高考生物提分策略题型08 利用“假说-演绎法”解决生物变异实验探究题

1、 题型08 利用“假说演绎法”解决生物变异实验探究题“假说演绎法”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“假说演绎法”的充分体现。高考复习中，通过挖掘“假说演绎法”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(结论结果)，逆向答题(结果结论)，取得了良好的效果。选择题1将稳定遗传的茉莉花紫色花品种和白色花品种杂交，子一代均为紫色花（正反交结果一致）。为探究其遗传机理，

2、某同学进行如下研究：提出假设：茉莉花花色由一对等位基因控制，紫花对白花为显性演绎推理：若将F1与亲代白花进行杂交，预期子代中紫花白花=11实验验证：将F1与亲代白花进行杂交，统计子代花色为紫花红花白花=121下列针对上述研究过程的说法不合理的是A该同学的演绎推理是错误的B演绎结果与实验结果不相符，上述假设不成立C依据实验结果假设应修正为：茉莉花花色由两对基因控制，且独立遗传D对F1自交后代进行演绎推理，结果应该是紫花红花白花=961【答案】A【解析】据题干可知，用纯种白花与纯种紫花杂交，正反交的结果F1均表现紫红花，说明紫花对白花为显性性状，但无法得知该性状由几对等位基因控制。故需要通过假说演

3、绎的科学方法进行分析验证。A、该同学的假说是“茉莉花花色由一对等位基因控制（A、a），紫花对白花为显性”，则F1为杂合子（Aa），若将F1与亲代白花（aa）进行杂交，预期子代中紫花（Aa）白花（aa）=11，该演绎推理过程合理，A错误；B、演绎推理后需进行实验验证，若实验结果与预期结论相符，则假说正确，若不相符，则假说错误，由题干可知，该同学的实验结果与假设不符，故假说错误，B正确；CD、假说错误，则应依据实验结果假设修正为：茉莉花花色由两对基因控制，且独立遗传（设为Aa、Bb），则F1基因型为AaBb，对F1自交后代进行演绎推理，预期结果应该是紫花红花白花=9（AB）6（AbbaaB）1（a

4、abb），C、D正确。2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211，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DB在2号染色体上，D在1号染色体上【答案】B【解析】如果B、D基因均在1号染色体上，AaBD生成的配子为：1ABD、1a，自交子代基因型为：1AABBDD、2AaBD、1aa，表现型为长纤维不抗虫短纤维抗虫13，A错误；如果均在2号染色体上，AaBD生成的配子为：1aBD、1A，自

5、交子代基因型为：1aaBBDD、2AaBD、1AA，表现型为短纤维抗虫短纤维不抗虫长纤维抗虫211，B正确；如果均在3号染色体上，AaBD生成配子为：1ABD、1A、1a、1aBD，自交子代有4种表现型，C错误；如果B在2号染色体上，D在1号染色体上，AaBD生成配子为：1AD、1aB，自交子代基因型为：1AADD、2AaBD、1aaBB，表现型为短纤维抗虫短纤维不抗虫长纤维不抗虫211，D错误。二、非选择题3某一多年生自花传粉的植物，其花色有红色（显性）和白色（隐性，无显性基因）两种，花色性状受一或两对独立遗传的等位基因的控制（用A、a；B、b表示），为探究基因对此性状的控制方式，现有一兴趣

6、小组对两株开红花的植物甲和乙进行了一系列的杂交试验，结果如下，请试分析并回答问题：（1）分别使甲和乙植株进行自交，统计F1的结果都出现了红花白花=31，甲和乙进行杂交，统计F1也出现了红花白花=31的结果，此结果_（填“能”或“不能”)说明红花与白花这对性状受一对等位基因控制，原因是_。（2）请利用上述实验中的F1为材料，设计一个实验来证明此性状是受一对基因控制，还是两对基因控制。请简要说明实验步骤与预期结果。实验步骤：_。预期结果：若出现红花白花 _，则为一对等位基因控制；若出现红花白花 _，则为两对独立遗传的等位基因控制。【答案】（1）不能 若此性状受两对等位基因控制，且只要有一个显性基因

