楊麗

摘要:在現今高考評價體系一核四層四翼的指導下,對生物學科素養中的要求更高了,其中“假說—演繹法”就是一種非常重要的科學思維,“假說—演繹法”指在觀察和分析的基礎上提出問題以后,通過推理和想象提出解釋問題的某種假說,然后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,則說明假說是錯誤的。孟德爾發現基因分離定律和自由組合定律的過程以及摩爾根證明基因在染色體上就是“假說—演繹法”的充分體現。高考復習中,通過挖掘“假說—演繹法”內涵,運用它解答遺傳實驗探究題時分解為3步:提出假說,演繹推理(依據假說用遺傳圖解進行演繹),得出結論,取得了良好的效果。
“假說—演繹法”在以下知識點的實驗探究題中都有所體現:1、純合子和雜合子探究中的假說—演繹;2、顯隱性探究中的假說—演繹;3、性狀遺傳是否遵循孟德爾定律探究中的假說—演繹;4、基因在染色體上的位置關系探究中的假說—演繹;5、變異類型探究中的假說演繹;6、表型模擬(環境對性狀的影響)探究中的假說演繹。
下面就幾個典型的遺傳探究題來談談我是如何在教學中貫穿這個思維的。
例1.某小組用一只無眼雌蠅與一只有眼雄蠅雜交,雜交子代中,雌雄性有眼和無眼各占一半。
(1)根據雜交結果,________(填“能”或“不能”)判斷控制果蠅有眼/無眼的基因是位于X染色體還是常染色體上,若控制有眼/無眼的基因位于X染色體上,根據上述親本雜交組合和雜交結果判斷,顯性性狀是________,判斷依據是__________________________。
(2)若控制有眼/無眼的基因位于常染色體上,請用上表中雜交子代果蠅為材料設計一個雜交實驗來確定無眼性狀的顯隱性(要求:寫出雜交組合和預期結果及結論)。
_______________________________________________________
【解析】(1)兩親本分別為無眼和有眼,且子代中有眼∶無眼=1∶1,且與性別無關聯,所以不能判斷有眼和無眼的基因是位于X染色體還是常染色體上。第二個空,提出假說:(若有眼/無眼的基因位于X染色體上,且有眼為顯性,用基因E表示),演繹推理:(則親本基因型分別為XeXe和XEY,子代的基因型為XEXe和XeY,表現為有眼為雌性,無眼為雄性,子代雌雄個體中沒有同時出現有眼與無眼,不符合題意,因此顯性性狀是無眼)。
(2)要通過一個雜交實驗來確定無眼在常染色體上的顯隱性,最簡單的方法是可以選擇表中雜交子代中雌雄果蠅均為無眼進行雜交實驗,提出假說:(若無眼為顯性性狀),演繹推理:(則表中雜交子代中無眼雌雄果蠅均為雜合子,則該雜交子代中無眼∶有眼=3∶1)。提出假說:(若無眼為隱性性狀),演繹推理:(則表中雜交子代中無眼雌雄果蠅均為隱性純合子,則該雜交子代全部為無眼)。
【答案】(1)不能 無眼 只有當無眼為顯性時,子代雌雄個體中才都會出現有眼與無眼性狀的分離。
(2)雜交組合:無眼×無眼。預期結果:若子代中無眼∶有眼=3∶1,則無眼為顯性性狀;若子代全部為無眼,則無眼為隱性性狀。
例2.已知果蠅的灰體(A)和黃體(a)受一對等位基因控制。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交,子代中♀灰體:♀黃體:♂灰體:♂黃體為1∶1∶1∶1。請你利用甲同學的子代果蠅設計一次雜交實驗探究這對等位基因是位于常染色體還是位于X染色體。(要求:寫出實驗思路和預期結果及結論)。
【解析】提出假說:(基因位于X染色體上),演繹推理:(用♀黃體(XaXa)×♂灰體(XAY)雜交,則子代中所有的雌性都表現為灰體(XAXa),雄性都表現為黃體(XaY)。
提出假說:(基因位于常染色體上),演繹推理:(用♀黃體(aa)×♂灰體(Aa)雜交,則子代中雌雄性一半為黃體(aa),一半為灰體(Aa)。
當然,也可以選擇♀雜合灰體×♂灰體進行演繹推理,也能將常染色體和X染色體的遺傳區分開。
【答案】實驗思路:將黃體雌蠅和灰體雄蠅雜交,統計后代的表現型和比例。
預期結果及結論:若子代中所有的雌性都表現為灰體,雄性都表現為黃體,則基因位于X染色體上;若子代中雌雄果蠅一半為黃體,一半為灰體,則基因位于常染色體上。
例3.果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性,灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交,在后代群體中出現了一只黑檀體果蠅。出現該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失。現有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇,請完成下列實驗步驟及結果預測,以探究其原因。(注:一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死;各型配子活力相同)
除此之外,“假說-演繹法”在選擇題、非選擇題中以及其他知識點中都有很重要的應用,學會了如何利用“假說-演繹法”來思考問題,則很多難題變得迎刃而解。所謂授之以魚不如授之以漁,也體現了現今高考注重能力和思維的考查。
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