Question

18．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，這種方法的運(yùn)用促進(jìn)了生物科學(xué)的研究，使遺傳學(xué)由描述性研究階段進(jìn)入理性推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的研究階段．請(qǐng)回答：
（1）孟德?tīng)栠\(yùn)用這種方法發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩個(gè)基本定律：首先在觀察豌豆相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，提出了問(wèn)題；通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂�，提出了�?duì)分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象進(jìn)行解釋的假說(shuō)，并進(jìn)行了演繹推理；巧妙設(shè)計(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)了演繹推理的結(jié)論．
（2）在孟德?tīng)栔�后，薩頓運(yùn)用類(lèi)比推理方法，提出基因位于染色體上的假說(shuō)，提出假說(shuō)的理由是基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系．請(qǐng)你利用類(lèi)比推理的方法，推斷出基因與DNA長(zhǎng)鏈的關(guān)系是基因是DNA片段．
（3）請(qǐng)用假說(shuō)-演繹法對(duì)果蠅性狀的遺傳進(jìn)行研究．果蠅體表硬而長(zhǎng)的毛稱(chēng)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．
①卷剛毛性狀是如何產(chǎn)生和遺傳的呢？有一種假說(shuō)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(qǐng)嘗試再寫(xiě)出一種假說(shuō)．親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變
②已知這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交，F(xiàn)₁全部是直剛毛，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(shuō)是親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變．依據(jù)這一假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是選擇F₁中直剛毛雌果蠅與卷剛毛雄果蠅進(jìn)行測(cè)交．如果子代出現(xiàn)的表現(xiàn)型是直剛毛雌果蠅、卷剛毛雌果蠅、直剛毛雄果蠅、卷剛毛雄果蠅，比例分別是1：1：1：1，則假說(shuō)是正確的．

Answer 1

分析 孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳定律用了假說(shuō)演繹法，其基本步驟：提出問(wèn)題→作出假說(shuō)→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（測(cè)交實(shí)驗(yàn)）→得出結(jié)論．
孟德?tīng)枌?duì)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的解釋?zhuān)海?）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(duì)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?tīng)栆渣S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(cè)交的實(shí)驗(yàn)，按照“（分析現(xiàn)象-提出假說(shuō)-檢驗(yàn)假說(shuō)-得出結(jié)論），最后得出了自由組合定律．孟德?tīng)栐趦蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中：
（2）在孟德?tīng)栔�后，薩頓運(yùn)用類(lèi)比推理方法，提出基因位于染色體上的假說(shuō)，提出假說(shuō)的理由是基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系．請(qǐng)你利用類(lèi)比推理的方法，推斷出基因與DNA長(zhǎng)鏈的關(guān)系是 基因是DNA片段．
（3）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(cè)，最合理的假說(shuō)是親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變．
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(shuō)演繹推理的結(jié)論，因此該實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象能夠驗(yàn)證提出的假說(shuō)．
根據(jù)假說(shuō)的“演繹”過(guò)程是：若上述假說(shuō)成立，則若F₁產(chǎn)生配子時(shí)成對(duì)遺傳因子分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合，則測(cè)交后代會(huì)出現(xiàn)四種性狀，比例接近1：1：1：1．
故答案為：
（1）分離  　自由組合  　測(cè)交
（2）類(lèi)比推理   基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系    基因是DNA片段
（3）①親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變
②親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變   選擇F₁中直剛毛雌果蠅與卷剛毛雄果蠅進(jìn)行測(cè)交   直剛毛雌果蠅、卷剛毛雌果蠅、直剛毛雄果蠅、卷剛毛雄果蠅   　1：1：1：1

點(diǎn)評(píng) 本題考查孟德?tīng)栠z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?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)過(guò)程及孟德?tīng)枌?duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的解釋?zhuān)�明確測(cè)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(cè)交的定義設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．