假說—演繹法的詳解及其應用

劉清華

這篇文章針對高中生物必修二第一章內容運用到的假說—演繹的科學方法進行了的梳理和歸納，在講解孟德爾的豌豆雜交實驗及摩爾根的果蠅雜交實驗時運用其方法能使學生印象深刻，系統的掌握這些內容，并能在解題時運用這種方法。ジ咧猩物必修二《遺傳與進化》中在孟德爾的豌豆雜交實驗中（一）、（二）以及基因位于染色體上這三節課都是運用了假說—演繹法。假說—演繹法指在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明是錯誤的。這就是現代科學研究中常用的一種科學方法。必修二中在講解基因分離定律時用的就是假說—演繹法，但課本在論述時有點支離破碎，很多學生沒有形成一個整體的印象，對這種方法不是很理解，在做題的時候也不懂得去運用，下面我就這個問題四個步驟進行了系統的歸納并舉例如何運用假說—演繹法解題。ァ糎TH〗一、通過《孟德爾的豌豆雜交試驗（一）》講解假說—演繹法〖HT〗ァ糎TF〗1．根據實驗現象提出問題〖HT〗〓孟德爾用具有一對相對性狀的純合高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，子一代表現為高莖。子一代自交，子二代出現性狀分離：既有高莖又有矮莖，比例為3：1。用其他一對相對性狀做實驗也出現了同樣的結果。看來，F2中出現3:1的性狀分離比不是偶然的，是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離呢？ァ糎TF〗2．根據假說進行演繹推理〖HT〗〓孟德爾解釋實驗現象的關鍵是F1能否產生兩種比例相同的雄配子或雌配子，這也是分離定律的實質。如能產生，則讓F1與其隱性個體矮莖豌豆雜交，后代會出現兩種表現型的后代：高莖、矮莖，且比例應為1：1。ァ糎TF〗3．實驗驗證〖HT〗〓孟德爾用F1和隱性個體做了測交實驗，得到了與假說演繹的測交實驗結果相同的結果。從而證實了自己的假說正確。這就是科學探究的一般方法假說演繹法。ァ糎TH〗二、運用假說—演繹法講述《基因在染色體上》〖HT〗ァ糐P2〗〖HTF〗1．根據實驗現象發現問題〖HT〗〓摩爾根用這只白眼雄蠅與通常的紅眼雌蠅交配時，子一代不論雌雄都是紅眼，但子二代中雌的全是紅眼，雄的半數是紅眼，半數是白眼。如果雌雄不論，則子二代中紅眼∶白眼為3∶1。這顯然是個孟德爾比例數，但與一般孟德爾比例數不同的是，白眼全是雄蠅。〖JP〗ツΧ根做了回交實驗，用最初出現的那只白眼雄蠅和它的后代中的紅眼雌蠅交配，結果產生1/4紅眼雄蠅、1/4紅眼雌蠅、1/4白眼雌蠅、1/4白眼雄蠅，這也完全符合孟德爾比例數。ァ糎TF〗2.提出解釋問題的假說〖HT〗〓摩爾根根據實驗結果，提出如下假設：控制白眼性狀的基因ａ位于X染色體上，是隱性的。因為Y染色體上不帶有這個基因的顯性等位基因，所以最初發現的那只雄蠅的基因型是XａY，表現為白眼，跟這只雄蠅交配的紅眼雌蠅是顯性基因的純合子，基因型是XＡXＡ，白眼基因ａ是突變基因，紅眼基因Ａ是野生型基因，因為這對等位基因都在X染色體上，所以為明確起見，分別記作XＡ和Xａ，Y代表Y染色體。グ籽坌塾與純種紅眼雌蠅交配，白眼雄蠅的基因型是XａY，產生兩種精子，一種精子帶有X，上面有ａ基因，一種精子帶有Y，上面沒有相應的基因。紅眼雌蠅的基因型是XＡXＡ，產生的卵細胞都帶有X，上面都有Ａ野生型基因。兩種精子（Xａ和Y)與卵細胞（XＡ)結合，子代雌蠅的基因型是XＡXａ因為Ａ對ａ是顯性，所以表現型是紅眼，子代雄蠅的基因型是XＡY，所以表現型也是紅眼。子一代的紅眼雌蠅與紅眼雄蠅交配時，紅眼雌蠅(XＡXａ)產生兩種卵細胞：一種是XＡ，一種是Xａ。紅眼雄蠅也產生兩種精子：一種是XＡ，一種是Y。卵細胞與精子結合，形成4種合子，長大后，雌蠅都是紅眼(XＡXＡ和XＡXａ)，而雄蠅中一半是紅眼(XＡY)，一半是白眼(XａY)，表現型比例是2∶1∶1。ァ糎TF〗3.根據假說進行演繹推理〖HT〗〓白眼雌蠅XａXａ與紅眼雄蠅XＡY交配時，子代中雌蠅都是紅眼，雄蠅都是白眼。ァ糎TF〗4.實驗驗證〖HT〗〓摩爾根把眼雌蠅與紅眼雄蠅交配后，子代中確實出現了雌蠅都是紅眼，雄蠅都是白眼的現象。這樣摩爾根就把決定紅眼和白眼的基因定位在X染色體上。ァ糎TH〗三、運用假說演繹法解題〖HT〗ィ06全國卷I）31、從一個自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律。ァ糐P2〗種群中的個體在繁殖過程中，起遺傳作用的是遺傳物質或基因，不是性狀也不基因型。細胞質遺傳和核遺傳的判斷通常采用同等條件下正交和反交后觀察子一代的表現來確定。細胞質遺傳是以細胞質基因為物質基礎的遺傳，在高等動植物中表現正反交結果不同，子代的性狀完全與母本相似；而核遺傳中正反交子代的表現是為顯性性狀或有規律的比例〖JP〗。ヒ糯模式的判斷：先判斷顯隱性，再判斷位于什么染色體上。顯隱性可根據子一代的表現型來確定；位于什么染色體上，可根據子一代的各種性別的表現來確定，若子一代各種表現型雌雄表現比例相同，可斷定為常染體遺傳，若子一代各種表現型雌雄性別表現不相同則可斷定為性染色體遺傳。