代或?yàn)橛薪腔驗(yàn)闊o角，概率各占1/2,6個(gè)組合后代合計(jì)會(huì)出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。假設(shè)有角為顯性，則公牛的基因型為aa,6頭母?？赡苡袃煞N基因型，即AA和Aa。AA的后代均為有角。Aa的后代或?yàn)闊o角或?yàn)橛薪?，概率各?/2，由于配子的隨機(jī)結(jié)合及后代數(shù)量少，實(shí)際分離比例可能偏離1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭，那么6個(gè)組合后代合計(jì)也會(huì)出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性。(2)在牛群中選擇多對(duì)有角牛與有角牛雜交。如果后代出現(xiàn)無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性。解析根據(jù)題意分析可知，有角和無角是由一對(duì)相對(duì)性狀控制的，遵循基因的分離規(guī)律，要鑒定有角與無角之間的顯隱性關(guān)系，可通過雜交的后代是否發(fā)生性狀分離來加以分析確定。注重考查綜合應(yīng)用能力，要求在新的情境中運(yùn)用基因分離規(guī)律去解決實(shí)際生產(chǎn)問題；同時(shí)對(duì)語言表達(dá)能力的要求也較高。4