實驗技能（三）實驗的假設和結論

技能必備

1?假設與結論

假設是根據現有的科學理論、事實，對所研究的對象設想出的一種或

幾種可能性的答案和解釋。若實驗結果與預期結果一致，則得出與先

前的假設一致的結論，即假設成立；反之，假設不成立。

2,探究性實驗和驗證性實驗的區(qū)別

比

較

探究性實驗驗證性實驗

項

目

指實驗者針對已知的實驗結

指實驗者在不知實驗結果的前

果而進行的以驗證實驗結果、

概提下，通過自己進行實驗、探索、

鞏固和加強有關知識內容、培

念分析、研究得出結論，從而形成

養(yǎng)實驗操作能力為目的的重

科學概念的一種認知活動

復性實驗

實

驗探索研究對象的未知屬性、特征驗證已知對象的已知屬性、特

目以及與其他因素的關系征以及與其他因素的關系

的

假設一般采用“如果A,則B”

實

的形式表達，是根據現有的科學

驗因結論是已知的，故不存在假

理論、事實，對■所要研究的對象

假設問題

設想出一種或幾種可能的答案

設

和解釋

技能提升

1.摩爾根及其團隊在研究果蠅眼色時，發(fā)現R的雌、雄紅眼個體雜

交，后代白眼個體占1/4且都是雄果蠅(見下圖)。針對這個現象，有

以下三種假設。

P(紅眼儺))X［白眼麗

E,［紅眼標、雄)］

［件隨機交配

6「紅眼(雌、雄)］［白眼(堆)］

3/41/4

假設1：控制白眼的基因(w)只位于Y染色體上。

假設2：控制白眼的基因(w)位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。

假設3：控制白眼的基因(w)只位于X染色體上。

請回答下列問題：

⑴假設］不成立的理由是o

⑵若假設2成立，P雜交得到的子代表型及比例為

;則群體中與眼色有關的基因型有

___________________________________種。

(3)摩爾根還做了一個回交實驗(讓親代白眼雄果蠅和B紅眼雌果蠅交

配)，該實驗的結果不能否定假設2或假設3,原因是

(4)若要證明假設3正確，可以采取的雜交方案為

__________________________________，后代應出現的結果是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(5)研究小組已經證明，控制眼色的基因只位于X染色體上；另外有

一對控制體色的基因位于常染色體上；則群體中與果蠅眼色和體色有

關的基因型共有種。

解析：⑴若控制白眼的基因（W）只位于Y染色體上，則白眼雄果蠅的

雄性后代應均為白眼，與實驗結果相矛盾，因此假設1不成立。（2）

若控制白眼的基因（w）位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，則親本唯、

雄果蠅的基因型分別為XWXW>X'/w,F雌、雄果蠅的基因型分別

為XWXW>XWYW,Fi雜交得到的子代，雌性均為紅眼，雄性中一半

表現為紅眼、一半表現為白眼，表型及比例為紅眼雌果蠅：紅眼雄果

蠅：白眼雄果蠅=2：1：1（或紅眼：白眼=3：1）;群體中與眼色有

關的基因型，雌性有3種，雄性有4種，共有7種基因型。（3）控制

白眼的基因（w）不論位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，還是只位于X

染色體上，讓親代白眼雄果蠅（X，w或x“Y）和B紅眼雌果蠅（X"X，

交配，子代雌、雄果蠅中均一半表現為紅眼、一半表現為白眼，因此

該雜交方案不能區(qū)分假設2和假設3。（4）若要證明控制白眼的基因（w）

只位于X染色體上，可以讓白眼雌果蠅和純種紅眼雄果蠅雜交，子

代雌果蠅均為紅眼、雄果蠅均為白眼。若控制白眼的基因（w）位于X、

Y染色體的同源區(qū)段上，則子代雌、雄果蠅均為紅眼。（5）控制眼色的

基因只位于X染色體上，與眼色有關的基因型共有3+2=5（種）；另

外有一對控制體色的基因位于常染色體上，則與體色有關的基因型共

有3種，群體中與果蠅眼色和體色有關的基因型共有5X3=15（種）。

答案：（1）E出現紅眼雄果蠅（或B沒有白眼雄果蠅）（2）紅眼雌果蠅：

紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=2：1：1（或紅眼：白眼=3：1）7（3）

根據假設2和假設3推導出的結果相同，回交實驗的結果都是雌、雄

果蠅中一半表現為紅眼、一半表現為白眼（4）讓白眼雌果蠅和純種

紅眼雄果蠅雜交子代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼（5）15

2.某種植物的花色有紫色和白色兩種。為探究該植物花色的遺傳規(guī)

