例談假說(shuō)演繹法在遺傳設(shè)計(jì)題中的考向

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【內(nèi)容提要】:高考中遺傳題是歷年來(lái)必考點(diǎn)之一,近年來(lái)的命題導(dǎo)向之一為科學(xué)研究方法中的假說(shuō)──演繹法,對(duì)兩道試題深入透徹的研究為高考復(fù)習(xí)備考指點(diǎn)迷津。

 

【關(guān)鍵詞】:高考命題 遺傳 假說(shuō)──演繹法

 

 

 

高中生物教材必修二模塊遺傳部分是歷年來(lái)高考命題的熱點(diǎn)所在,也是每年高考命題的必采點(diǎn)。假說(shuō)──演繹法這一現(xiàn)代科學(xué)研究的常用方法更是考察的重中之重,這從近幾年的高考試題中可見(jiàn)一斑。

 

“假說(shuō)──演繹法”是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法,也是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的一種重要的科學(xué)方法。它是指在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題以后,通過(guò)推理和想像提出解釋問(wèn)題的假說(shuō),根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符,就證明假說(shuō)是正確的,反之,則說(shuō)明假說(shuō)是錯(cuò)誤的!凹僬f(shuō)──演繹法”在科學(xué)發(fā)展中起著十分重要的作用, 它不僅僅是科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方法,也是學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀事物,形成客觀規(guī)律的重要的科學(xué)探究方法,是普通高中學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)研究,或走入社會(huì)普遍需要的科學(xué)思維方法。

 

高考命題中對(duì)于這個(gè)點(diǎn)最?嫉姆绞骄褪菍(duì)演繹推理過(guò)程的考察。筆者現(xiàn)以?xún)傻栏呖荚囶}為例進(jìn)行闡述。

 

【2012全國(guó)新課標(biāo)】31.一對(duì)毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為,鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種:一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色的基因顯隱性未知,突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因);二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對(duì)等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長(zhǎng)發(fā)育,并具有生殖能力,后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因,用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配,得到多窩子代。請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果并作出分析。

 

(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常的鼠比例均為          ,則可推測(cè)毛色異常是       性基因突變?yōu)?nbsp;       性基因的直接結(jié)果,因?yàn)?nbsp;                      。

 

(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況,一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是         ,另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為       鼠,則可推測(cè)毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。

 

【解析】該題以常染色體上一對(duì)等位基因控制生物的性狀為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合基因突變,考查對(duì)遺傳規(guī)律和生物變異分析應(yīng)用能力,難度較低。此題實(shí)則對(duì)假說(shuō)──演繹法的演繹推理過(guò)程的考察。假設(shè)該性狀由一對(duì)等位基因Aa控制(1)若為基因突變,又只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因,要想表現(xiàn)毛色異常,該突變只能為顯性突變,即由隱性基因突變?yōu)轱@性基因,突變體為Aa,正常雌鼠為aa,所以后代毛色異常鼠與毛色正常的鼠比例均為1:1,(2)若為親本中隱形基因的攜帶者,此毛色異常的雄鼠的(基因型為aa)與同一窩的多只雌鼠(基因型為AA或Aa)交配后,不同窩的子代不同,若雌鼠為AA,后代全部為毛色正常鼠,若雌鼠為Aa,后代毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是1:1。

 

【答案】(1)1:1 隱 顯只有兩個(gè)隱性純合親本中一個(gè)親本的一個(gè)隱性基因突變?yōu)轱@性基因時(shí),才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1:1的結(jié)果 (2)1:1 毛色正常

 

【2013新課標(biāo)理綜】 31.一對(duì)相對(duì)性狀可受多對(duì)等位基因控制,如某種植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這一相對(duì)性狀就受多對(duì)等位基因控制。科學(xué)家已從該植物的一個(gè)紫花品系選育出5個(gè)基因型不同的白花品系,且這5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花。回答問(wèn)題:

 

(1)假如上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對(duì)相對(duì)性狀受8對(duì)等位基因控制,顯性基因分別是A、B、C、D、E、F、G、H表示,則紫花品系的基因型為      ;上述5個(gè)白花品系之一的基因型可為                  (寫(xiě)出一種基因型即可)。

 

(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對(duì)等位基因存在差異,若通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)確定該白花植株是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻模是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè),則:

