1、核心素养微专题之科学方法（三）假说演绎法 【科学方法精析科学方法精析】1.“1.“假说假说演绎法演绎法”概述：概述：(1)(1)概念：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问概念：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的某种假说，然后根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，最后通过实题的某种假说，然后根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，最后通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预测相符，就证明假说是正确的，验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预测相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。反之，则说明假说是错误的。(2)(2)意义：孟德尔发现
2、基因分离定律和自由组合定律的过程就是意义：孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是“假说假说演绎演绎法法”的充分体现。高考复习中，通过挖掘的充分体现。高考复习中，通过挖掘“假说假说演绎法演绎法”内涵，运用它解内涵，运用它解答遗传设计题时取得了良好的效果。答遗传设计题时取得了良好的效果。2.2.在遗传与进化模块中的应用实例：在遗传与进化模块中的应用实例：(1)(1)孟德尔定律发现中的假说孟德尔定律发现中的假说演绎。演绎。(2)(2)纯合纯合/杂合探究中的假说杂合探究中的假说演绎。演绎。(3)(3)显性显性/隐性探究中的假说隐性探究中的假说演绎。演绎。(4)(4)性状的遗传是否遵循孟德尔定律
3、探究中的假说性状的遗传是否遵循孟德尔定律探究中的假说演绎。演绎。(5)“(5)“基因在染色体上基因在染色体上”证明中的假说证明中的假说演绎。演绎。(6)(6)基因在染色体上的位置关系探究中的假说基因在染色体上的位置关系探究中的假说演绎。演绎。(7)DNA(7)DNA是遗传物质探究中的假说是遗传物质探究中的假说演绎。演绎。(8)DNA(8)DNA复制方式探究中的假说复制方式探究中的假说演绎。演绎。(9)(9)密码子发现中的假说密码子发现中的假说演绎。演绎。(10)(10)变异类型探究中的假说变异类型探究中的假说演绎。演绎。(11)(11)表型模拟探究中的假说表型模拟探究中的假说演绎。演绎。3.“
4、3.“假说假说演绎法演绎法”的实施及探究：的实施及探究：(1)(1)教材与科学方法的对应：教材与科学方法的对应：(2)(2)剖析剖析“假说假说”与与“演绎演绎”中常见的论述：中常见的论述：若若F F1 1产生配子时的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近产生配子时的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1111属于演属于演绎的内容。绎的内容。若若F F1 1产生配子时的遗传因子分离，则产生配子时的遗传因子分离，则F F2 2中三种遗传因子组成的个体比接近中三种遗传因子组成的个体比接近121121不属于演绎的内容，属于对现象的推理和想象，也就是对现象的解释不属于演绎的内容，属于对现象的推理和
5、想象，也就是对现象的解释部分。部分。F F1 1能产生数量相等的两种配子属于推理内容。能产生数量相等的两种配子属于推理内容。“测交实验测交实验”是对推理过程是对推理过程(也就是演绎也就是演绎)及结果进行的检验。及结果进行的检验。体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上这句话的前半句属于体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上这句话的前半句属于假说内容，后半句中位于同源染色体上孟德尔并未作出说明。假说内容，后半句中位于同源染色体上孟德尔并未作出说明。豌豆在自然状态下一般是纯种这句话属于现象的理解不属于孟德尔假说的豌豆在自然状态下一般是纯种这句话属于现象的理解不属于孟德尔假说的内容。内
