新高考生物一轮复习精品学案 第5单元 实验技能二 实验的假设和结论（含解析）

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(2017·全国Ⅲ，32)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系①：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上②，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上③。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上④，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证⑤。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。审题关键信息①：三个纯合品系中，两两之间各有两对相对性状不同，一对相对性状相同。信息②：三对等位基因位于常染色体上，与性别无关。信息③：要求确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，属于探究性的实验，实验结果要进行讨论。结合信息①判断，要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，应分别两两杂交进行，以分别确定每两对等位基因是否位于一对染色体上。信息④：伴性遗传与性别有关联，要验证基因位于X染色体上，通常选择隐性的雌性个体和显性的雄性个体进行杂交。两对基因需要分别进行，也就是选择①×②杂交组合进行正反交。信息⑤：对假设进行验证，这属于验证性实验，描述的预期结果和结论只有一种。参考答案(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不分别位于三对染色体上　(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上错解例析错例：(1)选择①×②进行杂交，F1自由交配得到F2，F2中出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，说明A/a和B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上。再分别进行②×③、①×③杂交，各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，说明这三对等位基因分别位于三对染色体上①。(2)选择①×②进行杂交②，观察F1雄性个体的表现型。若F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。若F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现相同，则证明这两对等位基因不位于X染色体上③。错因分析：①处：探究性实验的预期结果不确定，应进行讨论。②处：应分别进行正反交，才符合隐性的雌性个体和显性的雄性个体杂交的设计思路。③处：验证性实验的预期结果是确定的，不用进行讨论。1.假设与结论假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出的一种或几种可能性的答案和解释。若实验结果与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成立；反之，假设不成立。2．探究性实验和验证性实验的区别比较项目探究性实验验证性实验概念指实验者在不知实验结果的前提下，通过自己进行实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能的答案和解释因结论是已知的，故不存在假设问题 1．(2019·河北衡水中学高三一调)科学家获得一株花色突变型豌豆。将该突变型豌豆与野生型豌豆杂交得F1，F1全为野生型， F1自交得F2，F2中野生型与突变型的数量比为9∶1。某生物兴趣小组对此作出了两种假设。假设Ⅰ：野生型与突变型受一对等位基因A、a控制，且在F2的突变型个体中存在一定的致死率。假设Ⅱ：野生型与突变型受两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制，且在F2中某些基因型的个体不能成活。(1)若假设Ⅰ成立，则突变型豌豆的基因型是________，突变型的致死率是________。(2)若假设Ⅱ成立，则F2中死亡个体的基因型有______种。(3)为验证上述哪种假设正确，可让F1与突变型豌豆进行测交，并统计测交后代的表现型及比例。①若测交后代中____________________________________________________________，则假设Ⅰ成立。②若测交后代中___________________________________________________________，则假设Ⅱ成立。(4)豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子形状圆粒(R)对皱粒(r)为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现有两株豌豆杂交得到F1，任其自花传粉，发现F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝15∶9∶25∶15，那么亲本的基因型可能是____________。答案　(1)aa　　(2)4　(3)①野生型∶突变型＝3∶1　②野生型∶突变型＝1∶1　(4)YyRr和yyRr解析　(1)因为突变型豌豆与野生型豌豆杂交，F1全为野生型，所以野生型为显性性状，如果假设Ⅰ成立，则突变型豌豆基因型为aa，F1自交，如果不致死，F2中野生型与突变型的比例应为3∶1，题目中F2比例为9∶1，说明突变型的致死率为，存活的有。