7、就会表现红花性状的话，如果甲和乙的基因型分别为Aabb和aaBb，它们之间杂交后代也会出现红花白花=31的结果 （2）分别取F1中的红花植株自交，统计F2中红花与白花的分离比（分别取F1中的红花植株与白花植株进行测交，统计F2中红花与白花的分离比） 51（21） 133（79） 【解析】（1）分别使甲和乙植株进行自交，统计F1的结果都出现了红花白花=31，甲和乙进行杂交，统计F1也出现了红花白花=31的结果，此结果不能说明红花与白花这对性状受一对等位基因控制，原因是若此性状受两对等位基因控制，且只要有一个显性基因就会表现红花性状的话，如果甲和乙的基因型分别为Aabb和aaBb，它们之间杂交后代

8、也会出现红花白花=31的结果。（2）若此性状是受一对基因控制，则甲乙杂交后F1的基因型为AA、Aa 、aa，比例为121，若让F1自交，则后代中的性状分离比为：红花占比为1/4+1/23/4=5/8；白花占比为1/4+1/21/4=3/8，故F1自交后代的性状分离比为53；若让F1与白花个体进行测交，后代中红花占比为：1/4+1/21/2=1/2，白花占比为1/41=1/4，故红花白花=21。若此性状是受两对基因控制，且只要有一个显性基因就会表现红花性状，则甲和乙的基因型分别为Aabb和aaBb，杂交得到的F1的基因型为AaBb、Aabb、aaBb和aabb，比例为1111，性状比为31，若让

9、F1自交，则后代中的性状分离比为：红花占比为：1/415/16+1/43/4+1/43/4=39/64，白花占比为：1/41/16+1/41/4+1/41/4=9/64，故F1自交后代的性状分离比为133；若让F1与白花个体进行测交，后代中红花占比为：1/43/4+1/41/2+1/41/2=7/16，白花占比为：1/41/4+1/41/2+1/41/2+1/4=9/16，故红花白花=79。4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、

10、Ee和ee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F1；F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。（2）结果预测：如果F2表现型及比例为_，则为基因突变；如果F2表现型及比例为_，则为染色体片段缺失。【答案】一：（1）实验步骤：EE（2）结果预测：灰体黑檀体31 灰体黑檀体41二：（1）实验步骤：Ee（2）结果预测：灰体黑檀体79 灰体黑檀体78【解析】分析题中信息可推知，后代群体中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

11、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：若为基因突变，则：若为染色体片段缺失，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为eq blcrc (avs4alco1(f(1,2)E,f(1,4)e,f(1,4)_)雌雄配子结合情况有EEeq f(1,2)eq f(1,2)eq f(1,4)eeeq f(1,4)eq f(1,4)eq f(1,16)_eq f(1,

12、4)eq f(1,4)eq f(1,16)Ee2eq f(1,2)eq f(1,4)eq f(1,4)_E2eq f(1,2)eq f(1,4)eq f(1,4)_e2eq f(1,4)eq f(1,4)eq f(1,8)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：若为基因突变，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为eq blcrc (avs4alco1(f(1,4)E,f(3,4)e)雌雄配子结合情况有EEeq f(1,4)eq f(1,4)eq f(1,16)eeeq f(3,4)eq f(3,4)eq f(9,16)Ee2eq f(3,4)eq f(1,4)e

13、q f(6,16)若为染色体片段缺失，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为eq blcrc (avs4alco1(f(1,4)E,f(1,2)e,f(1,4)_)雌雄配子结合情况有EEeq f(1,4)eq f(1,4)eq f(1,16)eeeq f(1,2)eq f(1,2)eq f(1,4)_eq f(1,4)eq f(1,4)eq f(1,16)Ee2eq f(1,2)eq f(1,4)eq f(1,4)_E2eq f(1,4)eq f(1,4)eq f(1,8)_e2eq f(1,2)eq f(1,4)eq f(1,4)5以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐

