假说—演绎法的详解及其应用

1、刘清华乌鲁木齐市长沙路 1818 号金剑桥学校提要： 这篇文章针对高中生物必修二第一章内容运用到的假说演绎的科学方法 进行了的梳理和归纳， 在讲解孟德尔的豌豆杂交实验及摩尔根的果蝇杂交实验时 运用其方法能使学生印象深刻， 系统的掌握这些内容， 并能在解题时运用这种方 法。高中生物必修二遗传与进化 中在孟德尔的豌豆杂交实验中 （一）、（二） 以及基因位于染色体上这三节课都是运用了假说演绎法。 假说演绎法指在 观察和分析基础上提出问题以后， 通过推理和想象提出解释问题的假说， 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，则说明是

2、错误的。这就是现代科学研究中常用 的一种科学方法。 必修二中在讲解基因分离定律时用的就是假说演绎法， 但课 本在论述时有点支离破碎， 很多学生没有形成一个整体的印象， 对这种方法不是 很理解，在做题的时候也不懂得去运用， 下面我就这个问题四个步骤进行了系统 的归纳并举例如何运用假说演绎法解题。一、通过孟德尔的豌豆杂交试验（一）讲解假说演绎法根据实验现象提出问题孟德尔用具有一对相对性状的纯合高茎豌豆和矮茎豌豆杂交， 子一代表现为 高茎。子一代自交，子二代出现性状分离：既有高茎又有矮茎，比例为3 3：1 1。用其他一对相对性状做实验也出现了同样的结果。看来， F2F2 中出现 3:13:1 的性状

3、 分离比不是偶然的，是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离 呢？提出解释问题的假说孟德尔在观察和统计分析的基础上， 对分离现象的原因提出了假说： 高茎和 矮茎是一对相对性状，决定这一对相对性状的基因用 D D 和 d d 表示。而基因在体细 胞中成对存在。由于豌豆在自然状态下永远是纯合子。 这样， 亲本高茎豌豆的基因型是 DDDD 产生的配子只有一种：D D。矮茎豌豆的基因型是 dddd，产生的配子也只 有一种：d d。这样，D D 和 d d 结合，产生的子一代的基因型是 Dd,Dd, D D 对 d d 有显性作 用，F1F1 全部表现为高茎。F1F1 在进行减数分裂形成配子时

4、，同源染色体分离，导 致等位基因分离，从而形成两种比例相同的雄配子D D d d;两种比例相同的雌配子 D D d d。雌雄配子随机结合，可以有四种组合：DDDD DdDd DdDd DDDD 表现为 3 3 份高茎、 1 1 份矮茎，假说与实验结果符合。根据假说进行演绎推理孟德尔解释实验现象的关键是 F1F1 能否产生两种比例相同的雄配子或雌配 子，这也是分离定律的实质。如能产生，则让 F1F1 与其隐性个体矮茎豌豆杂交， 后代会出现两种表现型的后代：高茎、矮茎，且比例应为 1 1： 1 1。实验验证孟德尔用 F1F1 和隐性个体做了测交实验， 得到了与假说演绎的测交实验结 果相同的结果。

5、从而证实了自己的假说正确。 这就是科学探究的一般方法假说演 绎法。二、运用假说演绎法讲述基因在染色体上根据实验现象发现问题摩尔根用这只白眼雄蝇与通常的红眼雌蝇交配时，子一代不论雌雄都是红 眼，但子二代中雌的全是红眼，雄的半数是红眼，半数是白眼。如果雌雄不论，则子二代中红眼：白眼为 3 3 : 1 1。这显然是个孟德尔比例数，但与一般孟德尔比 例数不同的是，白眼全是雄蝇。摩尔根做了回交实验，用最初出现的那只白眼雄蝇和它的后代中的红眼雌 蝇交配，结果产生 1/41/4 红眼雄蝇、 1/41/4 红眼雌蝇、 1/41/4 白眼雌蝇、 1/41/4 白眼雄蝇， 这也完全符合孟德尔比例数。提出解释问题的

6、假说摩尔根根据实验结果，提出如下假设：控制白眼性状的基因a位于 X X 染色体 上，是隐性的。因为丫染色体上不带有这个基因的显性等位基因， 所以最初发现的那只雄蝇的基因型是 X XaY Y,表现为白眼，跟这只雄蝇交配的红眼雌蝇是显性基 因的纯合子，基因型是 X XAX XA,白眼基因a是突变基因，红眼基因A是野生型基 因，因为这对等位基因都在 X X 染色体上，所以为明确起见，分别记作X Xa, Y Y代表丫染色体。白眼雄蝇与纯种红眼雌蝇交配，白眼雄蝇的基因型是 X XaY Y,产生两种精子， 一种精子带有 X X,上面有a基因，一种精子带有丫，上面没有相应的基因。红眼 雌蝇的基因型是 X X