 

 ①該實(shí)驗(yàn)的思路:                                        。

 

 ②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論                                       。

 

【解析】該題主要是考查科學(xué)方法“假說(shuō)-演繹法”,考點(diǎn)是考試說(shuō)明中的“基因與性狀的關(guān)系”,要求掌握的程度是Ⅱ。知識(shí)內(nèi)容詳見(jiàn)人教版教材生物必修2遺傳與進(jìn)化第1章“孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)”。此題要求的能力主要是理解能力,通過(guò)分析紫花和白花受多對(duì)等位基因控制的遺傳特點(diǎn),運(yùn)用假說(shuō)-演繹法方法,推斷白花植株是由一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻,還是屬于原有5個(gè)白花品系之一。

 

這是一道多對(duì)等位基因控制一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳題,該題中植物花的顏色紫色(顯性)和白色(隱性)這一相對(duì)性狀就受8對(duì)等位基因控制。題中涉及3個(gè)品種:1個(gè)紫花品系,5個(gè)基因型不同的白花品系,1株白花植株;3個(gè)品種之間的關(guān)系:5個(gè)基因型不同的白花品系為紫花品系的后代,1株白花植株也為紫花品系的后代。

 

 問(wèn)題:1.紫花品系和5個(gè)基因型不同的白花品系的基因型分別是什么?2.白花植株是由一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻模是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè)?

 

 解決問(wèn)題1的思路在于,從題中“某同學(xué)在大量種植該紫花品系時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花”條件來(lái)看,可以判斷白花植株是由紫花品系基因突變產(chǎn)生的,因此紫花品系為顯性純合子,基因型為AABBCCDDEEFFGGHH。同理5個(gè)白花品系也只能由顯性純合子紫花品系基因突變產(chǎn)生,5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異,因此,5個(gè)白花品系的基因型為aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEFFGGHH、AABBccDDEEFFGGHH、AABBCCddEEFFGGHH、AABBCCDDeeFFGGHH、AABBCCDDEEffGGHH、AABBCCDDEEFFggHH、AABBCCDDEEFFGGhh等8種里面的5種。

 

 解決問(wèn)題2的思路在于,首先要明確白花植株是由紫花品系的8對(duì)等位基因中的1對(duì)等位基因突變產(chǎn)生的,新的等位基因是指不同于5個(gè)白花品系的基因。如果選擇顯性純合子紫花品系與白花植物雜交,后代只有1種全為紫花。所以只有選擇上述5個(gè)白花品系與白花植物后代雜交,在5個(gè)雜交組合中,如果子代全為紫花,說(shuō)明該白花植株是由新的等位基因突變?cè)斐傻模辉?個(gè)雜交組合中,如果4個(gè)組合的子代為紫花,1個(gè)組合的后代為白花,則說(shuō)明該白花植株屬于這5個(gè)白花品系之一。

 

【答案】(1)AABBCCDDEEFFGGHH,aaBBCCDDEEFFGGHH或其他(2) ① 用該白花植株的后代分別與5個(gè)白花品系雜交,觀察子代花色 ②在5個(gè)雜交組合中,如果子代全為紫花,說(shuō)明該白花植株是由新的等位基因突變?cè)斐傻;?個(gè)雜交組合中,如果4個(gè)組合的子代為紫花,1個(gè)組合的后代為白花,則說(shuō)明該白花植株屬于這5個(gè)白花品系之一。

 

由近年的試題可以看出高考命題具有一定的延續(xù)性,假說(shuō)──演繹法題型自然成為當(dāng)前高考的熱點(diǎn)題型,這類(lèi)題旨在考查學(xué)生的分析能力、信息處理能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力、開(kāi)拓創(chuàng)新能力,是學(xué)生綜合能力的表現(xiàn)。在高考這一選拔性考試中,我想它依然是命題專(zhuān)家所青睞的亮點(diǎn)。那么我們?cè)诟呖紡?fù)習(xí)備考中是否應(yīng)更加進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)這類(lèi)試題的研究呢?如此,我們不僅能提升學(xué)生的成績(jī),更關(guān)鍵的是能為社會(huì)培養(yǎng)出會(huì)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的優(yōu)秀人才。謹(jǐn)以此與同仁共勉!


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