2024届人教版高中生物一轮复习热点聚焦素养提升假说—演绎法学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习热点聚焦素养提升假说—演绎法学案（不定项），共11页。

假说—演绎法

1．“假说—演绎法”概述
(1)概念：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，推出预测的结果，最后通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预测相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
(2)意义：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取得了良好的效果。
2．剖析“假说”与“演绎”中常见的论述
(1)若F1产生配子时的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1属于演绎的内容。
(2)若F1产生配子时的遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1不属于演绎的内容，属于对现象的推理和想象，也就是对现象的解释部分。
(3)F1能产生数量相等的两种配子属于推理内容。
(4)“测交实验”是对推理过程(也就是演绎)及结果进行的检验。
(5)体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上这句话的前半句属于假说内容，后半句中位于同源染色体上孟德尔并未作出说明。
(6)豌豆在自然状态下一般是纯种这句话属于现象的理解不属于孟德尔假说的内容。

[典例]　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规律。请回答下列问题：
现有两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代实验，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)
[思维建模]
题干
信息
信息1
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
信息2
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规律
信息3
现有两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代实验，每个杂交组合选用多对果蝇
素养
指引
生命
观念
基因的分离定律、伴性遗传
科学
思维
运用“假说—演绎法”进行逆向思维
思维
误区
误区：题目要求推出两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据再推断出哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上，所以我们必须2个组合同时讨论
解析　题目中“从一个自然果蝇种群中选出”“每个杂交组合选用多对果蝇”的意思是告诉我们，用作杂交组合的果蝇有纯合子，也有杂合子。题目要求推出两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据再推断出哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上，所以我们必须2个组合同时讨论。题目中只给出了两个杂交组合的性状表现，却不知道亲代两性状间的显隐性关系和控制体色基因的位置。因而无法直接推测子一代可能出现的性状。因此我们不妨采用“假说—演绎法”解析解答。
假设1：黄色为显性，基因位于常染色体上。

后代的性状表现都是：黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关。
假设2：灰色为显性，基因位于常染色体上。

后代的性状表现都是：灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关。
假设3：黄色为显性，基因位于X染色体上。


假设4：灰色为显性，基因位于X染色体上。

根据以上分析，我们可以比较方便地写出正确答案。

答案　①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。
②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。
③如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现灰色，雌性全部表现黄色；在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上。
④如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现黄色，雌性全部表现灰色；在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。