律，某生物興趣小組用該植物的純種進行雜交實驗，實驗結果如下：

親本Fi

F2

紫花又白花全為紫花紫花：白花=63：1

對此實驗結果，興趣小組內進行了討論和交流，對該植物的花色遺傳

最后得出了如下假設：

①由一對基因（A、a）控制的，但含a的雄配子（花粉）部分不育；

②由多對基因（A、a,B、b,C、c……）共同控制。

⑴如果假設①正確，上述實驗F）紫花植株產生的可育雄配子中a配

子的概率是________。

（2）為驗證上述假設，該小組一致同意對B進行測交實驗，請預測兩

種假設的實驗結果：

假設①：（F母）,

（Fi（J）o

假設②：（F母）,

（B3）o

如果實驗證明假設②是正確的，則上述實驗B中的紫花植株中純種

占O

⑶有同學認為還有其他的假設可以解釋上述現象，請?zhí)岢龅谌N假

設并做簡單的合理解釋。

解析二根據題意可知，紫花植株和白花植株雜交，F］全為紫花植株,

Fi自交，F2中有紫花植株和白花植株，說明紫色對白色為顯性。（1）

若植株的花色由一對等位基因（A、a）控制，且含a的雄配子（花粉）部

分不育,則B的基因型為Aa,F俘產生的配子有1/2A、l/2a,F2中

白花植株（aa）占1/64,aa=l/2a（雌）X雄配子,則F1紫花植株產生的可

育雄配子中含a配子的概率是1/32。（2）根據假設①，B的基因型為

Aa,F停測交即AaXaa,子代表型及比例為紫花（Aa）：白花（aa）=

1：1；B6產生的配子為31/32A、l/32a,測交結果為紫花（Aa）：白

花（aa）=31：lo根據假設②：若植物的花色是由多對基因（A、a,B、

b,C、c……）共同控制的，根據F2中白花植株占1/64,推測花色由3

對等位基因控制，R紫花植株的基因型為AaBbCc,F2白花植株的基

因型為aabbcc,其地基因型均為紫花，據此分析，F俘與Fig產生的

配子相同，F,測交子代白花（aabbcc）所占比例為（1/2）X（1⑵X（l/2）=

1/8,則子代紫花占7/8,故F母與Fg測交產生子代均為紫花：白花

=7：1。據題意，假設②F2中共有2種純合子，且各占1/64,其中表

現為紫色的有7種，所以紫花植株中純種占7/63,即1/9。（3）由一對

基因（A、a）控制，但含a的雌、雄配子均部分不育，雌、雄可育配子

中a配子的概率均為1/8時，也會得出題中結果。

答案：（1）1/32⑵紫花：白花=1：1紫花：白花=31：1紫花：

白花=7：1紫花：白花=7：11/9（3）由一對基因（A、a）控制，

但含a的雌、雄配子均部分不育。當雌、雄可育配子中a配子的概率

均為1/8時，也會得出題中結果

3.構成稻米的淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。當前農業(yè)栽培的水

稻直鏈淀粉的含量差異較大，主要有高含量、中高含量、中等含量、

中低含量和低含量等品種。目前，針對水稻直鏈淀粉含量差異的解釋

主要有以下兩種假說：

假說一：該性狀受兩對獨立遺傳的等位基因（D/d、E/e）控制，每個顯

性基因對直鏈淀粉含量的增加效應相同且具疊加性。

假說二：該性狀受一組復等位基因⑶為高含量、a?為中高含量、a3

為中等含量、語為中低含量、as為低含量）控制，這些基因彼此間具

有完全顯隱性關系,

回答下列問題：

⑴若假說一成立，寫出中等含量直鏈淀粉水稻的基因型：

，讓雜合中等含量水稻進行自交，后代

的表型及比例為___________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑵為檢驗假說二是否成立，某研究小組利用不同含量直鏈淀粉的五

