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实验技能(四)　实验的假设和结论
[技能必备]
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
[技能提升]
1．(2022·湖北武汉联考)摩尔根及其团队在研究果蝇眼色时，发现F1的雌、雄红眼个体杂交，后代白眼个体占1/4且都是雄果蝇(下图)。
针对这个现象，有以下三种假设。
假设1：控制白眼的基因(w)只位于Y染色体上。
假设2：控制白眼的基因(w)位于X、Y染色体的同源区段上。
假设3：控制白眼的基因(w)只位于X染色体上。
请回答下列问题：
(1)假设1不成立的理由是_______________________________________。
(2)若假设2成立，F1杂交得到的子代表型及比例为______________________；则群体中与眼色有关的基因型有________种。
(3)摩尔根还做了一个回交实验(让亲代白眼雄果蝇和F1红眼雌果蝇交配)，该实验的结果不能否定假设2或假设3，原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)若要证明假设3正确，可以采取的杂交方案为___________________，后代应出现的结果是______________________________________________。
(5)研究小组已经证明，控制眼色的基因只位于X染色体上；另外有一对控制体色的基因位于常染色体上；则群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有________种。
2．某种植物的花色有紫色和白色两种。为探究该植物花色的遗传规律，某生物兴趣小组用该植物的纯种进行杂交实验，实验结果如下：
亲本 F1 F2
紫花×白花 全为紫花 紫花∶白花＝63∶1
对此实验结果，兴趣小组内进行了讨论和交流，对该植物的花色遗传最后得出了如下解释：
①由一对基因(A、a)控制的，但含a的雄配子(花粉)部分不育；
②由多对基因(A、a，B、b，C、c，……)共同控制。
(1)如果假设①正确，上述实验F1紫花植株产生的可育雄配子中a配子的概率是________。
(2)为验证上述假设，该小组一致同意对F1进行测交实验，请预测两种假设的实验结果：
假设①：(F1♀)_________________________________________________，
(F1♂)_________________________________________________________。
假设②：(F1♀)_________________________________________________，
(F1♂)_____________________________________________________。
如果实验证明假设②是正确的，则上述实验F2中的紫花植株中纯种占________。
(3)有同学认为还有其他的假设可以解释上述现象，请提出第三种假设并作简单的合理解释：___________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
3．(2022·山东日照模拟)构成稻米的淀粉有直链淀粉和支链淀粉两种。当前农业栽培的水稻直链淀粉的含量差异较大，主要有高含量、中高含量、中等含量、中低含量和低含量等品种。目前，针对水稻直链淀粉含量差异的解释主要有以下两种假说；
假说一：该性状受两对独立遗传的等位基因(D/d、E/e)控制，每个显性基因对直链淀粉含量的增加效应相同且具叠加性。
假说二：该性状受一组复等位基因控制(a1：高含量、a2：中高含量、a3：中等含量、a4：中低含量、a5：低含量)，这些基因彼此间具有完全显隐性关系。
回答下列问题：
(1)若假说一成立，写出中等含量直链淀粉水稻的基因型：__________________________，让杂合中等含量水稻进行自交，后代的表型及比例为_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)为检验假说二是否成立，某研究小组利用不同含量直链淀粉的五个纯种品系水稻进行了如下实验：
实验一：低含量水稻×中低含量水稻→F1为中低含量水稻
实验二：中等含量水稻×中高含量水稻→F1为中高含量水稻
实验三：实验一中F1×实验二中F1→F2为中等含量水稻∶中高含量水稻＝1∶1
实验四：实验二中F1×高含量水稻→F2为高含量水稻
①由实验结果推测，复等位基因a1、a2、a3、a4、a5之间的显隐性关系是_______________________________________________________________