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，某同学进行如下研究：
提出假说：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＝1∶1
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＝1∶2∶1
下列针对上述研究过程的叙述错误的是(　　)
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，上述假说不成立
C．依据实验结果假说应修正为：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＝9∶6∶1
解析：选A　据题干可知，用纯种白花与纯种紫花杂交，正、反交的结果F1均表现紫色花，说明紫花对白花为显性，但无法得知该性状由几对等位基因控制。故需要通过假说—演绎的科学方法进行分析验证。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)＝1∶1，该演绎推理过程合理，A错误；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说不符，故假说错误，B正确；因为假说错误，所以应依据实验结果将假说修正为：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(A_B_)∶6(A_bb＋aaB_)∶1(aabb)，由此可知，C、D正确。
2．孟德尔运用“假说—演绎法”发现了基因的分离定律，下列相关叙述正确的是(　　)
A．孟德尔通过观察等位基因随同源染色体分离而分离发现了问题
B．生物体能产生数量相等的雌、雄配子是假说的内容之一
C．F1与隐性纯合子杂交，预测后代产生1∶1的性状分离比是孟德尔根据假说进行的演绎推理
D．分离定律的实质是F2出现3∶1的性状分离比
解析：选C　孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，F2中出现了3∶1的性状分离比，由此提出是什么原因导致遗传性状在杂交后代中按一定比例分离的呢？该过程属于发现问题，A错误；雄性生物产生的配子数量远多于雌性生物产生的配子数量，B错误；F1与隐性纯合子杂交，预测后代产生1∶1的性状分离比是孟德尔根据假说进行的演绎推理，C正确；分离定律的实质是在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分离而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代，D错误。
3．鸽子从出生到成年，雌雄个体在外观上几乎完全一样，仅凭肉眼难以区分性别。已知雌性鸽子的性染色体组成为ZW，雄性鸽子的性染色体组成为ZZ。在鸽子中，有一半Z染色体的复等位基因系列，BA(灰红色)对B(蓝色)为显性，B对b(巧克力色)为显性。现有一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子交配，后代中出现了一只巧克力色的个体，据此：
(1)能否判断出这3只鸽子的性别？请用遗传图解辅以文字表达的方式推导结果。
(2)若题中灰红色鸽子和蓝色鸽子进行多次杂交，请求出后代的表型及其比例(理论值)，写出推导过程。
解析　(1)假设一：灰红色鸽子为雄性，蓝色鸽子为雌性，则有：
P　♂ZBAZ－(灰红色)×♀ZBW(蓝色)
　　　　　　 　↓
F　　　　　　Zb_(巧克力色)
由子代的表型可知，亲本中灰红色鸽子的基因型必然为ZBAZb，所以子代鸽子的基因型必然为ZbW，为雌性。
假设二：灰红色鸽子为雌性，蓝色鸽子为雄性，则有：
P　♀ZBAW(灰红色)×♂ZBZ－(蓝色)
　　　　　　　 ↓
F　　　　　Zb_(巧克力色)
由子代的表型可知，亲本中蓝色鸽子的基因型必然为ZBZb，所以子代鸽子的基因型必然为ZbW，为雌性。
结论：两种假设中，子代巧克力色鸽子的基因型均为ZbW，所以其性别可以确定为雌性，但两种假设都成立，故亲本的性别无法确定。
(2)若假设一成立，则有：
P　　♂ZBAZb(灰红色)×♀ZBW(蓝色)
　　　　　　　 　↓
F　　ZBAZB　　ZBAW　　ZBZb　　　ZbW
(灰红色)　(灰红色)　(蓝色)　(巧克力色)
若假设二成立，则有：
P　♀ZBAW(灰红色)×♂ZBZb(蓝色)
　　　　　　　 ↓
F　　ZBAZB　　ZBAZb　　ZBW　　ZbW
　(灰红色)　(灰红色)　(灰红色)　(巧克力色)
故灰红色鸽子和蓝色鸽子进行多次杂交后，后代的表型及其比例为∶灰红色∶蓝色∶巧克力色＝2∶1∶1。
答案　见解析

1．(2021·湖北卷)浅浅的小酒窝，笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定，属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性，丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是(　　)
A．若甲与丙结婚，生出的孩子一定都有酒窝
B．若乙与丁结婚，生出的所有孩子都无酒窝
C．若乙与丙结婚，生出的孩子有酒窝的概率为50%
D．若甲与丁结婚，生出一个无酒窝的男孩，则甲的基因型可能是纯合的
解析：选B　结合题意可知，假设酒窝的相关基因用A、a表示，甲为有酒窝男性，则基因型为AA或Aa，丙为有酒窝女性，基因型为AA或Aa，乙为无酒窝男性，基因型为aa，丁为无酒窝女性，基因型为aa，则甲与丙结婚，若两者基因型均为Aa时，生出的孩子基因型可能为aa，表现为无酒窝，A错误；乙与丁结婚，生出的孩子基因型均为aa，表现为无酒窝，B正确；乙与丙结婚，若丙基因型为AA，则生出的孩子均有酒窝；若丙基因型为Aa，则生出的孩子有酒窝的概率为50%，C错误；若甲与丁结婚，生出一个无酒窝的男孩aa，则甲的基因型只能为Aa，是杂合子，D错误。
2．(2021·山东卷)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是(　　)
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D．缺刻翅基因的基因频率为1/6
解析：选D　亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb，星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY，则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇，基因型为AaXBXb，比例为2/3×1/3＝2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数量相等，A正确；雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb，在雌果蝇中所占比例为1/3×1/2＝1/6，B正确；由于缺刻翅雄果蝇致死，故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2＋1)＝1/5，D错误。
3．(2020·全国Ⅰ卷)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。据此无法判断的是(　　)
A．长翅是显性性状还是隐性性状
B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
解析：选C　根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A不符合题意；根据杂交的后代发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B不符合题意；无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅∶截翅＝3∶1的分离比，C符合题意；根据后代中长翅∶截翅＝3∶1可知，控制翅形的基因符合基因的分离定律，故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的，D不符合题意。
4．(2020·江苏卷)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现，后代中2/3为橘红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是(　　)
A．橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子
B．突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应
C．自然繁育条件下，橘红带黑斑性状容易被淘汰
D．通过多次回交，可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系
解析：选D　已知该鱼体色受一对等位基因控制，设为A、a，繁殖橘红带黑斑品系时，后代出现的表型及比例为橘红带黑斑∶橄榄绿带黄斑＝2∶1，说明橘红带黑斑为显性性状，且后代存在显性纯合致死情况。由橘红带黑斑品系的后代出现性状分离，说明该品系均为杂合子，A正确；由分析可知，橘红带黑斑为显性性状，则突变形成的橘红带黑斑基因为显性基因，杂合橘红带黑斑鱼(Aa)相互交配，子代表型比例为2∶1，可推得基因型为AA的个体死亡，即橘红带黑斑基因具有纯合致死效应，B正确；由于橘红带黑斑基因具有纯合致死效应，自然繁育条件下，该显性基因的频率会逐渐下降，则橘红带黑斑性状容易被淘汰，C正确；橘红带黑斑基因显性纯合致死，则无论回交多少次，所得橘红带黑斑品系均杂合子，D错误。
5．(2021·河北卷)我国科学家利用栽培稻(H)与野生稻(D)为亲本，通过杂交育种方法并辅以分子检测技术，选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段(含有耐缺氮基因TD)，L7的7号染色体上带有D的染色体片段(含有基因SD)，两个品系的其他染色体均来自H(图1)。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交，利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测，对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测，检测结果以带型表示(图2)。

