高中生物核心素養(yǎng)微專題之科學(xué)探究四實(shí)驗(yàn)的假設(shè)和結(jié)論【名師授法·答題要點(diǎn)】1.假設(shè)和結(jié)論:假設(shè)是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想,若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致,則假設(shè)成立;反之,假設(shè)不成立。2.假設(shè)的幾種描述形式:(1)條件式假設(shè):如果兩個(gè)變量有條件關(guān)系。即如果A成立,那么B也成立,在表述假設(shè)時(shí)一般采用“如果A,那么B”的形式,這里“如果”是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期,“那么”是用如何去做、會(huì)有何現(xiàn)象來定義預(yù)期的結(jié)果。(2)差異式假設(shè):如果在生物實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)變量之間在程度上存在差異關(guān)系,可假設(shè)A=B,也可假設(shè)A≠B,可假設(shè)A>B,也可假設(shè)A<B。如探究種子的萌發(fā)是否與光照有關(guān),可能有幾種結(jié)果:光照促進(jìn)種子萌發(fā),光照抑制種子萌發(fā),光照對種子萌發(fā)無影響。在解題時(shí),只要寫出其中的一種假設(shè)即可。【典題示范·答題模板】某種植物的花色由常染色體上的兩對基因(A、a和B、b)控制,當(dāng)這兩種顯性基因都存在時(shí)植物開紅花或粉紅花,其他情況下均開白花?，F(xiàn)有甲(基因型為AaBb)、乙(基因型為aaBB)、丙(基因型為AAbb)、丁(基因型為aabb)四種基因型不同的該種植物,回答下列問題:(1)基因A、a和B、b中,等位基因出現(xiàn)的根本原因是____________。等位基因的出現(xiàn)在生物進(jìn)化中的意義是___________________。

(2)以上述四種植株為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)來判斷控制該種植物花色的這兩對基因是否能夠獨(dú)立遺傳,請寫出雜交實(shí)驗(yàn)思路:_____________。

(3)若這兩對基因能夠獨(dú)立遺傳,且兩個(gè)顯性基因(A、B)中有一個(gè)存在劑量效應(yīng),即有兩個(gè)相同顯性基因時(shí)花色為紅色,有一個(gè)該顯性基因時(shí)花色為粉紅色,以上述四種植株為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來判斷存在劑量效應(yīng)的是基因A還是基因B。雜交實(shí)驗(yàn)思路:_________________。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:______________________。

【模板應(yīng)用】【解析】(1)基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑,是生物變異的根本來源,基因突變具有隨機(jī)性,即:基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上。(2)要設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)來判斷控制該種植物花色的這兩對基因是否能夠獨(dú)立遺傳,可通過首先獲得雙雜合子AaBb,然后用其自交或測交,觀察后代表型比例是否是9∶3∶3∶1或1∶1∶1∶1的變式,故根據(jù)題中材料,思路有讓甲、丁兩種植株雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例讓甲種植株自交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例讓乙、丙兩種植株雜交得F1,再讓F1自交得F2,統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例讓乙、丙兩種植株雜交得F1,再讓F1與丁植株雜交得F2,統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例。(3)欲證明A基因具有劑量效應(yīng),可讓甲種植株分別與乙、丙兩種植株雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例或讓甲種植株與乙(或丙)種植株雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例。若甲、乙兩種植株雜交組的F1中粉紅花∶白花=1∶1,甲、丙兩種植株雜交組的F1中紅花∶粉紅花∶白花=1∶1∶2,則存在劑量效應(yīng)的是基因A,若甲、乙兩種植株雜交組的F1中紅花∶粉紅花∶白花=1∶1∶2,甲、丙兩種植株雜交組的F1中粉紅花∶白花=1∶1,則存在劑量效應(yīng)的是基因B,(若甲、乙兩種植株雜交所得的F1中粉紅花∶白花=1∶1,則存在劑量效應(yīng)的是基因A,否則存在劑量效應(yīng)的是基因B)。答案:(1)基因突變基因突變產(chǎn)生的等位基因是生物進(jìn)化的原始材料,且通過有性生殖過程中的基因重組,使種群出現(xiàn)了大量的可遺傳變異(2)思路一:讓甲、丁兩種植株雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例思路二:讓甲種植株自交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例思路三:讓乙、丙兩種植株雜交得F1,再讓F1自交得F2,統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例思路四:讓乙、丙兩種植株雜交得F1,再讓F1與丁植株雜交得F2,統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例(3)雜交實(shí)驗(yàn)思路:讓甲種植株分別與乙、丙兩種植株雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例或讓甲種植株與乙(或丙)種植株雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表型及比例預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:若甲、乙兩種植株雜交組的F1中粉紅花∶白花=1∶1,甲、丙兩種植株雜交組的F1中紅花∶粉紅花∶白花=1∶1∶2,則存在劑量效應(yīng)的是基因A;若甲、乙兩種植株雜交組的F1中紅花∶粉紅花∶白花=1∶1∶2,甲、丙兩種植株雜交組的F1中粉紅花∶白花=1∶1,則存在劑量效應(yīng)的是基因B,(若甲、乙兩種植株雜交所得的F1中粉紅花∶白花=1∶1,則存在劑量效應(yīng)的是基因A,否則存在劑量效應(yīng)的是基因B)【舉一反三·融會(huì)貫通】科學(xué)家獲得一株花色突變型豌豆。將該突變型豌豆與野生型豌豆雜交得F1,F1全為野生型,F1自交得F2,F2中野生型與突變型的數(shù)量比為9∶1。某生物興趣小組對此作出了兩種假設(shè)。假設(shè)Ⅰ:野生型與突變型受一對等位基因A、a控制,且在F2的突變型個(gè)體中存在一定的致死率。假設(shè)Ⅱ:野生型與突變型受兩對獨(dú)立遺傳的等位基因A、a和B、b共同控制,且在F2中某些基因型的個(gè)體不能成活。(1)若假設(shè)Ⅰ

成立,則突變型豌豆的基因型是____________,突變型的致死率是________________。

(2)若假設(shè)Ⅱ成立,則F2中死亡個(gè)體的基因型有________________種。(3)為驗(yàn)證上述哪種假設(shè)正確,可讓F1與突變型豌豆進(jìn)行測交,并統(tǒng)計(jì)測交后代的表型及比例。①若測交后代中_________________________,則假設(shè)Ⅰ成立。

②若測交后代中_____________________________,

則假設(shè)Ⅱ成立。【解析】(1)因?yàn)橥蛔冃屯愣古c野生型豌豆雜交,F1全為野生型,所以野生型為顯性性狀,如果假設(shè)Ⅰ成立,則突變型豌豆基因型為aa,F1自交,如果不致死,F2中野生型與突變型的比例應(yīng)為3∶1,題目中F2比例為9∶1,說明突變型的致死率為2/3,存活的有1/3。(2)如果假設(shè)Ⅱ成立,則突變型豌豆基因型為aabb,F1的基因型為AaBb,F2中野生型與突變型的比例是9∶1,說明基因型為A_bb和aaB_的個(gè)體致死,所以致死基因型共有4種。(3)①如果假設(shè)Ⅰ成立,那么F1基因型為Aa,與突變型豌豆(aa)測交,后代中突變型有2/3致死,1/3存活,則野生型∶突變型=1∶(1×1/3)=3∶1。②如果假設(shè)Ⅱ成立,那么F