高中生物高考2022年高考生物一轮复习 第5单元 实验技能二 实验的假设和结论

(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

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。