(若a1对a2为显性，可表示为a1>a2，依此类推)。
②关于中高含量水稻的基因型有__________种，让实验三F2中的中高含量水稻随机交配，子代中a5基因的频率为__________。
(3)某同学设计了用中低含量直链淀粉水稻进行自交的方案来检验上述两种假说成立与否。请评价该实验方案的可行性并说明理由。
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
4．摩尔根的果蝇杂交实验，以“白眼性状是如何遗传的”作为果蝇眼色基因遗传研究的基本问题(设相关基因为A、a)。他做了如下实验(见图1、图2)：
摩尔根提出假设对这一现象进行解释。
假设1：控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，该假设能解释上述实验结果。
假设2：控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上有它的等位基因，该假设能解释上述实验结果。
请回答下列问题：
(1)根据上述实验结果，红眼、白眼这对相对性状中显性性状是________，控制这对性状的基因的遗传符合________定律。
(2)若考虑假设1，请写出图1中F2红眼果蝇的基因型：__________________________________________________________；若考虑假
设2，请写出图1中F2雄果蝇的基因型：
_______________________________________________________________。
(3)假设1和假设2都能解释上述实验，摩尔根选用白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交，实验结果为红眼均为雌果蝇、白眼均为雄果蝇。该事实证明假设
_______________________________________________________________
(填“1”或“2”)成立。请用遗传图解说明。
参考答案
1解析：(1)若控制白眼的基因(w)只位于Y染色体上，则白眼雄果蝇的雄性后代应均为白眼，与实验结果相矛盾，因此假设1不成立。(2)若控制白眼的基因(w)位于X、Y染色体的同源区段上，则亲本雌、雄果蝇的基因型分别为XWXW、XwYw，F1雌、雄果蝇的基因型分别为XWXw、XWYw，F1杂交得到的子代，雌性均为红眼，雄性中一半表现为红眼、一半表现为白眼，表型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1(或红眼∶白眼＝3∶1)；则群体中与眼色有关的基因型，雌性有3种，雄性有4种，共有7种基因型。(3)控制白眼的基因(w)不论位于X、Y染色体的同源区段上，还是只位于X染色体上，让亲代白眼雄果蝇(XwYw或XwY)和F1红眼雌果蝇(XWXw)交配，子代雌、雄果蝇中均一半表现为红眼、一半表现为白眼，因此该杂交方案不能区分假设2或假设3。(4)若要证明控制白眼的基因(w)只位于X染色体上，可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交，子代雌果蝇均为红眼、雄果蝇均为白眼。若控制白眼的基因(w)位于X、Y染色体的同源区段上，则子代雌、雄果蝇均为红眼。(5)控制眼色的基因只位于X染色体上，则与眼色有关的基因型共有3＋2＝5(种)；另外有一对控制体色的基因位于常染色体上，则与体色有关的基因型共有3种，群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有5×3＝15(种)。
答案：(1)F1出现红眼雄果蝇(或F1没有白眼雄果蝇)
(2)红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1(或红眼∶白眼＝3∶1)　7　(3)根据假设2和假设3推导出的结果相同，回交实验的结果都是雌、雄果蝇中一半表现为红眼、一半表现为白眼　(4)让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交　子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼　(5)15