7、AX XA,产生的卵细胞都带有 X X,上面都有A野生型基因。两种精 子（*和Y）与卵细胞（X XA）结合，子代雌蝇的基因型是 X XAX Xa因为A对a是显性，所以表现型是红眼， 子代雄蝇的基因型是 X XAY Y,所以表现型也是红眼。子一代的 红眼雌蝇与红眼雄蝇交配时，红眼雌蝇 （X XAX Xa）产生两种卵细胞：一种是 X XA，一 种是 X Xa0红眼雄蝇也产生两种精子：一种是 X XA，一种是 Y Y。卵细胞与精子结 合，形成 4 4 种合子，长大后，雌蝇都是红眼（X XAX XA和 X XAX Xa），而雄蝇中一半是红 眼（X XAY Y），一半是白眼（X XaY Y），表现型比例

8、是 2 2 ： 1 1 ： 1 1o根据假说进行演绎推理白眼雌蝇 X Xax xa与红眼雄蝇XAY交配时，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇都是白 眼。实验验证摩尔根把眼雌蝇与红眼雄蝇交配后， 子代中确实出现了雌蝇都是红眼， 雄蝇 都是白眼的现象。这样摩尔根就把决定红眼和白眼的基因定位在X X 染色体上。三、运用假说演绎法解题（0606 全国卷 I I） 3131、从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两 种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰 色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制， 所有果蝇均能正常生活，性状的分 离符合遗传的基本定律。请回答下列问题：（1

9、 1）种群中的个体通过繁殖将各自的传递给后代。（2 2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是。（3 3）如果控制体色的基因位于常染色体上，则该果蝇种群中控制体色的基因型有种；如果控制体色的基因位于 X X 染色体上，则种群中控制体色的基因有种。（4 4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇X黄色雄蝇、黄色雌蝇X灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现 的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）分析：

10、本题考查的是基因的分离定律，与 20052005 年全国卷 I I 的第 3131 题牛的有角无 角的遗传题有许多共同之处。在遗传定律的学习中，要始终抓住遗传学研究的一 个特点，即从表现型的现象来分析基因型本质。 从看得见摸的着的性状表现来推 测看不见摸不着的基因型，这正是一种非常有用的逻辑思维的过程。 解题要先判 断基因的显隐性，再判断位于什么染色体上。种群中的个体在繁殖过程中，起遗传作用的是遗传物质或基因，不是性状也不基因型。 细胞质遗传和核遗传的判断通常采用同等条件下正交和反 交后观察子一代的表现来确定。细胞质遗传是以细胞质基因为物质基础的遗传，在高等动植物中表现正反交结果不同， 子代的

11、性状完全与母本相似；而核遗传中 正反交子代的表现是为显性性状或有规律的比例。遗传模式的判断：先判断显隐性，再判断位于什么染色体上。显隐性可根据子一代的表现型来确定；位于什么染色体上，可根据子一代的各种性 别的表现来确定，若子一代各种表现型雌雄表现比例相同，可断定为常染体遗传，若子一代各种表现型雌雄性别表现不相同则可断定为性染色体遗传。做第（4 4）题时可以先做下面四个假设：1假设：灰色是显性、黄色是隐性且为常染体遗传：灰色雌蝇X黄色雄蝇（AAAA 或 AaAa）X（aaaa） 黄色雌蝇x灰色雄蝇（aaaa）x（AAAA 或 AaAa）;2假设：灰色是隐性、黄色是显性且为常染体遗传：灰色雌蝇x黄

12、色雄蝇（aaaa）x（AAAA 或 AaAa）、黄色雌蝇x灰色雄蝇（AAAA 或 AaAa）x（aaaa）;3假设：灰色是显性、黄色是隐性且为 X X 染体遗传灰色雌蝇x黄色雄蝇（XXXXA或XX）x（XVXV）、黄色雌蝇x灰色雄蝇（X XaX Xa）x（X XAY Y）,4假设：灰色是隐性、黄色是显性且为 X X 染体遗传灰色雌蝇x黄色雄蝇（X XaX Xa）x（XYXY）、黄色雌蝇x灰色雄蝇（XAXA或XX）x（X XaX Xi i）最后再把四个假设运用假说演绎法把答案整理一遍就行了。答案：（ 1 1）基因（ 2 2）正交和反交（ 3 3） 3 3; 5 5（ 4 4）如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗 传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上。如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体， 并且体色的遗传与性 别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上。如果在