7实验技能实验的假设和结论

实验技能（四）实验的假设和结论（2017高考全国卷川）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常 翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEE、 AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实 验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于 X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验 对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）解析：（1）实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用和杂交，得到Fi,再让Fi雌雄个体自由交配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上。同理用 和杂交判定基因E/e和B/b是否位于两对染色体上，用和杂交判定 基因E/e和A/a是否位于两对染色体上。预期实验结果（以判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上为例，假定不发生染色体变异和染色体交换）：aaBBEE XAAbbEEFnF2, F2个体中关于刚毛和眼的表现型及比例为有眼正常刚毛：有眼小刚毛：无眼正常刚毛：无眼小刚毛=9 : 3 : 3 ： 1。同理X杂交、X杂交后再进行F1雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表现型，且比例为9 : 3 : 3 ： 1。实验结论：X杂交tF1T F2,等位基因A/a和B/b位于两对染色体上。 X杂交 tF1T F2,等位基因E/e和B/b位于两对染色体上。 X杂交tF1TF2,等位基因E/e和 A/a位于两对染色体上。综合上述情况 ，得出A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对 染色体上。（2）实验思路：要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过aaBBEE、 AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察Fi雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于 X染色体上。预期实验结果：正交 早EEXaBXaBX父EEXAbYtFi：早全部为有眼正常刚毛正常翅,父全部为无眼正常刚毛正常翅。反交父EEXaBY X早EEXAbXAbtFi：早全部为有眼正常刚毛正常翅，父全部为有眼小刚毛正常翅。实验结论：A/a、B/b这两对等位基因都位于 X染色体上。答案：（1）选择X、X、X三个杂交组合，分别得到Fi和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9 : 3 : 3 : 1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上（2）选择 X杂交组合进行正反交，观察Fi中雄性个体的表现型。若正交得到的Fi中雄性个体与反交得到的Fi中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于 X染色体上i 假设与结论假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出的一种或几种可能性的答案和解释。若实验结果与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成立；反之,假设不成立。2. 探究性实验和验证性实验的区别比较项目探究性实验验证性实验概念指实验者在不知实验结果的前提下，通 过自己进行实验、探索、分析、研究得 出结论，从而形成科学概念的一种认知 活动指实验者针对已知的实验结果而进行 的以验证实验结果、巩固和加强有关知 识内容、培养实验操作能力为目的的重 复性实验实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与 其他因素的关系验证已知对象的已知属性、特征以及与 其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果 A，则B ”的形式 表达，是根据现有的科学理论、事实， 对所要研究的对象设想出一种或几种 可能的答案和解释因结论是已知的，故不存在假设问题1哺乳动物体温的相对恒定是完善的调节机制使机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。 动物产热的主要方式是细胞的有氧呼吸。为了探究哺乳动物随外界环境温度升高， 细胞呼吸强度是升高还是降低，某校生物兴趣小组制定了以下实验方案：(1) 实验假设： 。(2) 材料用具：略。(3) 实验步骤： 将4个恒温培养箱分别调节成10 C、20 C、30 C、40 C恒温，并编号为甲、乙、丙、丁四组； 取四只 400 克、健康的、 性别与生理状况相同的成年小白鼠分别放入 4个不同温度的恒温培养箱中； 一段时间后，用仪器测量小鼠耗氧量，做好记录并计算。