第六单元 科学探究系列3—实验的设计思路与预期结果-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，人教版）

科学探究系列3——实验的设计思路与预期结果 1.运用“假说—演绎法”分析问题 “假说—演绎法”是指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。运用“假说—演绎”的思想解答遗传设计题时可分解为 3步:提出假说,正向演绎推理(结论→结果),逆向答题(结果→结论),可顺利解决问题。具体过程如图所示: 2.解答变异类相关题时要遵循孟德尔遗传规律 若是一对基因控制的性状遗传用分离定律解题;若是两对基因控制的性状遗传用自由组合定律解题;若是性染色体上基因控制的性状遗传需要考虑伴性遗传的特点。 1.(2022·广东模拟)正常的水稻(雌雄同株)体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻,细胞中7号染色体的同源染色体有三条,即染色体数为2n+1=25。如图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图(A为抗病基因,a为非抗病基因;①～④为四种类型配子)。已知染色体数异常的配子(如①、③)中雄配子不能参与受精作用,其他配子均能参与受精作用且个体存活。 (1)图中“?”处的基因是　　　　,若减数分裂过程没有任何类型的变异,且产生的配子均具有正常活性。则配子②和④　　　　(填“可能”或“不可能”)来自一个初级精母细胞。  (2)现有一株基因型为Aaa的抗病植株,可能是三体植株(假说1);也可能是如⑤所示由于染色体结构变异导致的(假说2)。请设计一个最简捷的交配实验方案(设假说2中产生的各种配子均能受精且后代均能存活),探究何种假说成立(写出实验设计思路,预期结果和结论)。 实验思路: 　。  预期结果和结论: 　。  解析:(1)三体AAa产生的配子种类及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,配子④的7号染色体上的基因为A;若减数分裂过程没有发生任何类型的变异,且产生的配子均有正常活性,则配子②和④不可能来自一个初级精母细胞。 (2)基因型为Aaa的抗病植株,如果是三体,产生的配子类型及比例是A∶aa∶Aa∶a=1∶1∶2∶2,雄配子aa、Aa不能参与受精,能参与受精的雄配子的类型及比例是A∶a=1∶2,自交后不抗病的比例是2/3×1/2=1/3,抗病比例是2/3,抗病∶不抗病=2∶1;如果是⑤的类型,产生的配子的类型及比例是A∶aa=1∶1,因为aa是染色体片段的重复,不是染色体数目变异,因此雄配子都能受精,自交后代不抗病的比例=1/4,抗病的比例=3/4,抗病∶不抗病=3∶1。 答案:(1)A　不可能　(2)让该植株进行自交实验 如果自交后代抗病∶不抗病=2∶1,则是三体植株(假说1);若自交后代抗病∶不抗病=3∶1,则是如⑤所示的染色体结构变异(假说2) 2.(2023·贵阳模拟)果蝇是遗传学研究的经典实验材料。果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制,且刚毛(B)对截毛(b)为显性;控制果蝇红眼的基因(R)只存在于X染色体上,如图所示。请回答下列问题。 (1)上述两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律,原因是  　　　　　　　　　　　。  (2)若只考虑刚毛和截毛这对相对性状,则果蝇种群中刚毛雄果蝇的基因组成除图示外,还有　　　种。现将两只刚毛果蝇杂交,子代雌果蝇全为刚毛,雄果蝇中既有刚毛,又有截毛,则亲代中雌果蝇的基因型是　　　　。  (3)科研人员发现,果蝇的灰身(H)对黑身(h)为显性,H、h位于常染色体上,纯合灰身果蝇与黑身果蝇杂交,后代中出现一只黑身果蝇(甲),甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。科研人员利用基因型为HH的果蝇(乙)进行相关实验,弄清了原因。试对实验结果进行预测(假定一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死,各基因型配子活力相同)。 实验步骤: 一、将甲和乙杂交,获得F1; 二、F1自由交配,观察并统计F2的表现型及比例。 结果预测: ①若F2表现型及比例为　　　　　　　　,则甲的出现是基因突变导致的;  ②若F2表现型及比例为　　　　　　　　,则甲的出现是染色体片段缺失导致的。  解析:(1)由于控制这两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上,故这两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。(2)刚毛雄果蝇的基因型为XBYB、XbYB、XBYb,故基因组成除图示外,还有2种。由于子代雄果蝇中既有刚毛,又有截毛,说明其雄果蝇中Y染色体上应该为b基因,亲代雌果蝇为XBXb,雄果蝇为XBYb。(3)若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变,则甲的基因型为hh,将甲(hh)和乙(HH)杂交,获得F1(Hh),F1(Hh)自由交配,F2的表现型及比例为灰身(1/4HH、2/4Hh)∶黑身(1/4hh)=3∶1;