让“假说—演绎法”思维在遗传实验探究题中熠熠生辉

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  摘要:在现今高考评价体系一核四层四翼的指导下,对生物学科素养中的要求更高了,其中“假说—演绎法”就是一种非常重要的科学思维,“假说—演绎法”指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的某种假说,然后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。孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程以及摩尔根证明基因在染色体上就是“假说—演绎法”的充分体现。高考复习中,通过挖掘“假说—演绎法”内涵,运用它解答遗传实验探究题时分解为3步:提出假说,演绎推理(依据假说用遗传图解进行演绎),得出结论,取得了良好的效果。
  “假说—演绎法”在以下知识点的实验探究题中都有所体现:1、纯合子和杂合子探究中的假说—演绎;2、显隐性探究中的假说—演绎;3、性状遗传是否遵循孟德尔定律探究中的假说—演绎;4、基因在染色體上的位置关系探究中的假说—演绎;5、变异类型探究中的假说演绎;6、表型模拟(环境对性状的影响)探究中的假说演绎。
  下面就几个典型的遗传探究题来谈谈我是如何在教学中贯穿这个思维的。
  例1.某小组用一只无眼雌蝇与一只有眼雄蝇杂交,杂交子代中,雌雄性有眼和无眼各占一半。
  (1)根据杂交结果,________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼的基因是位于X染色体还是常染色体上,若控制有眼/无眼的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是________,判断依据是__________________________。
  (2)若控制有眼/无眼的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果及结论)。
  _______________________________________________________
  【解析】(1)两亲本分别为无眼和有眼,且子代中有眼∶无眼=1∶1,且与性别无关联,所以不能判断有眼和无眼的基因是位于X染色体还是常染色体上。第二个空,提出假说:(若有眼/无眼的基因位于X染色体上,且有眼为显性,用基因E表示),演绎推理:(则亲本基因型分别为XeXe和XEY,子代的基因型为XEXe和XeY,表现为有眼为雌性,无眼为雄性,子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼,不符合题意,因此显性性状是无眼)。
  (2)要通过一个杂交实验来确定无眼在常染色体上的显隐性,最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼进行杂交实验,提出假说:(若无眼为显性性状),演绎推理:(则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子,则该杂交子代中无眼∶有眼=3∶1)。提出假说:(若无眼为隐性性状),演绎推理:(则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子,则该杂交子代全部为无眼)。
  【答案】(1)不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离。
  (2)杂交组合:无眼×无眼。预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。
  例2.已知果蝇的灰体(A)和黄体(a)受一对等位基因控制。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体:♀黄体:♂灰体:♂黄体为1∶1∶1∶1。请你利用甲同学的子代果蝇设计一次杂交实验探究这对等位基因是位于常染色体还是位于X染色体。(要求:写出实验思路和预期结果及结论)。
  【解析】提出假说:(基因位于X染色体上),演绎推理:(用♀黄体(XaXa)×♂灰体(XAY)杂交,则子代中所有的雌性都表现为灰体(XAXa),雄性都表现为黄体(XaY)。
  提出假说:(基因位于常染色体上),演绎推理:(用♀黄体(aa)×♂灰体(Aa)杂交,则子代中雌雄性一半为黄体(aa),一半为灰体(Aa)。
  当然,也可以选择♀杂合灰体×♂灰体进行演绎推理,也能将常染色体和X染色体的遗传区分开。
  【答案】实验思路:将黄体雌蝇和灰体雄蝇杂交,统计后代的表现型和比例。
  预期结果及结论:若子代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体,则基因位于X染色体上;若子代中雌雄果蝇一半为黄体,一半为灰体,则基因位于常染色体上。
  例3.果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性,灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择,请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各型配子活力相同)
  除此之外,“假说-演绎法”在选择题、非选择题中以及其他知识点中都有很重要的应用,学会了如何利用“假说-演绎法”来思考问题,则很多难题变得迎刃而解。所谓授之以鱼不如授之以渔,也体现了现今高考注重能力和思维的考查。
  湖北省监利市监利一中 湖北省监利市 433300
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