Question

“假說-演繹法”是在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題，通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理，再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理結(jié)論的科學(xué)方法．
（1）孟德爾以黃色圓粒純種豌豆和綠色皺粒純種豌豆做親本，分別設(shè)計(jì)了純合親本雜交、F₁自交、F₁測交的實(shí)驗(yàn)，按照“假說-演繹”法（分析現(xiàn)象-提出假說-檢驗(yàn)假說-得出結(jié)論），最后得出了自由組合定律．孟德爾在兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中：
①用于解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“假說”是

 

．受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的．雌雄配子的結(jié)合方式有16種；遺傳因子組合類型有9種；F₂代的性狀表現(xiàn)為4種：黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒，數(shù)量比為9：3：3：1．
②根據(jù)假說的“演繹”過程是：若上述假說成立，則

 

．
③在檢驗(yàn)假說階段進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是

 

．
（2）果蠅體表硬而長的毛稱為剛毛，一個(gè)自然繁殖的直剛毛果蠅種群中，偶然出現(xiàn)了一只卷剛毛雄果蠅．請回答下列問題（等位基因分別用A和a表示）：
①卷剛毛性狀是如何產(chǎn)生和遺傳的呢？有一種假說認(rèn)為這是親代生殖細(xì)胞中X染色體上的基因發(fā)生顯性突變，請嘗試再寫出兩種假說：

 

，

 

．
②已知這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交，F(xiàn)₁全部直剛毛，F(xiàn)₁雌雄果蠅隨機(jī)交配，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及比例是直剛毛雌果蠅：直剛毛雄果蠅：卷剛毛雄果蠅=2：1：1，此時(shí)最合理的假說是

 

．
③為驗(yàn)證②中的假說，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的測交實(shí)驗(yàn)．

該實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象是否能夠驗(yàn)證第②小 題中提出的假說？請說明理由：

 

．
④若為你提供以下純合的果蠅作為材料：直剛毛雌果蠅、直剛毛雄果蠅、卷剛毛雌果蠅、卷剛毛雄果蠅，請你也來設(shè)計(jì)一個(gè)測交實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證第②小題中提出的假說，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
實(shí)驗(yàn)方案：

 

．
預(yù)測結(jié)果：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,伴性遺傳

專題：

分析：孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律用了假說演繹法，其基本步驟：提出問題→作出假說→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（測交實(shí)驗(yàn)）→得出結(jié)論．
孟德爾對一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的解釋：（1）生物的性狀是由細(xì)胞中的遺傳因子決定的；（2）體細(xì)胞中的遺傳因子成對存在；（3）配子中的遺傳因子成單存在；（4）受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合．
生物的變異包括可遺傳變異和不可遺傳變異，不可遺傳變異一般是由環(huán)境因素導(dǎo)致的．
突變分為顯性突變和隱性突變兩種，即A→a為隱性突變，a→A為顯性突變．

解答： 解：（1）孟德爾以黃色圓粒純種豌豆和綠色皺粒純種豌豆做親本，分別設(shè)計(jì)了純合親本雜交、F₁自交、F₁測交的實(shí)驗(yàn)，按照“（分析現(xiàn)象-提出假說-檢驗(yàn)假說-得出結(jié)論），最后得出了自由組合定律．孟德爾在兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中：
①在假說-演繹法中，孟德爾用于解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“假說”是F₁形成配子時(shí)，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子自由組合，F(xiàn)₁產(chǎn)生4種比例相等的配子．
②根據(jù)假說的“演繹”過程是：若上述假說成立，則若F₁產(chǎn)生配子時(shí)成對遺傳因子分離，不同對的遺傳因子自由組合，則測交后代會(huì)出現(xiàn)四種性狀，比例接近1：1：1：1．
③孟德爾在檢驗(yàn)假說階段進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是F₁的測交，因?yàn)槟軌蚋鶕?jù)測交實(shí)驗(yàn)的后代判斷親本產(chǎn)生的配子種類及比例．
（2）①根據(jù)題意可知，偶然出現(xiàn)了一只卷剛毛雄果蠅可能是基因突變導(dǎo)致的，也可能是環(huán)境因素影響了基因的表達(dá)．并且該性狀可能是常染色體遺傳，也可能是X染色體遺傳．假如是親代生殖細(xì)胞中X染色體上的基因發(fā)生顯性突變，即X^a（直剛毛）突變?yōu)閄^A（卷剛毛），因此突變體X^AY表現(xiàn)為卷剛毛；假如親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變，即X^A（直剛毛）突變?yōu)閄^a（卷剛毛），因此突變體X^aY表現(xiàn)為卷剛毛；假如親代生殖細(xì)胞中常染色體上基因顯性突變，即a（直剛毛）突變?yōu)锳（卷剛毛），則可能產(chǎn)生Aa的卷剛毛雄果蠅．
②根據(jù)雜交結(jié)果可知，該性狀能夠遺傳，因此排除環(huán)境因素的影響；又由于該性狀遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，因此該突變發(fā)生在X染色體上；并且這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交，F(xiàn)₁全部直剛毛，因此確定卷剛毛為隱性性狀．綜上可以推測，最合理的假說是親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變．
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合按照該假說演繹推理的結(jié)論，因此該實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象能夠驗(yàn)證第②小題中提出的假說．
④測交是雜合子與隱性純合子雜交，因此可選擇直剛毛雄果蠅和卷剛毛雌果蠅進(jìn)行測交．如果以上假設(shè)正確，直剛毛雄果蠅為X^AY，卷剛毛雌果蠅為X^aX^a，因此測交后代中，雌果蠅全為直剛毛（X^AX^a），雄果蠅全為卷剛毛（X^aY）．
故答案為：
（1）①F₁形成配子時(shí)，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子自由組合，F(xiàn)₁產(chǎn)生4種比例相等的配子
②若F₁產(chǎn)生配子時(shí)成對遺傳因子分離，不同對的遺傳因子自由組合，則測交后代會(huì)出現(xiàn)四種性狀，比例接近1：1：1：1 
③F₁的測交
（2）①親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變
親代生殖細(xì)胞中常染色體上基因顯性突變（環(huán)境影響基因的表達(dá)）
②親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變
③能，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果符合按照該假說演繹推理的結(jié)論
④實(shí)驗(yàn)方案：取直剛毛雄果蠅和卷剛毛雌果蠅進(jìn)行測交
預(yù)測結(jié)果：測交后代中，雌果蠅全為直剛毛，雄果蠅全為卷剛毛

點(diǎn)評：本題考查孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)、基因突變以及伴性遺傳等方面的知識(shí)，具有一定的綜合性和難度．要求考生識(shí)記孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)過程及孟德爾對兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的解釋，明確測交實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)；明確生物性狀的改變可能是基因突變，也可能是環(huán)境因素導(dǎo)致的；并能夠根據(jù)測交的定義設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．