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實驗技能(四)　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別
比較項目 探究性實驗 驗證性實驗
概念 指實驗者在不知實驗結果的前提下，通過自己進行實驗、探索、分析、研究得出結論，從而形成科學概念的一種認知活動 指實驗者針對已知的實驗結果而進行的以驗證實驗結果、鞏固和加強有關知識內容、培養實驗操作能力為目的的重復性實驗
實驗目的 探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系 驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關系
實驗假設 假設一般采用“如果A，則B”的形式表達，是根據現有的科學理論、事實，對所要研究的對象設想出一種或幾種可能的答案和解釋 因結論是已知的，故不存在假設問題
[技能提升]
1．(2022·湖北武漢聯考)摩爾根及其團隊在研究果蠅眼色時，發現F1的雌、雄紅眼個體雜交，后代白眼個體占1/4且都是雄果蠅(下圖)。
針對這個現象，有以下三種假設。
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：
(1)假設1不成立的理由是_______________________________________。
(2)若假設2成立，F1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F1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______________________________________________。
(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。
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 F1 F2
紫花×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解釋：
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。
(1)如果假設①正確，上述實驗F1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F1進行測交實驗，請預測兩種假設的實驗結果：
假設①：(F1♀)_________________________________________________，
(F1♂)_________________________________________________________。
假設②：(F1♀)_________________________________________________，
(F1♂)_____________________________________________________。
如果實驗證明假設②是正確的，則上述實驗F2中的紫花植株中純種占________。
(3)有同學認為還有其他的假設可以解釋上述現象，請提出第三種假設并作簡單的合理解釋：___________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
3．(2022·山東日照模擬)構成稻米的淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。當前農業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)，這些基因彼此間具有完全顯隱性關系。
回答下列問題：
(1)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_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)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×中低含量水稻→F1為中低含量水稻
實驗二：中等含量水稻×中高含量水稻→F1為中高含量水稻
實驗三：實驗一中F1×實驗二中F1→F2為中等含量水稻∶中高含量水稻＝1∶1
實驗四：實驗二中F1×高含量水稻→F2為高含量水稻
①由實驗結果推測，復等位基因a1、a2、a3、a4、a5之間的顯隱性關系是_______________________________________________________________
(若a1對a2為顯性，可表示為a1>a2，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a5基因的頻率為__________。
(3)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。
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
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)：
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：
(1)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。
(2)若考慮假設1，請寫出圖1中F2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“1”或“2”)成立。請用遺傳圖解說明。
參考答案
1解析：(1)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染色體的同源區段上，則親本雌、雄果蠅的基因型分別為XWXW、XwYw，F1雌、雄果蠅的基因型分別為XWXw、XWYw，F1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)；則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染色體的同源區段上，還是只位于X染色體上，讓親代白眼雄果蠅(XwYw或XwY)和F1紅眼雌果蠅(XWXw)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分假設2或假設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，則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5×3＝15(種)。
答案：(1)F1出現紅眼雄果蠅(或F1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解析：根據題意可知，紫花植株和白花植株雜交，F1全為紫花植株，F1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F1的基因型為Aa，F1♀產生的配子有1/2A、1/2a，F2中白花植株(aa)占1/64，aa＝1/2a(雌)×雄配子，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，F1的基因型為Aa，F1♀測交即Aa×aa，子代表型及比例為紫花(Aa)∶白花(aa)＝1∶1；F1♂產生配子為31/32A、1/32a，測交結果為紫花(Aa)∶白花(aa)＝31∶1。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，F1紫花植株的基因型為AaBbCc，F2白花植株的基因型為aabbcc，其他基因型均為紫花，據此分析，F1♀與F1♂產生的配子相同，F1測交子代白花(aabbcc)所占比例為(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/8，則子代紫花占7/8，故F1♀與F1♂測交產生子代均為紫花∶白花＝7∶1。據題意，假設②F2中共有8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)1/32
(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、2/16DeEE)∶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根據實驗一可知，中低含量(a4)對低含量(a5)為顯性；由實驗二可知，中高含量(a2)對中等含量(a3)為顯性；實驗三的雜交基因型是a4a5×a2a3，子代基因型及比例為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a2和a3相對于a4和a5為顯性；實驗四的雜交基因型為a2a3×a1a1，子代全為高含量水稻，說明a1相對于a2和a3為顯性，綜上所述，復等位基因a1、a2、a3、a4、a5之間的顯隱性關系是a1>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，基因頻率未發生改變，所以a5基因的頻率＝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，自交子代基因型是a4a4、a4a5、a5a5，全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；若子代不出現中等含量的水稻，則假說二成立。
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)若子代出現中等含量的水稻，則假說一成立；若子代不出現中等含量的水稻，則假說二成立
4解析：(1)據圖1可知，F1均為紅眼，F1雌雄交配產生的F2中出現了白眼，說明紅眼對白眼為顯性。控制果蠅紅眼、白眼的基因的遺傳符合基因分離定律。(2)當控制白眼的基因只位于X染色體上時，親本基因型為XAXA、XaY。F1的基因型分別是XAXa和XAY。F2中紅眼果蠅基因型分別為XAXA、XAXa、XAY。若考慮假設2，親本基因型為XAXA、XaYa，F1的基因型分別是XAXa和XAYa，F2中紅眼果蠅的基因型分別為XAXA、XAXa、XAYa，白眼果蠅的基因型為XaYa，其中雄果蠅的基因型為XaYa、XAYa。(3)如果假設1成立，白眼雌果蠅和純合紅眼雄果蠅的基因型分別為XaXa和XAY，二者雜交后代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼。如果假設2成立，則白眼雌果蠅和純合紅眼雄果蠅的基因型分別為XaXa和XAYA，后代雌、雄果蠅都是紅眼。
答案：(1)紅眼　基因分離
(2)XAXA、XAXa、XAY　XaYa、XAYa
(3)1　遺傳圖解如下圖：
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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