6、容。4.4.模型应用迁移：肺炎链球菌转化实验，内化模型应用迁移：肺炎链球菌转化实验，内化“假说假说”与与“演绎演绎”(1)(1)借助格里菲思的肺炎链球菌转化实验，内化借助格里菲思的肺炎链球菌转化实验，内化“假说假说”确定过程：确定过程：根据格里菲思的肺炎链球菌转化实验得出：根据格里菲思的肺炎链球菌转化实验得出：R R型细菌与加热致死的型细菌与加热致死的S S型细菌型细菌混合之后有活的混合之后有活的S S型细菌出现，那么，活的型细菌出现，那么，活的S S型细菌从何而来。型细菌从何而来。实验步骤：实验步骤：活的活的R R型细菌型细菌+小鼠小鼠小鼠存活小鼠存活 活的活的S S型细菌型细菌+小鼠小鼠小
7、鼠死亡小鼠死亡 加热致死的加热致死的S S型细菌型细菌+小鼠小鼠小鼠存活小鼠存活 活的活的R R型细菌型细菌+加热致死的加热致死的S S型细菌型细菌+小鼠小鼠小鼠死亡，并从小鼠体内分离小鼠死亡，并从小鼠体内分离出活的出活的S S型细菌型细菌 提出问题：步骤中的活的提出问题：步骤中的活的S S型细菌从何而来？型细菌从何而来？可能的假说：可能的假说：根据得出的解释根据得出的解释“活的活的S S型细菌由型细菌由R R型细菌转化而来，且转化需要借助加热致型细菌转化而来，且转化需要借助加热致死的死的S S型细菌型细菌”，接下去的问题是，接下去的问题是“S S型细菌体内的什么物质起到了转化作型细菌体内的什
8、么物质起到了转化作用用”。在此问题的驱动下提出进一步的解释。在此问题的驱动下提出进一步的解释。可能的解释可能的解释(2)(2)借助艾弗里的离体肺炎链球菌转化实验，内化借助艾弗里的离体肺炎链球菌转化实验，内化“演绎演绎”过程：过程：演绎：可以用什么实验来验证你的假说？请设计实验并预测实验结果。演绎：可以用什么实验来验证你的假说？请设计实验并预测实验结果。设计实验验证自己提出的假说，如果假说成立，则细胞提取物中的转化因设计实验验证自己提出的假说，如果假说成立，则细胞提取物中的转化因子很可能就是子很可能就是DNADNA，进一步实验检验进行确认。这一推理过程即为基于假说成，进一步实验检验进行确认。这一
9、推理过程即为基于假说成立情况下的立情况下的“演绎演绎”过程。过程。5.“5.“假说假说演绎法演绎法”的生活应用：的生活应用：【方法应用演练方法应用演练】1.1.将稳定遗传的茉莉花紫色花品种和白色花品种杂交，子一代均为紫色花将稳定遗传的茉莉花紫色花品种和白色花品种杂交，子一代均为紫色花(正正反交结果一致反交结果一致)。为探究其遗传机理，某同学进行如下研究：。为探究其遗传机理，某同学进行如下研究：提出假说：茉莉花花色由一对等位基因控制，紫花对白花为显性提出假说：茉莉花花色由一对等位基因控制，紫花对白花为显性演绎推理：若将演绎推理：若将F F1 1与亲代白花进行杂交，预期子代中紫花与亲代白花进行杂交
10、，预期子代中紫花白花白花=11=11实验验证：将实验验证：将F F1 1与亲代白花进行杂交，统计子代花色为紫花与亲代白花进行杂交，统计子代花色为紫花红花红花白花白花=121=121下列针对上述研究过程的叙述错误的是下列针对上述研究过程的叙述错误的是()A.A.该同学的演绎推理是错误的该同学的演绎推理是错误的B.B.演绎结果与实验结果不相符，上述假说不成立演绎结果与实验结果不相符，上述假说不成立C.C.依据实验结果假说应修正为：茉莉花花色由两对基因控制，且独立遗传依据实验结果假说应修正为：茉莉花花色由两对基因控制，且独立遗传D.D.对对F F1 1自交后代进行演绎推理，结果应该是紫花自交后代进行
11、演绎推理，结果应该是紫花红花红花白花白花=961=961【解析解析】选选A A。据题干可知，用纯种白花与纯种紫花杂交，正反交的结果。据题干可知，用纯种白花与纯种紫花杂交，正反交的结果F F1 1均均表现紫色花，说明紫花对白花为显性，但无法得知该性状由几对等位基因控表现紫色花，说明紫花对白花为显性，但无法得知该性状由几对等位基因控制。故需要通过假说制。故需要通过假说演绎的科学方法进行分析验证。该同学的假说是演绎的科学方法进行分析验证。该同学的假说是“茉茉莉花花色由一对等位基因控制莉花花色由一对等位基因控制(A(A、a)a)，紫花对白花为显性，紫花对白花为显性”，则，则F F1 1为杂合子为杂合子