(2)如果假设Ⅱ成立，则突变型豌豆基因型为aabb，F1的基因型为AaBb，F2中野生型与突变型的比例是9∶1，说明基因型为A_bb和aaB_的个体致死，所以致死基因型共有4种。(3)①如果假设Ⅰ成立，那么F1基因型为Aa，与突变型豌豆(aa)测交，后代中突变型有致死，存活，则野生型∶突变型＝1∶(1×)＝3∶1。②如果假设Ⅱ成立，那么F1基因型为AaBb，与突变型豌豆(aabb)测交，后代中基因型为Aabb和aaBb的个体致死，存活的野生型(AaBb)∶突变型(aabb)＝1∶1。(4)根据题意，黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝15∶9∶25∶15，所以F2中黄色∶绿色＝3∶5，即黄色占，圆粒∶皱粒＝5∶3。单看黄色、绿色这一对性状，由于F1自花传粉，黄色占＝×，可知F1中Yy占，yy＝，故亲本基因型为Yy×yy，同理可推知另外一对性状亲本的基因型为Rr×Rr，因此，亲本基因型是YyRr和yyRr。2．某严格自花传粉的多年生二倍体植物，野生型为红花。白花突变株Ⅰ和株Ⅱ均由单基因突变引起，且自交后代均为白花。请回答：(1)研究人员通过实验知道上述两株白花突变均为隐性，该实验的杂交组合为________________________________________________________________________。(2)上述两白花突变株可能是由一对相同基因发生隐性突变导致的，也可能是不同的基因发生隐性突变的结果；相关基因可能位于一对同源染色体上，也可能位于两对同源染色体上。请设计实验予以鉴定(要求：写出实验思路、预测实验结果并得出结论。假设实验过程中不发生突变及染色体交叉互换。)答案　(1)红花×白花突变Ⅰ、红花×白花突变Ⅱ(2)将白花突变株Ⅰ和白花突变株Ⅱ杂交，若F1为白花，则两白花突变株是由一对相同基因发生隐性突变导致的；若为红花，则两白花突变株由不同的基因发生隐性突变的结果。将F1自交，统计F2的表现型及比例，若F2中红花∶白花＝1∶1，则相关基因位于一对同源染色体上；若F2中红花∶白花＝9∶7，则相关基因位于两对同源染色体上。解析　(1)由于该植物“严格自花传粉”，故野生型二倍体植物为纯合子。让野生型红花植株分别与白花突变株Ⅰ和白花突变株Ⅱ杂交，若这两组杂交组合的后代均表现为红花，则说明这两株白花突变均为隐性。(2)若白花突变株Ⅰ和白花突变株Ⅱ均由一对相同基因发生隐性突变所致，则二者基因型相同(假设为dd)，突变株Ⅰ和突变株Ⅱ杂交仍为白花。若白花突变株Ⅰ和白花突变株Ⅱ由不同的基因发生隐性突变所致(基因用A、a，B、b表示)，二者基因型可表示为AAbb和aaBB，二者杂交产生的F1基因型为AaBb，表现为红花。若两对基因位于同一对同源染色体上，F1自交，F2中红花∶白花＝1∶1(如图)；若两对基因位于两对同源染色体上，F1自交，F2中红花∶白花＝(9A_B_)∶(3A_bb＋3aaB_＋1aabb)＝9∶7。3．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。请根据杂交结果，回答下列问题：(1)杂交结果说明雌雄果蝇均产生了________种配子。实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，________。为什么？________________________________________________________________________________________________________________________。(2)请用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。实验1：杂交组合：_____________________________________________________________，子代表现型的种类数和比例为____________________________________________________。实验2：杂交组合：_____________________________________________________________，子代表现型的种类数和比例为___________________________________________________。答案　(1)两　不能　无论两对等位基因是否位于两对同源染色体上，后代表现型及比例都相同　(2)灰身长翅×灰身长翅　4种，比例为9∶3∶3∶1　 灰身长翅×黑身残翅　4种，比例为1∶1∶1∶1解析　(1)一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅4种表现型，且比例为1∶1∶1∶1，则亲本的基因型为Bbvv和bbVv；这两对等位基因位于一对同源染色体上时，亲本所产生的配子为Bv、bv和bV、bv，若这两对等位基因位于两对同源染色体上，亲本产生的配子也是Bv、bv和bV、bv，故该实验不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。(2)由题意可知，子代中灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅的基因型为BbVv、Bbvv、bbVv、bbvv。用杂交实验的子代果蝇为材料，证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，可让灰身长翅(BbVv)与灰身长翅(BbVv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝9∶3∶3∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上；也可用灰身长翅(BbVv)与黑身残翅(bbvv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝1∶1∶1∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。