回答下列问题：
(1)为建立水稻基因组数据库，科学家完成了水稻________条染色体的DNA测序。
(2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型________。理论上，F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为________。
(3)实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108，表明F2群体的基因型比例偏离________定律。进一步研究发现，F1的雌配子均正常，但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常，推测无活性的花粉带有________(填“SD”或“SH”)基因。
(4)以L7和L12为材料，选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X(图3)。主要实验步骤包括：①__________________________________________________；
②对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型________的植株即为目的植株。
(5)利用X和H杂交得到F1，若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，则F2中与X基因型相同的个体所占比例为________。
解析　(1)水稻为雌雄同株的植物，没有性染色体和常染色体之分，分析题图可知，水稻含有12对同源染色体，即有24条染色体，故对水稻基因组测序，需要完成12条染色体的DNA测序。(2)实验一是将L12(基因型TDTD)与H(基因型THTH)杂交，F1的基因型为TDTH，F2的基因型及比例分别为TDTD∶TDTH∶THTH＝1∶2∶1，其中TDTD对应的是带型与亲本L12对应的带型相同，即带型Ⅲ，理论上，F2中产生带型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。(3)实验二是将L7(基因型SDSD)与H(基因型SHSH)杂交，F1的基因型为SDSH，理论上F2的基因型及比例分别为SDSD∶SDSH∶SHSH＝1∶2∶1，其中SDSD对应的带型与亲本L7对应的条带相同，即条带α，SDSH对应条带为β，SHSH对应条带为γ，理论上，F2中产生带型α∶β∶γ的个体数量比为1∶2∶1。实际上F2中产生带型α、β、γ的个体数量分别为12、120和108，表明F2群体的基因型比例偏离分离定律；进一步研究发现，F1的雌配子均正常，但部分花粉无活性；已知只有一种基因型的花粉异常，而带型α，即SDSD的个体数量很少，可推测无活性的花粉带有SD基因。(4)已知TD与TH，SD与SH两对基因分别位于12号和7号染色体上，两对等位基因遵循自由组合定律，以L7和L12为材料，选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X，基因型为SDSDTDTD；同时考虑两对等位基因，可知L7的基因型为SDSDTHTH，L12的基因型为SHSHTDTD，①将L7和L12杂交，获得F1(SDSHTDTH)后自交，②对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型α和Ⅲ的植株即为目的植株。(5)实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH＝12∶120∶108＝1∶10∶9，可知花粉中SD∶SH＝1∶9，利用X(基因型为SDSDTDTD)和H(基因型为SHSHTHTH)杂交得到F1，基因型为SDSHTDTH，若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，即雄配子类型及比例为SDTD∶SDTH∶SHTD∶SHTH＝1∶1∶9∶9，雌配子均有活性，类型及比例为SDTD∶SDTH∶SHTD∶SHTH＝1∶1∶1∶1，则F2中基因型为SDSDTDTD的个体所占比例为1/4×1/20＝1/80。
答案　(1)12　(2)Ⅲ　1∶2∶1　(3)(基因)分离　SD　(4)①将L7和L12杂交，获得F1后自交　②α和Ⅲ　(5)1/80