12、(Aa)(Aa)，若将，若将F F1 1与亲代白花与亲代白花(aa)(aa)进行杂交，预期子代中紫花进行杂交，预期子代中紫花(Aa)(Aa)白花白花(aa)=11(aa)=11，该演绎推理过程合理，该演绎推理过程合理，A A错误；演绎推理后需进行实验验证，若错误；演绎推理后需进行实验验证，若实验结果与预期结论相符，则假说正确，若不相符，则假说错误，由题干可实验结果与预期结论相符，则假说正确，若不相符，则假说错误，由题干可知，该同学的实验结果与假说不符，故假说错误，知，该同学的实验结果与假说不符，故假说错误，B B正确；因为假说错误，正确；因为假说错误，所以应依据实验结果将假说修正为：茉莉花花色
13、由两对基因控制，且独立遗所以应依据实验结果将假说修正为：茉莉花花色由两对基因控制，且独立遗传传(设为设为AaAa、Bb)Bb)，则，则F F1 1基因型为基因型为AaBbAaBb，对，对F F1 1自交后代进行演绎推理，预期结果自交后代进行演绎推理，预期结果应该是紫花应该是紫花红花红花白花白花=9(A_ B_)6(A_bb+aaB_)1(aabb)=9(A_ B_)6(A_bb+aaB_)1(aabb)，由此可知，由此可知，C C、D D正确。正确。2.2.孟德尔运用孟德尔运用“假说假说演绎法演绎法”发现了基因的分离定律，下列相关叙述正确发现了基因的分离定律，下列相关叙述正确的是的是()A.A
14、.孟德尔通过观察等位基因随同源染色体分离而分离发现了问题孟德尔通过观察等位基因随同源染色体分离而分离发现了问题B.B.生物体能产生数量相等的雌、雄配子是假说的内容之一生物体能产生数量相等的雌、雄配子是假说的内容之一C.FC.F1 1与隐性纯合子杂交，预测后代产生与隐性纯合子杂交，预测后代产生1111的性状分离比是孟德尔根据假说的性状分离比是孟德尔根据假说进行的演绎推理进行的演绎推理D.D.分离定律的实质是分离定律的实质是F F2 2出现出现3131的性状分离比的性状分离比【解题指南解题指南】孟德尔假说孟德尔假说演绎法的推理过程是：演绎法的推理过程是：1 1发现问题发现问题(为什么为什么F F2
15、 2出现了出现了3131的性状分离比的性状分离比)2)2作出假设，孟德尔共作了四个假设，作出假设，孟德尔共作了四个假设，(其中假设的核心其中假设的核心是分离定律的实质是分离定律的实质)3)3演绎推理演绎推理(遗传图谱来推理遗传图谱来推理)4)4实验测交验证，然后得实验测交验证，然后得出结论。出结论。【解析解析】选选C C。孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，。孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，F F2 2中出现了中出现了3131的性状分离比，由此提出是什么原因导致遗传性状在杂交后代中按一定的性状分离比，由此提出是什么原因导致遗传性状在杂交后代中按一定比例分离的呢？该过程属于发现问
16、题，比例分离的呢？该过程属于发现问题，A A错误；雄性生物产生的配子数量远多错误；雄性生物产生的配子数量远多于雌性生物产生的配子数量，于雌性生物产生的配子数量，B B错误；错误；F F1 1与隐性纯合子杂交，预测后代产生与隐性纯合子杂交，预测后代产生1111的性状分离比是孟德尔根据假说进行的演绎推理，的性状分离比是孟德尔根据假说进行的演绎推理，C C正确；分离定律的实正确；分离定律的实质是在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独质是在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分离而分立性；在减数分
17、裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分离而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代，离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代，D D错误。错误。3.3.摩尔根及其团队在研究果蝇眼色时，发现摩尔根及其团队在研究果蝇眼色时，发现F F1 1的雌雄红眼杂交，后代白眼占的雌雄红眼杂交，后代白眼占1/41/4，且都是雄果蝇，且都是雄果蝇(如图如图)。针对这个现象，有以下三种假设。针对这个现象，有以下三种假设。假设假设1 1：控制白眼的基因：控制白眼的基因(w)(w)只位于只位于Y Y染色体上。染色体上。假设假设2 2：控制白眼的基因：控制白眼的基因(w)(w)位于位于X X和和Y