答案： 哺乳动物随外界环境温度的升高，细胞呼吸强度降低2细菌具有细胞壁， 某研究小组欲设计实验探究其化学成分(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质； 且二者单独检验时互不干扰 )。请你帮他们完成实验过程：(1 )实验假设： 。(2)实验步骤： 将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。 将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。 取 A 加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并加热，取 B 加双缩脲试剂，摇匀。 观察并记录实验现象。(3)预测实验结果及结论： 若 A 若 A 若 A 若 A则细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质。则细菌细胞壁中 。 则细菌细胞壁中 则细菌细胞壁中 解析： (1)该实验的目的是探究细菌细胞壁的主要化学成分 ， 原理是糖类加硫酸水解后 用碱中和 ，再加斐林试剂加热有砖红色沉淀生成； 蛋白质与双缩脲试剂作用 ，生成紫色物质 ， 且二者单独检验时互不干扰。探究细菌细胞壁中是否有糖类和蛋白质 ， 可能的假设有 4 种： 同时含有糖类和蛋白质 ， 只含糖类 ， 只含蛋白质 ， 既不含糖类也不含蛋白质。(3) 4 种情况对应的结论及结果：若细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质 ，则实验结果是 A 出现砖红色沉淀 ， B 出现紫色。若细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质，则实验结果是 A出现砖红色沉淀，B不出现紫色。 若细菌细胞壁中含有蛋白质而不含糖类，则实验结果是 A不出现砖红色沉淀，B出现紫色。 若细菌细胞壁中不含糖类和蛋白质，则实验结果是 A不出现砖红色沉淀，B不出现紫色。答案：（1）细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质（或“细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质”或“细菌细胞壁中含有蛋白质而不含糖类”或“细菌细胞壁中不含糖类和蛋白质”）（3）出现砖红色沉淀出现紫色 出现砖红色沉淀不出现紫色 含有糖类而不含蛋白质 不出现砖红色沉淀出现紫色 含蛋白质，不含糖类 不出现砖红色沉淀不出现紫色不含糖类和蛋白质3. 某种植物的花色有紫色和白色两种。为探究该植物花色的遗传规律，某生物兴趣小 组用该植物的纯种进行杂交实验，实验结果如下：亲本FiF2紫花X白花全为紫花紫花：白花=63 : i对此实验结果，兴趣小组内进行了讨论和交流，对该植物的花色遗传最后得出了如下解释： 由一对基因（A、a）控制的，但含a的雄配子（花粉）部分不育； 由多对基因（A、a, B、b, C、c）共同控制的。（1）如果假设正确，上述实验Fi紫花植株产生的可育雄配子中a配子的概率是（2）为验证上述假设，该小组一致同意对 Fi进行测交实验，请预测两种假设的实验结果：假设：（Fi辛） ,（Fi 可。假设：（Fi辛） ,（Fi 可。如果实验证明假设是正确的，则上述实验F2中的紫花植株中纯种占 。（3）有同学认为还有其他的假设可以解释上述现象，请提出第三种假设并作简单的合理解释：。解析：根据题意可知，紫花和白花杂交，Fi全为紫花植株，Fi自交，F2中有紫花和白花，说明紫色对白色为显性。（i）若植株的花色由一对等位基因（A、a）控制，且含a的雄配子(花粉)部分不育，贝U Fi的基因型为 Aa, Fi早产生的配子有1/2A、1/2a, F2中白花植株aa占1/64，aa= 1/2a(雌)x雄配子，则Fi紫花植株产生的可育雄配子中a= 1/32。根据假设，F1的基因型为Aa, F1早测交即Aa x aa,子代表现型及比例为紫花(Aa): 白花(aa)= 1 : 1; FM产生配子为1/32a、31/32A ,测交结果为紫花(Aa):白花(aa)= 31 ： 1。根据假设：若植物的花色是由多对基因 (A、a、B、b、C、c)共同控制的，根据 F2中白花植株占1/64,推测花色由3对等位基因控制，F1紫花植株的基因型为 AaBbCc , F2 白花植株的基因型为 aabbcc,其他为紫花，据此分析，F1 ?与F1 £产生配子相同，F1测交子 代白花aabbcc所占比例为(1/2) x (1/2) x (1/2) = 1/8 ,则子代紫花为7/8,故F1 ?与F1父测交产 生子代均为紫花：白花=7 ： 1。据题意，假设F2中共有8种纯合子，且各占1/64,其中 表现为紫色的有 7 种，所以紫花植株中纯种占 7/63，即 1/9。(3)由一对基因(A、a)控制，但含a的雌、雄配子均部分不育，雌、雄可育配子中 a配子 的概率均为 1/8 时, 也会得出题中结果。答案： (1)1/32紫花：白花=1 : 1 紫花：白花=31 : 1 紫花：白花=7 : 1 紫花：白花=7 : 11/9(3)由一对基因(A、a)控制，但含a的雌、雄配子均部分不育；当雌、雄可育配子中 a 配子的概率均为 1/8时,也会得出题中结果