2024届人教版高中生物一轮复习实验技能实验假设与结论学案(不定项)
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[必备技能]
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
指实验者在不知道实验结果的前提下,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
[针对训练]
1.(2022·武汉联考)摩尔根及其团队在研究果蝇眼色时,发现F1的雌雄红眼杂交,后代白眼占1/4,且都是雄果蝇(如图)。
P ×
↓
F1
↓F1随机交配
F2
3/4 1/4
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和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。
请分析回答下列问题:
(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________________________;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。
解析 (1)若控制白眼的基色(w)只位于Y染色体上,则白眼雄果蝇的后代雄性应均为白眼,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和Y染色体的同源区段上,则亲本雌雄果蝇的基因型为XWXW、XwYw,F1雌雄果蝇的基因型为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);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和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,子代雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼,因此该杂交方案不能区分假设2和假设3。(4)若要证明假设3正确,可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交,则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和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,则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均有一半红眼一半白眼 (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.(2022·日照二模)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(a1高含量、a2中高含量、a3中等含量、a4中低含量、a5低含量)控制,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的基因频率为________________________。
(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。_______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
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根据实验一结果可知,中低含量(a4)对低含量(a5)为显性;实验二结果可知,中高含量(a2)对中等含量(a3)为显性;实验三的杂交亲本基因型是a2a3×a4a5,子代基因型a2a4∶a2a5∶a3a4∶a3a5=1∶1∶1∶1,表型为中等含量水稻∶中高含量水稻=1∶1,说明a2相对于a4和a5为显性,a3相对于a4和a5为显性;根据实验四,实验二中F1(a2a3)和高含量水稻(a1a1)杂交,子代全为高含量,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a2a4∶a2a5=1∶1,其随机交配,基因频率未发生改变,所以a5的基因频率=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的基因型为a4a4和a4a5,自交子代是a4a4、a4a5、a5a5,全为中低含量和低含量淀粉水稻。因此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水稻,则假说二成立
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