18、Y染色体上。染色体上。假设假设3 3：控制白眼的基因：控制白眼的基因(w)(w)只位于只位于X X染色体上。染色体上。请分析回答下列问题：请分析回答下列问题：(1)(1)假设假设1 1不成立的理由是不成立的理由是_。(2)(2)若假设若假设2 2成立，成立，F F1 1杂交得到的子代表型及比例为杂交得到的子代表型及比例为_；则群体中；则群体中与眼色有关的基因型有与眼色有关的基因型有_种。种。(3)(3)摩尔根还做了一个回交实验摩尔根还做了一个回交实验(让亲代白眼雄果蝇和让亲代白眼雄果蝇和F F1 1红眼雌果蝇交配红眼雌果蝇交配)，该，该实验的结果不能否定假设实验的结果不能否定假设2 2或假设或
19、假设3 3，原因是，原因是_。(4)(4)若要证明假设若要证明假设3 3正确，可以采取的杂交方案为正确，可以采取的杂交方案为_，后代应出现，后代应出现的结果是的结果是_。(5)(5)研究小组已经证明，控制眼色的基因只位于研究小组已经证明，控制眼色的基因只位于X X染色体上；另外有一对控制染色体上；另外有一对控制体色的基因位于常染色体上；则群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有体色的基因位于常染色体上；则群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有_种。种。【解析解析】(1)(1)若控制白眼的基因若控制白眼的基因(w)(w)只位于只位于Y Y染色体上，则白眼雄性果蝇的雄性染色体上，则白眼雄性果蝇的雄性
20、后代应均为白眼，与实验结果相矛盾，因此假设后代应均为白眼，与实验结果相矛盾，因此假设1 1不成立。不成立。(2)(2)若控制白眼的基因若控制白眼的基因(w)(w)位于位于X X和和Y Y染色体上，则亲本雌、雄果蝇的基因型为染色体上，则亲本雌、雄果蝇的基因型为X XW WX XW W、X Xw wY Yw w，F F1 1雌、雄果蝇的基因型为雌、雄果蝇的基因型为X XW WX Xw w、X XW WY Yw w，F F1 1杂交得到的子代，雌性均杂交得到的子代，雌性均为红眼，雄性中一半表现为红眼，一半表现为白眼，表型及比例为红眼雌果为红眼，雄性中一半表现为红眼，一半表现为白眼，表型及比例为红眼雌
21、果蝇蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇=211(=211(或红眼或红眼白眼白眼=31)=31)；群体中与眼色；群体中与眼色有关的基因型，雌性有有关的基因型，雌性有3 3种，雄性有种，雄性有4 4种，共有种，共有7 7种。种。(3)(3)控制白眼的基因控制白眼的基因(w)(w)不论位于不论位于X X和和Y Y染色体上，还是只位于染色体上，还是只位于X X染色体上，让亲染色体上，让亲代白眼雄果蝇代白眼雄果蝇X Xw wY Yw w和和F F1 1红眼雌果蝇红眼雌果蝇X XW WX Xw w交配，子代雌雄果蝇中均有一半红眼一交配，子代雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼，因此该杂交方案不能否定假设
22、半白眼，因此该杂交方案不能否定假设2 2或假设或假设3 3。(4)(4)若要证明假设若要证明假设3 3正确，可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交，则子代正确，可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交，则子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼。若控制白眼的基因雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼。若控制白眼的基因(w)(w)位于位于X X和和Y Y染色体上，染色体上，则子代雌雄果蝇均为红眼。则子代雌雄果蝇均为红眼。(5)(5)控制眼色的基因只位于控制眼色的基因只位于X X染色体上，则与眼色有关的基因型共有染色体上，则与眼色有关的基因型共有3+2=53+2=5种；种；另外有一对控制体色的基因位于常染色体上，则与