2解析：根据题意可知，紫花植株和白花植株杂交，F1全为紫花植株，F1自交，F2中有紫花植株和白花植株，说明紫色对白色为显性。(1)若植株的花色由一对等位基因(A、a)控制，且含a的雄配子(花粉)部分不育，则F1的基因型为Aa，F1♀产生的配子有1/2A、1/2a，F2中白花植株(aa)占1/64，aa＝1/2a(雌)×雄配子，则F1紫花植株产生的可育雄配子中含a配子的概率是1/32。(2)根据假设①，F1的基因型为Aa，F1♀测交即Aa×aa，子代表型及比例为紫花(Aa)∶白花(aa)＝1∶1；F1♂产生配子为31/32A、1/32a，测交结果为紫花(Aa)∶白花(aa)＝31∶1。根据假设②：若植物的花色是由多对基因(A、a，B、b，C、c……)共同控制的，根据F2中白花植株占1/64，推测花色由3对等位基因控制，F1紫花植株的基因型为AaBbCc，F2白花植株的基因型为aabbcc，其他基因型均为紫花，据此分析，F1♀与F1♂产生的配子相同，F1测交子代白花(aabbcc)所占比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/8，则子代紫花占7/8，故F1♀与F1♂测交产生子代均为紫花∶白花＝7∶1。据题意，假设②F2中共有8种纯合子，且各占1/64，其中表现为紫色的有7种，所以紫花植株中纯种占7/63，即1/9。(3)由一对基因(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配子的概率均为1/8时，也会得出题中结果。
答案：(1)1/32
(2)紫花∶白花＝1∶1　紫花∶白花＝31∶1　紫花∶白花＝7∶1　紫花∶白花＝7∶1　1/9
(3)由一对基因(A、a)控制，但含a的雌、雄配子均部分不育；当雌、雄可育配子中a配子的概率均为1/8时，也会得出题中结果
3解析：(1)如果假说一正确，则中等含量直链淀粉水稻的基因型有DDee、ddEE、DdEe；杂合中等含量水稻(DdEe)进行自交，后代表型及比例为高含量(1/16DDEE)∶中高含量(2/16DDEe、2/16DeEE)∶中等含量(1/16DDee、1/16ddEE、4/16DdEe)∶中低含量(2/16ddEe、2/16Ddee)∶低含量(1/16ddee)＝1∶4∶6∶4∶1。(2)①根据实验一可知，中低含量(a4)对低含量(a5)为显性；由实验二可知，中高含量(a2)对中等含量(a3)为显性；实验三的杂交基因型是a4a5×a2a3，子代基因型及比例为a2a4∶a2a5∶a3a4∶a3a5＝1∶1∶1∶1，表型及比例为中高含量水稻∶中等含量水稻＝1∶1，说明a2和a3相对于a4和a5为显性；实验四的杂交基因型为a2a3×a1a1，子代全为高含量水稻，说明a1相对于a2和a3为显性，综上所述，复等位基因a1、a2、a3、a4、a5之间的显隐性关系是a1>a2>a3>a4>a5。②如果假说二正确，中高含量水稻的基因型有a2a2、a2a3、a2a4、a2a5，共4种；实验三F2中的中高含量水稻基因型及比例为a2a4∶a2a5＝1∶1，随机交配，基因频率未发生改变，所以a5基因的频率＝1/4＝25%。(3)如果假说一正确，则中低含量直链淀粉水稻的基因型为ddEe和Ddee，自交子代会出现ddEE和DDee(中等含量淀粉)；如果假说二正确，则中低含量直链淀粉水稻基因型为a4a4和a4a5，自交子代基因型是a4a4、a4a5、a5a5，全为中低含量和低含量淀粉水稻。所以若子代出现中等含量的水稻，则假说一成立；若子代不出现中等含量的水稻，则假说二成立。
答案：(1)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)①a1>a2>a3>a4>a5　②4　25%
(3)若子代出现中等含量的水稻，则假说一成立；若子代不出现中等含量的水稻，则假说二成立
4解析：(1)据图1可知，F1均为红眼，F1雌雄交配产生的F2中出现了白眼，说明红眼对白眼为显性。控制果蝇红眼、白眼的基因的遗传符合基因分离定律。(2)当控制白眼的基因只位于X染色体上时，亲本基因型为XAXA、XaY。F1的基因型分别是XAXa和XAY。F2中红眼果蝇基因型分别为XAXA、XAXa、XAY。若考虑假设2，亲本基因型为XAXA、XaYa，F1的基因型分别是XAXa和XAYa，F2中红眼果蝇的基因型分别为XAXA、XAXa、XAYa，白眼果蝇的基因型为XaYa，其中雄果蝇的基因型为XaYa、XAYa。(3)如果假设1成立，白眼雌果蝇和纯合红眼雄果蝇的基因型分别为XaXa和XAY，二者杂交后代雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼。如果假设2成立，则白眼雌果蝇和纯合红眼雄果蝇的基因型分别为XaXa和XAYA，后代雌、雄果蝇都是红眼。
答案：(1)红眼　基因分离
(2)XAXA、XAXa、XAY　XaYa、XAYa
(3)1　遗传图解如下图：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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