假說—演繹法的詳解及其應(yīng)用

劉清華

這篇文章針對高中生物必修二第一章內(nèi)容運(yùn)用到的假說—演繹的科學(xué)方法進(jìn)行了的梳理和歸納，在講解孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)及摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)運(yùn)用其方法能使學(xué)生印象深刻，系統(tǒng)的掌握這些內(nèi)容，并能在解題時(shí)運(yùn)用這種方法。ジ咧猩物必修二《遺傳與進(jìn)化》中在孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中（一）、（二）以及基因位于染色體上這三節(jié)課都是運(yùn)用了假說—演繹法。假說—演繹法指在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題以后，通過推理和想象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)演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明是錯(cuò)誤的。這就是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法。必修二中在講解基因分離定律時(shí)用的就是假說—演繹法，但課本在論述時(shí)有點(diǎn)支離破碎，很多學(xué)生沒有形成一個(gè)整體的印象，對這種方法不是很理解，在做題的時(shí)候也不懂得去運(yùn)用，下面我就這個(gè)問題四個(gè)步驟進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納并舉例如何運(yùn)用假說—演繹法解題。ァ糎TH〗一、通過《孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)（一）》講解假說—演繹法〖HT〗ァ糎TF〗1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題〖HT〗〓孟德爾用具有一對相對性狀的純合高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，子一代表現(xiàn)為高莖。子一代自交，子二代出現(xiàn)性狀分離：既有高莖又有矮莖，比例為3：1。用其他一對相對性狀做實(shí)驗(yàn)也出現(xiàn)了同樣的結(jié)果?？磥?，F(xiàn)2中出現(xiàn)3:1的性狀分離比不是偶然的，是什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離呢？ァ糎TF〗2．根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理〖HT〗〓孟德爾解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的關(guān)鍵是F1能否產(chǎn)生兩種比例相同的雄配子或雌配子，這也是分離定律的實(shí)質(zhì)。如能產(chǎn)生，則讓F1與其隱性個(gè)體矮莖豌豆雜交，后代會出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型的后代：高莖、矮莖，且比例應(yīng)為1：1。ァ糎TF〗3．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證〖HT〗〓孟德爾用F1和隱性個(gè)體做了測交實(shí)驗(yàn)，得到了與假說演繹的測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同的結(jié)果。從而證實(shí)了自己的假說正確。這就是科學(xué)探究的一般方法假說演繹法。ァ糎TH〗二、運(yùn)用假說—演繹法講述《基因在染色體上》〖HT〗ァ糐P2〗〖HTF〗1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題〖HT〗〓摩爾根用這只白眼雄蠅與通常的紅眼雌蠅交配時(shí)，子一代不論雌雄都是紅眼，但子二代中雌的全是紅眼，雄的半數(shù)是紅眼，半數(shù)是白眼。如果雌雄不論，則子二代中紅眼∶白眼為3∶1。這顯然是個(gè)孟德爾比例數(shù)，但與一般孟德爾比例數(shù)不同的是，白眼全是雄蠅?！糐P〗ツΧ根做了回交實(shí)驗(yàn)，用最初出現(xiàn)的那只白眼雄蠅和它的后代中的紅眼雌蠅交配，結(jié)果產(chǎn)生1/4紅眼雄蠅、1/4紅眼雌蠅、1/4白眼雌蠅、1/4白眼雄蠅，這也完全符合孟德爾比例數(shù)。ァ糎TF〗2.提出解釋問題的假說〖HT〗〓摩爾根根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出如下假設(shè)：控制白眼性狀的基因ａ位于X染色體上，是隱性的。因?yàn)閅染色體上不帶有這個(gè)基因的顯性等位基因，所以最初發(fā)現(xiàn)的那只雄蠅的基因型是XａY，表現(xiàn)為白眼，跟這只雄蠅交配的紅眼雌蠅是顯性基因的純合子，基因型是XＡXＡ，白眼基因ａ是突變基因，紅眼基因Ａ是野生型基因，因?yàn)檫@對等位基因都在X染色體上，所以為明確起見，分別記作XＡ和Xａ，Y代表Y染色體。グ籽坌塾與純種紅眼雌蠅交配，白眼雄蠅的基因型是XａY，產(chǎn)生兩種精子，一種精子帶有X，上面有ａ基因，一種精子帶有Y，上面沒有相應(yīng)的基因。紅眼雌蠅的基因型是XＡXＡ，產(chǎn)生的卵細(xì)胞都帶有X，上面都有Ａ野生型基因。兩種精子（Xａ和Y)與卵細(xì)胞（XＡ)結(jié)合，子代雌蠅的基因型是XＡXａ因?yàn)椋翆Γ崾秋@性，所以表現(xiàn)型是紅眼，子代雄蠅的基因型是XＡY，所以表現(xiàn)型也是紅眼。子一代的紅眼雌蠅與紅眼雄蠅交配時(shí)，紅眼雌蠅(XＡXａ)產(chǎn)生兩種卵細(xì)胞：一種是XＡ，一種是Xａ。紅眼雄蠅也產(chǎn)生兩種精子：一種是XＡ，一種是Y。卵細(xì)胞與精子結(jié)合，形成4種合子，長大后，雌蠅都是紅眼(XＡXＡ和XＡXａ)，而雄蠅中一半是紅眼(XＡY)，一半是白眼(XａY)，表現(xiàn)型比例是2∶1∶1。ァ糎TF〗3.根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理〖HT〗〓白眼雌蠅XａXａ與紅眼雄蠅XＡY交配時(shí)，子代中雌蠅都是紅眼，雄蠅都是白眼。ァ糎TF〗4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證〖HT〗〓摩爾根把眼雌蠅與紅眼雄蠅交配后，子代中確實(shí)出現(xiàn)了雌蠅都是紅眼，雄蠅都是白眼的現(xiàn)象。這樣摩爾根就把決定紅眼和白眼的基因定位在X染色體上。ァ糎TH〗三、運(yùn)用假說演繹法解題〖HT〗ィ06全國卷I）31、從一個(gè)自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數(shù)量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律。ァ糐P2〗種群中的個(gè)體在繁殖過程中，起遺傳作用的是遺傳物質(zhì)或基因，不是性狀也不基因型。細(xì)胞質(zhì)遺傳和核遺傳的判斷通常采用同等條件下正交和反交后觀察子一代的表現(xiàn)來確定。細(xì)胞質(zhì)遺傳是以細(xì)胞質(zhì)基因?yàn)槲镔|(zhì)基礎(chǔ)的遺傳，在高等動(dòng)植物中表現(xiàn)正反交結(jié)果不同，子代的性狀完全與母本相似；而核遺傳中正反交子代的表現(xiàn)是為顯性性狀或有規(guī)律的比例〖JP〗。ヒ糯模式的判斷：先判斷顯隱性，再判斷位于什么染色體上。顯隱性可根據(jù)子一代的表現(xiàn)型來確定；位于什么染色體上，可根據(jù)子一代的各種性別的表現(xiàn)來確定，若子一代各種表現(xiàn)型雌雄表現(xiàn)比例相同，可斷定為常染體遺傳，若子一代各種表現(xiàn)型雌雄性別表現(xiàn)不相同則可斷定為性染色體遺傳。