23、体色有关的基因型共有另外有一对控制体色的基因位于常染色体上，则与体色有关的基因型共有3 3种，种，群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有5 53=153=15种。种。答案：答案：(1)F(1)F1 1出现红眼雄果蝇出现红眼雄果蝇(或或F F1 1没有白眼雄果蝇没有白眼雄果蝇)(2)(2)红眼雌果蝇红眼雌果蝇红眼雄红眼雄果蝇果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇=211(=211(或红眼或红眼白眼白眼=31)=31)7 7(3)(3)根据假设根据假设2 2和假设和假设3 3推导出的结果相同，回交实验的结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼推导出的结果相同，回交实验的结果都
24、是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼(4)(4)让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交 子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼为白眼(5)15(5)15【加固训练加固训练拔高拔高】已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A A与与a a控控制。在自由放养多年的一群牛中制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出随机选出1 1头无角公牛和头无角公牛和6 6头有角母牛分别交配，每头母牛只产了头有角母牛分别交配，每头母
25、牛只产了1 1头小牛。在头小牛。在6 6头小牛中，头小牛中，3 3头有角，头有角，3 3头无角。头无角。(1)(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。(2)(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群(假设无突变发生假设无突变发生)为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？(简要简要写出杂交组合、预期结果并得出结论写出杂交组合、预期结果并得出结论)【解析解析】
26、(1)(1)按按“假说假说演绎法演绎法”的基本思路分析如表所示：的基本思路分析如表所示：(2)(2)从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交，结果和结论的对应关系分析如下从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交，结果和结论的对应关系分析如下表：表：答案：答案：(1)(1)不能确定。不能确定。假设无角为显性，则公牛的基因型为假设无角为显性，则公牛的基因型为AaAa，6 6头母牛的头母牛的基因型都为基因型都为aaaa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/21/2，6 6个个组合后代合计会出现组合后代合计会出现3 3头无角小牛，头无角小牛，3 3头有角小
27、牛。假设有角为显性，则公头有角小牛。假设有角为显性，则公牛的基因型为牛的基因型为aaaa，6 6头母牛可能有两种基因型，即头母牛可能有两种基因型，即AAAA和和AaAa。AAAA的后代均为有角。的后代均为有角。AaAa的后代或为无角或为有角，概率各占的后代或为无角或为有角，概率各占1/21/2，由于配子的随机结合及后代数量，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离少，实际分离比例可能偏离1/21/2。所以，只要母牛中具有。所以，只要母牛中具有AaAa基因型的头数大于基因型的头数大于或等于或等于3 3头，那么头，那么6 6个组合后代合计也会出现个组合后代合计也会出现3 3头无角小牛，头无角小牛，3 3头有角小牛。综头有角小牛。综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。谢谢观看！(2)(2)从牛群中选择多对有角公牛与有角母牛杂交从牛群中选择多对有角公牛与有角母牛杂交(有角公牛有角公牛有角母牛有角母牛)，如果，如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。则无角为显性，有角为隐性。
