备课素材：假说——演绎法的应用--高一下学期生物人教版必修2.docx

假说演绎法的应用孟德尔发现遗传定律的研究方法也是研究自然科学的方法，应用了假说演绎法，这是科学研究常用的方法。为什么必修2遗传和进化作为必修内容（学考要求），可能也是基于上述原因。孟德尔发现遗传定律假说演绎法在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说演绎法。遗传学的发展过程中用到了许多假说演绎法，如：1.遗传定律的发现19 世纪中期，孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中，发现杂种后代中出现一定比例的性状分离，两对及两对以上相对性状杂交实验中子二代出现不同性状自由组合现象。他通过严谨的推理和大胆的想象而提出假说（可以参考文章后的链接），并对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释。然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即：如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测；然后，将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明假说是错误的。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。演绎推理是科学论证的一种重要推理形式，测交实验值与理论推导值的一致性为什么就能证明假说是正确的呢?原来，测交后代的表现型及其比例真实地反映出子一代产生的配子种类及其比例， 根据子一代的配子型必然地可以推导其遗传组成，揭示这个奥秘为演绎推理的论证过程起到画龙点睛的作用，不揭示这个奥秘学生则难以理解“假说一演绎法” 的科学性和严谨性，对演绎推理得出的结论仍停留在知其然的状况。另外，摩尔根发现伴性遗传也是通过假说演绎法，发现白眼果蝇后，摩尔根假说：基因在X染色体上，Y染色体没有它的等位基因，然后通过实验再去验证。具体的过程可以参考文章后的链接。2.对基因与染色体的关系的探究历程1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的工作，遗传学界开始认识到孟德尔遗传理论的重要意义。如果孟德尔假设的遗传因子，即基因确实存在，那么它到底在哪里呢?1903年，美国遗传学家萨顿发现，孟德尔假设的一对遗传因子即等位基因的分离，与减数分裂中同源染色体的分离非常相似，即假说的提出是通过类比推理的方法。萨顿根据基因和染色体行为之间明显的平行关系，提出假说：基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的，也就是说，基因位于染色体上。美国遗传学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，也怀疑萨顿的假说，后来他做了大量的果蝇杂交实验，用实验把一个特定的基因和一条特定的染色体X染色体联系起来，从而证实了萨顿的假说。3.DNA复制方式的提出与证实美国物理学家沃森和英国生物学家克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名的论文的最后写道：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。”他们紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制时，双螺旋解开，解开的两条单链分别作为模板，根据碱基互补配对原则形成新链，因而每个新的DNA分子中都保留了原来DNA分子的一条链。这种复制方式被称为半保留复制。当然在证明半保留复制的过程中，有三种假设，全保留复制、半保留复制和弥散型复制。具体内容可以参考文章后的链接。1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法设计了巧妙的实验，实验结果与根据假说演绎推导的预期现象一致，证实了DNA的确是以半保留方式复制的。4.遗传密码的破译自1953年提出DNA双螺旋结构模型后，科学家就围绕遗传密码的破译开展了一系列探索。美籍苏联物理学家伽莫夫提出的3个碱基编码1个氨基酸的设想。克里克和他的同事通过大量的实验，以T4噬菌体为材料，研究其中某个基因的碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响，结果表明只可能是遗传密码中的3个碱基编码1个氨基酸。但是他们的实验无法说明由3个碱基排列成的1个密码对应的究竟是哪一个氨基酸。两位年轻的美国生物学家尼伦伯格和马太转换设计思路，巧妙设计实验，成功地破译了第1个遗传密码。在此后的六七年中，科学家破译了全部的遗传密码，并编制出了密码子表。具体的破译过程可以参考文章后的链接。例1、孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了基因的分离和自由组合定律。下列叙述错误的是（）A.F1体细胞中各种基因表达的机会不均等B.F1自交时，套袋以减少外源花粉的干扰C.F1测交实验，为了检验假说是否正确D.正反交实验，为了排除性别对子代性状表现的影响解析：F1体细胞中各种基因表达是选择性的，因此机会是不均等的，A正确；孟德尔的豌豆杂交实验中，亲本的杂交和测交操作中均要去雄、套袋过程，而F1自交过程不需要去雄和套袋操作，B错误；遗传定律发现过程 中，为了检验假说是否正确，应用F1测交实验，这是演绎推理过程，C正确；正反交实验，为了排除性别对子代性状表现的影响，D正确。故答案为B。例2、下列关于孟德尔遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是()A.实验材料豌豆的雌蕊、雄蕊的形成由性染色体上的基因决定B.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合C.孟德尔对自由组合定律现象的解释是基于对减数分裂的研究而提出的假说D.孟德尔设计测交实验并预测结果，是假说的演绎；实施测交实验，是假说的验证解析：实验材料豌豆是雌雄同株的植物，无性染色体，A错误；非同源染色体自由组合，使非同源染色体上的非等位基因自由组合，不能使同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误；孟德尔对自由组合定律现象的解释是基于对在人工杂交实验观察到的现象的基础上而提出的假说，C错误；孟德尔设计测交实验并预测结果，是假说的演绎；实施测交实验，是假说的验证，通过演绎推理及实验验证，证明其假说是正确的，D正确。故答案为D。学科网（北京）股份有限公司