14、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31。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31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，则_；若F1_，则_。【

15、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 全为正常植株 甲、乙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，出现的正常株与无叶舌突变株的分离比例均为31，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个基因发生了隐性突变。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1/41/22/41/250%。（2）要研究甲、乙两株叶舌突

16、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，后代的基因型均为AaBb，都表现为正常植株。6根据下列材料，回答相关问题： 材料一：油蚕（ZW型）能否抗NPV病毒由一对等位基因（A、a）控制；油蚕上有无斑点由另一对等位基因（B、b）控制，且无斑点为显性。现有两油蚕杂交,F1中非抗无斑点雄

17、性非抗斑点雌性抗性无斑点雄性抗性斑点雌性= 3311。材料二：Z、W染色体的同源部分均具有等位基因。（1）上述两对等位基因_（填“位于”或“不位于”）一对同源染色体上,理由是_。（2）结合上述材料，写出亲代油蚕可能的基因型：_。（3）若B、b基因只位于Z染色体上,用雌性斑点油蚕与某纯合无斑点但经过诱变的雄性油蚕杂交,F1出现了雄性斑点油蚕，请设计一个最简单的杂交实验判断该雄性斑点油蚕的出现是由雄性亲本的精子出现_（填“显性”或“隐性”）基因突变还是相应基因缺失（染色体依然存在）导致的（已知B、b基因同时缺失会使受精卵致死）。实验设计：_；预测结果及结论：_。除上述方法，请提出另一种简单的判断方

18、案：_。【答案】（1）不位于 根据F1表现型比例可知A、a位于常染色体上，而B、b基因位于性染色体上 （2）AaZbZbAaZbW；AaZbZbAaZBWb （3）隐性 让该雄性斑点油蚕与雌性斑点油蚕（或雌性无斑点油蚕）杂交 若子代雄性雌性=11，则是亲本雄性精子发生隐性基因突变导致的；若子代雄性雌性=21,则是亲本雄性精子发生基因缺失导致的 取该雄性斑点油蚕细胞进行染色体观察，若染色体结构改变则是基因缺失导致的，否则是基因突变导致的 【解析】（1）由题干可知，F1中非抗抗性=31，且雌雄中都有非抗和抗性个体，故等位基因A、a位于常染色体上，且非抗为显性；F1中无斑点有斑点=11，且无斑点都是

19、雄性个体，有斑点都是雌性个体，故等位基因B、b位于性染色体上。（2）由以上分析可知亲本的基因型为AaZbZbAaZbW或AaZbZbAaZBWb。（3）若B、b基因只位于Z染色体上,雌性斑点油蚕ZbW、纯合无斑点雄性油蚕ZBZB杂交,F1雄性应为无斑点油蚕ZBZb，但雄性油蚕经过诱变后,F1出现了雄性斑点油蚕，原因一是发生了隐性基因突变，由B突变为b，ZBZb变为ZbZb；原因二是基因B所在染色体片段缺失，ZBZb变为ZZb，若验证是何种原因，可用该雄性斑点油蚕与雌性斑点油蚕ZbW（或雌性无斑点油蚕ZBW）杂交，因B、b基因同时缺失会使受精卵致死，故若子代雄性雌性=11，则是亲本雄性精子发生隐

20、性基因突变导致的;若子代雄性雌性=21,则是亲本雄性精子发生基因缺失导致的。除上述方法，可直接取该雄性斑点油蚕细胞进行染色体观察，若染色体结构改变则是基因缺失导致的，否则是基因突变导致的，此方法更简单易行。7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Aa圆粒皱粒茎的高度Bb高茎矮茎子叶的颜色Cc黄色绿色种皮的颜色Dd灰色白色豆荚的形状Ee饱满不饱满豆荚的颜色(未成熟）Ff绿色黄色花的位置Gg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F1，F1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