實驗技能三實驗的假設(shè)和結(jié)論第六單元遺傳信息的傳遞規(guī)律(2017·全國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)這三對相對性狀各受一對等位基因控制。現(xiàn)有三個純合品系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這三對等位基因都位于常染色體上②，請以上述品系為材料，設(shè)計實驗來確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上③。(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果、得出結(jié)論)(2)假設(shè)A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上④，請以上述品系為材料，設(shè)計實驗對這一假設(shè)進(jìn)行驗證⑤。(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果、得出結(jié)論)典例引領(lǐng)信息①：三個純合品系中，兩兩之間各有兩對相對性狀不同，一對相對性狀相同。信息②：三對等位基因位于常染色體上，與性別無關(guān)。信息③：要求確定三對等位基因是否分別位于三對染色體上，屬于探究性的實驗，實驗結(jié)果要進(jìn)行討論。結(jié)合信息①判斷，要確定三對等位基因是否分別位于三對染色體上，應(yīng)分別兩兩雜交進(jìn)行，以分別確定每兩對等位基因是否位于一對染色體上?！緦忣}關(guān)鍵】信息④：伴性遺傳與性別有關(guān)聯(lián)，要驗證基因位于X染色體上，通常選擇隱性的雌性個體和顯性的雄性個體進(jìn)行雜交。兩對基因需要分別進(jìn)行，也就是選擇①×②雜交組合進(jìn)行正反交。信息⑤：對假設(shè)進(jìn)行驗證，這屬于驗證性實驗，描述的預(yù)期結(jié)果和結(jié)論只有一種。答案(1)選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合，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，則可確定這三對等位基因位于三對染色體上；若出現(xiàn)其他結(jié)果，則可確定這三對等位基因不是位于三對染色體上。(2)選擇①×②雜交組合進(jìn)行正反交，觀察F1中雄性個體的表現(xiàn)型。若正交得到的F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)均不同，則證明這兩對等位基因都位于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。題中所給三個品系均為雙顯性一隱性性狀，因此可以每兩品系進(jìn)行一次雜交，通過對雜交后自由交配產(chǎn)生的F2的性狀進(jìn)行分析，得出結(jié)論。選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合，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，則可確定這三對等位基因位于三對染色體上；若出現(xiàn)其他結(jié)果，則可確定這三對等位基因不是位于三對染色體上。(2)如果基因位于常染色體上，則子代雌雄個體的表現(xiàn)型沒有差異；如果基因位于X染色體上，則子代雌雄個體的表現(xiàn)型有差異。設(shè)計實驗如下：選擇①×②雜交組合進(jìn)行正反交，觀察F1中雄性個體的表現(xiàn)型。若正交得到的F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)均不同，則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。錯例：(1)選擇①×②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這兩對等位基因位于兩對同源染色體上。再分別進(jìn)行②×③、①×③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，說明這三對等位基因分別位于三對染色體上①。(2)選擇①×②進(jìn)行雜交②，觀察F1雄性個體的表現(xiàn)型。若F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)不同，則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。若F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)相同，則證明這兩對等位基因不位于X染色體上③。【錯解例析】錯因分析：①處：探究性實驗的預(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體和顯性的雄性個體雜交的設(shè)計思路。③處：驗證性實驗的預(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，對所研究的對象設(shè)想出的一種或幾種可能性的答案和解釋。實驗結(jié)果預(yù)測一般與假設(shè)相對應(yīng)：若實驗結(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。歸納整合2.探究性實驗和驗證性實驗的區(qū)別比較項目探究性實驗驗證性實驗概念指實驗者在不知實驗結(jié)果的前提下，通過自己進(jìn)行實驗、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)知活動指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進(jìn)行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗實驗?zāi)康奶剿餮芯繉ο蟮奈粗獙傩?、特征以及與其他因素的關(guān)系驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實驗假設(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，對所要研究的對象設(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)兩對獨立遺傳的基因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基因同時存在時，黃瓜為雌株；有M無F基因時黃瓜為雄株；mm個體為兩性植株。(1)雌株個體在做雜交親本時無需_____，可極大簡化雜交育種的操作程序。答案解析提升演練去雄解析利用植物進(jìn)行人工雜交時，需要對母本進(jìn)行人工去雄，而黃瓜的雌株不含雄蕊，用其進(jìn)行雜交實驗時，可以省去此環(huán)節(jié)。12(2)兩個基因型為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______________________________。答案解析雌株∶雄株∶兩性植株＝3∶3∶212(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?，F(xiàn)有一雌株個體，請設(shè)計實驗探究它是否為表型模擬。①將此植株與________雜交，得到種子，在正常條件下種植。②觀察后代的表現(xiàn)型：如果_____________，則說明被測植株為表型模擬；如果_____________，則說明被測植株為正常雌株，不是表型模擬。答案解析兩性植株均為兩性植株出現(xiàn)單性植株12解析基因型為mm__的個體也可能表現(xiàn)為雌株，而雌株與其不同點是含有M基因?？蓳?jù)此設(shè)計，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，則說明被測植株為正常雌株，不是表型模擬。122.牛的有角與無角為一對相對性狀，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)果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀？請簡要說明推斷過程。答案12答案不能確定。①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，每個交配組合的后代或為有角或為無角，概率各占1/2,6個組合后代合計會出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。②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的后代或為無角或為有角，概率各占1/2，由于配子的隨機(jī)結(jié)合及后代數(shù)量少，實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個組合后代合計也會出現(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。12解析解析根據(jù)題意分析可知，有角和無角是由一對相對性狀控制的，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用基因分離規(guī)律去解決實際生產(chǎn)問題；同時對語