個純種品系水稻進行了如下實驗：

實驗一：低含量水稻x中低含量水稻一F1為中低含量水稻。

實驗二：中等含量水稻X中高含量水稻fF］為中高含量水稻。

實驗三：實驗一中RX實驗二中B-F2為中等含量水稻：中高含量

=

水稻1*1O

實驗四：實驗二中FlX高含量水稻fF2為高含量水稻。

①由實驗結果推測，復等位基因ana2.a3＞初、as之間的顯隱性關

系是__________________________________

（若山對a?為顯性，可表示為助色2,依此類推）。

②關于中高含量水稻的基因型有種，讓實驗三F2中的中

高含量水稻隨機交配，子代中as基因的頻率為o

⑶某同學設計了用中低含量直鏈淀粉水稻進行自交的方案來檢驗上

述兩種假說成立與否。請評價該實驗方案的可行性并說明理由:

解析：(1)如果假說一正確，則中等含量直鏈淀粉水稻的基因型有

DDee、ddEE、DdEe;雜合中等含量水稻(DdEe)進行自交，后代表型

及比例為高含量(1/16DDEE)：中高含量(2/16DDEe、2/16DdEE)：中

等含量(l/16DDee、l/16ddEE、4/16DdEe)：中低含量(2/16ddEe、

2/16Ddee)：低含量(l/16ddee)=1：4：6：4：lo(2)①根據實驗一可

知，中低含量⑶)對低含量儂5)為顯性；由實驗二可知，中高含量⑶)

對中等含量似3)為顯性；實驗三的雜交基因型是a4a5Xa2a3,子代塞因

型及比例為a2a4:a2a5：a3a4:a3a5=1：1：1：1,表型及比例為中高

含量水稻：中等含量水稻=1：1,說明@2和@3相對于@4和@5為顯性；

實驗四的雜交基因型為a2a3><aiai,子代全為高含量水稻，說明ai相

對于a?和a?為顯性，綜上所述，復等位基因a1、a?、@3、如、a5之間

的顯隱性關系是ai>a2>a3>a4>a5。②如果假說二正確，中高含量水稻

的基因型有a2a2、a2a3、a2a4、a2a5,共4種；實驗三F2中的中高含量

水稻基因型及比例為a2a4：a2a5=1：1,隨機交配，基因頻率未發(fā)生

改變，所以as基因的頻率為1/4=25%。(3)如果假說一正確，則中低

含量直鏈淀粉水稻的基因型為ddEe和Ddee,自交子代會出現ddEE

和DDee(中等含量淀粉)；如果假說二正確，則中低含量直鏈淀粉水

稻基因型為a4a4和a4a5,自交子代的基因型是34a4、a4a5、a5a5,為中

低含量和低含量淀粉水稻。所以若子代出現中等含量的水稻，則假說

一成立；若子代未出現中等含量的水稻，則假說二成立。

答案：（l）DDee、ddEE、DdEe高含量：中高含量：中等含量：中低

含量：低含量=1：4：6：4：1（2）①為"2>@3>如“5②425%

⑶若子代出現中等含量的水稻，則假說一成立；若子代未出現中等

含量的水稻，則假說二成立

4.摩爾根的果蠅雜交實驗，以“白眼性狀是如何遺傳的”作為果蠅

眼色基因遺傳研究的基本問題（設相關基因為A、a）。他做了如下實驗

（見圖1、圖2）：

P紅眼（雌）X白眼（雄）E紅眼微）X白眼（雄）

II

E紅眼（雌、雄）紅眼紅眼白眼白眼

忖雌雄交配[.[]

F,一一（雌、雄）白一（雄）

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圖I圖2

摩爾根提出假設對這一現象進行解釋。

假設1：控制白眼的基因在X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基

因，該假設能解釋上述實驗結果。

假設2：控制白眼的基因在X染色體上，Y染色體上有它的等位基因，

該假設能解釋上述實驗結果。

請回答下列問題：

⑴根據上述實驗結果，紅眼、白眼這對相對性狀中顯性性狀是

，控制這對性狀的基因的遺傳符合定律。

⑵若考慮假設1,請寫出圖1中F?紅眼果蠅的基因型：

___________________________________________________;若考慮

假設2,

請寫出圖1中F2雄果蠅的基因型：

（3）假設1和假設2都能解釋上述實驗，摩爾根選用白眼雌果蠅與純

合紅眼雄果蠅雜交，實驗結果為紅眼均為雌果蠅、白眼均為雄果蠅。

該事實證明假設

（填T或2）成立。請用遺傳圖解說明。

解析：（1）據圖1可知，Fi均為紅眼，R雌雄交配產生的F2中