【生物】2019届一轮复习人教版实验技能三实验的假设和结论教案

【生物】2019届一轮复习人教版实验技能三实验的假设和结论教案

‎(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。‎ 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是位于三对染色体上。(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。‎ 解析　(1)根据题目要求，不考虑染色体变异和染色体交换。题中所给三个品系均为双显性一隐性性状，因此可以每两品系进行一次杂交，通过对杂交后自由交配产生的F2的性状进行分析，得出结论。‎ 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是位于三对染色体上。‎ ‎(2)如果基因位于常染色体上，则子代雌雄个体的表现型没有差异；如果基因位于X染色体上，‎ 则子代雌雄个体的表现型有差异。设计实验如下：‎ 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。实验结果预测一般与假设相对应：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”‎ 因结论是已知的，故不存在假设问题 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 ‎1.黄瓜植株的性别类型多样，研究发现两对独立遗传的基因F、f与M、m控制着黄瓜植株的性别，M基因控制单性花的产生，当M、F基因同时存在时，黄瓜为雌株；有M无F基因时黄瓜为雄株；mm个体为两性植株。‎ ‎(1)雌株个体在做杂交亲本时无需________，可极大简化杂交育种的操作程序。‎ ‎(2)两个基因型为Mmff与mmff的亲本杂交，育种学家从它们的后代中选择出雄株，并让这些雄株与MmFf植株杂交，后代的表现型及比例是______________________________。‎ ‎(3)研究发现，基因型为mm的植株存在表型模拟现象，即低温条件下，mm植株也有可能表现为雌株。现有一雌株个体，请设计实验探究它是否为表型模拟。‎ ‎①将此植株与____________杂交，得到种子，在正常条件下种植。‎ ‎②观察后代的表现型：‎ 如果________________________________________________________________________，‎ 则说明被测植株为表型模拟；‎ 如果________________________________________________________________________，‎ 则说明被测植株为正常雌株，不是表型模拟。‎ 答案　(1)去雄　(2)雌株∶雄株∶两性植株＝3∶3∶2‎ ‎(3)①两性植株　②均为两性植株　出现单性植株 解析　(1)利用植物进行人工杂交时，需要对母本进行人工去雄，而黄瓜的雌株不含雄蕊，用其进行杂交实验时，可以省去此环节。‎ ‎(2)两个基因型为Mmff与mmff的亲本杂交，它们的后代中雄株基因型为Mmff，让该雄株与MmFf植株杂交，后代中雌株(M_F_)的比例＝×＝，雄株(M_ff)的比例＝×＝，两性植株(mm_ _)的比例＝×1＝，即雌株∶雄株∶两性植株＝3∶3∶2。‎ ‎(3)基因型为mm_ _的个体也可能表现为雌株，而雌株与其不同点是含有M基因。可据此设计，让表现雌株的植株与基因型为mm_ _两性植株杂交，如果后代没有单性植株出现即不含基因M，则该个体为表型模拟；如果后代出现单性植株即含有基因M，则说明被测植株为正常雌株，不是表型模拟。‎ ‎2.牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。‎ ‎(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。‎ ‎(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)‎ 答案　(1)不能确定。‎ ‎①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2,6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。‎ ‎(2)在牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。‎ 解析　根据题意分析可知，有角和无角是由一对相对性状控制的，遵循基因的分离定律，要鉴定有角与无角之间的显隐性关系，可通过杂交的后代是否发生性状分离来加以分析确定。注重考查综合应用能力，要求在新的情境中运用基因分离定律去解决实际生产问题；同时对语言表达能力的要求也较高。‎ ‎3.豚鼠毛的颜色由两对等位基因(E和e、F和f)控制，其中一对等位基因控制色素的合成，另一对等位基因控制颜色的深度，豚鼠毛的颜色与基因型的对应关系见下表。‎ 基因型 E_ff E_Ff E_FF或ee_ _‎ 豚鼠毛颜色 黑色 灰色 白色 某课题小组用一只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠探究两对等位基因(E和e，F和f)在染色体上的位置，进行了以下实验，请补充完整并作出相应预测。‎ ‎(1)实验假设：两对等位基因(E和e，F和f)在染色体上的位置有以下三种类型。‎ ‎(2)实验方法：‎ ‎________，观察并统计其子代豚鼠毛的颜色和比例。‎ ‎(3)可能的实验结果(不考虑交叉互换)及相应结论：‎ ‎①若子代豚鼠表现为________________________________________________________，‎ 则两对基因分别位于两对同源染色体上，符合图中第一种类型；‎ ‎②若子代豚鼠表现为________________________________________________________，‎ 则两对基因在一对同源染色体上，符合图中第二种类型；‎ ‎③若子代豚鼠表现为__________________，则两对基因在一对同源染色体上，符合图中第三种类型(请在C图中标出基因在染色体上的位置)。‎ 答案　(2)让该只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠与多只隐性纯合雌性白毛豚鼠进行测交　(3)①灰毛∶黑毛∶白毛＝1∶1∶2　②灰毛∶白毛＝1∶1　③黑毛∶白毛＝1∶1　基因位置如图所示 解析　(2)判断豚鼠基因在染色体上的位置需用测交法，故让该只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠与多只隐性纯合雌性白毛豚鼠进行杂交。(3)若基因的位置是第一种类型，则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，测交后代有4种基因型：EeFf、Eeff、eeFf和eeff，表现型为灰毛∶黑毛∶白毛＝1∶1∶2；若基因的位置是第二种类型，该个体可产生EF和ef两种配子，测交后代为EeFf(灰色)∶eeff(白色)＝1∶1；第三种类型如答案图所示，该个体可产生Ef和eF两种配子，测交后代为Eeff(黑色)∶eeFf(白色)＝1∶1。‎