备战2019年高考生物热点题型提分策略专题08利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题学案

1、专题 08 利用“假说一演绎法”解决生物变异实验探究题提分策略“假说一演绎法”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“假说一演 绎法”的充分体现。高考复习中，通过挖掘“假说一演绎法”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T结果），逆向答题（结果T结论），取得了良好的效果。提分演练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

2、基因A 控制，现有一基因型为 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= 2 : 1 ： 1,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D. B 在 2 号染色体上，D 在 1 号染色体上【答案】B【解析】 如果氐D基因均在1号染色体上AaBD生成的配子为：LABD、 込 自交子代基因型为：1AABBDD,2AaBD、1叫表现型为长纤维不抗虫：短纤维抗虫=1：兀虫错误？如果均在2号染色体 上，MBD生成的配子为：ZBD、1A,自交子代基因型为JlaaB

3、BDD, 2AaBD. 1AA,表型为短纤 维抗虫：短纤维不抗虫：长纤维抗虫=2： 1： 1小正确如果均在3号染色休上，AaBD生成配子为:1ABD. 1A. la. laBDj自交子代有斗种表现型，C错误；如果B在2寻染色体上，D在1寻染鱼体上,AaBD生成配子为：1AD. lB；自交子代基因型为：1AADD. 2AaBD. laaBB,表现型为短纤维扌亢虫： 短纤维不抗虫：长纤维不抗虫=2： 1： 1, D错误。2.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，全部表现为 紫花，Fi自交后代有 1 650 棵，性状分离比为 9 : 7

4、。同学甲认为 Fi产生配子时不遵循自由组合定律，同 学乙认为 Fi产生配2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Fi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1 : 3，说明 Fi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Fi产生配子时不遵循自由组合定律【解

5、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Fi产生的配子有四种，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_香豌豆开紫花，基因型为a_B_、A_b_、aabb 的香豌豆开白花。验证 Fi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 e

6、e 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：用该黑檀体果蝇与基因型为的果蝇杂交，获得 Fi;Fi自由交配，观察、统计 F2表现型及比例。(2)_ 结果预测：1如果 F2表现型及比例为，则为基因突变；n.如果 F2表现型及比例为 _ ，则为染色体片段缺失。【答案】一：(i)实验步骤：EE3(2)结果预测：1.灰体：黑檀体= 3 : in.灰体：黑檀体=4 : i4（1）实验步骤：Ee（2）结果预测：1.灰体：黑檀体=7 : 9H.灰体：黑檀体= 7 : 8【解析】分析题中信息可推知， 后代群体中

7、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：I.若为基因突变，则：EE X鈕（灰体）（变异黒榷体）n.若为染色体片段缺失，则:（戻怵）自由I交配F】：EE计算方法提示：可采用配子法。Fi的雌雄配子均为4e雌雄配子结合情况有 EE= 2X2= 4EE自由交配EP5ee黑楹体）丸

8、配（黑檀体计算方法提示：可采用配子法。1F1的雌雄配子均为34e雌雄配子结合情况有 EE :X:秒4 416339ee 一 X 一 一4416316Ee2X4X416n.若为染色体片段缺失，则:P:Ec（灰体）X巴（变异硬搀味】和Er_L1:L:1 : 1：曰Fs: EEE_li:ee_e（黑樓体）（脏胎致砸）7:H计算方法提示：可采用配子法。1 1 1- -4416Ee-2XE2X_e2X111-X 4 48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:I.若为基因突变，则:F:Ee灰依变异黑檯体）EP（灰体）自由614E1Fi 的雌雄配子均为2。 1雌雄配子结合情况有 E

9、E=1X1=需ee = X =2 21 1 1Ee=2X2X4 = 44 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3 ： 1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 3 : 1 的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有 _ 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

10、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，贝 y _ ；若 F1_ ，贝 y_【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，将辐射后的种子单独隔离种植，全为正常植株甲、乙7出现的正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3 : 1,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

11、基因发生了隐性8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=1/4 + 1/2X2/4 = 1/2 = 50% (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aa,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

12、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 _。(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

13、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。1若后代表现为 _，则该基因位于 7 号染色体上；2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(4) 3： 1(2) 1 : 1(3)抗病和不抗病两种类型抗病类型9【解析】(1)1个染色体组中的7 条染色体形态各不相同， 因此不同的单体可以采用显徽镜观祭进行鉴 别。单体在诚数分裂时由于未配对的染色体随机移向细胞的一规

14、因此产生的两种配子数量相等。(3)若抗病基因位于7号染色体上，则该抗病单体产生含有抗病基因和不含扌亢病基因的两种配子，后 代出现两种表现型；若该基因不位于7号染色体上，则为抗病纯合子，后代均为抗病类型。(4)配子可 以随机结合，后代中二倍体、单体均表现为抗病，后代中抗病与不抗病的比例为贺U6 .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:X1黒颖黄颖白穎Z51株貞株21株(1)_图中亲本中黑颖的基因型为 _ ，F2中白颖的基因型是。(2)_Fi测交后代中黄颖个体所占的比

15、例为。 F2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 _ 。(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：Fi种子长成植株后， _。结果预测：1如果_，则包内种子基因型为 bbYY;2如果_，则包内种子基因型为 bbYy。【答案】(1)BByy bbyy(2) 1/41/3(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 3 : 110【解析】 F沖黑颖：黄颖：m 颖詞2：

16、3： 1,说明F1黑颖的基因型为EbYy,同时说明白颖的基因 型只能为bbyy.黄颖的基因型为bbYY或bbYy.根抿Fi黑颖的基因型为BbYy,可知两亲本黑颖、黄 颍的基因型分另悦BByy. bbYYo (2) F】测交即BbY产bbyy,后代的基因型为BbYy. Bbyy. bbYy. bbyy,比例为1： 1： 1： 1,其中btYy为黄颖，占1/4.F3黑颍的基因型有6种:BBYY(U1环BBYy(2/12)、BbYY(2/12) s BbYy(4/12)vBByy(V12), Bbw(2, 12)；其中基因型为BBYY(1/12). BBYy(2/12). BByy(l/12)的个体

17、自交，后代都是黑颖尼们占Fi黑颖的比例为1；3,黄颖燕麦种子的基因型为bbYY或bbYy要确定黄颖燕麦种子的基因型，可臥讣该种子长成的植株自交，其中bbYY植株自交，后代全为黄颖，bbYy植株自交后代中黄颍(bbY_)：白颖bbyy戶3 ： U7 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A a圆粒皱粒茎的高度B b咼茎矮茎子叶的颜色C c黄色绿色种皮的颜色D d灰色白色豆荚的形状E e饱满不饱满豆荚的颜色（未成熟）Ff绿色黄色花的位置G g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_种基因型、_ 种表现

18、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 Fi, Fi自交得 F2, F2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：1实验方案是_ ，观察子代的豆荚形状和颜色。2预期结果与结论：如出现 _，则控制豌豆豆荚形状和颜色的基11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）【