归纳、演绎、类比和模型方法
考点41 归纳、演绎、类比和模型方法
方法
举例
归纳
细胞学说的提出
演绎
孟德尔对测交实验的预测
类比
萨顿的推理(根据基因和染色体之间的平行行为,推断基因位于染色体上)
模型
方法
概念模型
如对真核细胞结构共同特征的文字描述、达尔文的自然选择学说的解释模型等
物理模型
如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型等
数学模型
如“J”型种群增长的数学模型:
Nt=N0λt
典例 模型构建、类比推理、假说—演绎等是现代科学研究中常用的科学方法。利用模型构建法,沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构;利用假说—演绎法,孟德尔发现了两大遗传定律;利用类比推理,萨顿提出了基因位于染色体上的假说。据此分析回答下列问题:
(1)沃森和克里克所构建的DNA双螺旋结构模型属于________模型。种群“J”型增长的数学模型Nt=N0λt的模型假设是:_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用类比推理法,萨顿提出了基因位于染色体上的假说,提出该假说的理由是________________________________________________________________________。
请你利用类比推理的方法,推断出基因与DNA分子的关系是__________________________。
(3)孟德尔以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆作亲本,设计了纯合亲本的杂交、F1自交和测交等一系列实验,利用假说—演绎法“分析现象→作出假设→检验假设→得出结论”,最后得出了自由组合定律。
①孟德尔提出的解释自由组合现象的“假说”是:_____________________________
________________________________________________________________________。
②孟德尔的“演绎”过程是:______________________________________________
________________________________________________________________________。
③孟德尔做的测交实验的结果验证了他的假说。
归纳、演绎、类比和模型方法
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(4)果蝇体表硬而长的毛称为刚毛,一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中,偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。请回答下列问题(等位基因分别用A和a表示):
①已知控制刚毛性状的基因不在性染色体的同源区段,卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢?有一种假说认为这是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生显性突变(隐性基因突变为显性基因),请尝试再写出两种假说:____________________________________________
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
②已知这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交,F1全部直刚毛,F1雌雄果蝇随机交配,F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1,此时最合理的假说是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③为验证②中的假说,某同学设计了如图所示的测交实验。
该实验及现象是否能够验证第②小题中提出的假说?请说明理由:_______________
________________________________________________________________________。
④若为你提供以下纯合的果蝇作为材料:直刚毛雌果蝇、直刚毛雄果蝇、卷刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇,请你也来设计一个测交实验,以验证第②小题中提出的假说,并预测实验结果:
实验方案:________________________________________________________________。
预测结果:________________________________________________________________。
答案 (1)物理 在理想条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍
(2)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 基因是DNA分子片段
(3)①F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合,F1产生4种比例相等的配子,雌雄配子的结合是随机的 ②若F1产生配子时成对的遗传因子分离,不成对的遗传因子自由组合,则测交后代会出现四种性状,比例接近1∶1∶1∶1
(4)①亲代生殖细胞中X染色体上基因发生隐性突变 亲代生殖细胞中常染色体上基因显性突变(环境影响基因的表达) ②亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变 ③能,因为实验结果符合按照该假说演绎推理的结论 ④取直刚毛雄果蝇和卷刚毛雌果蝇进行测交 测交后代中,雌果蝇全为直刚毛,雄果蝇全为卷刚毛
归纳、演绎、类比和模型方法
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解析 (1)构建DNA的双螺旋结构模型属于物理模型;种群的增长曲线属于数学模型,“J”型曲线的假设的前提是增长倍数为定值。(2)萨顿根据基因和染色体行为存在着明显的平行关系,利用类比推理的方法得到基因在染色体上的结论。(3)孟德尔解释自由组合现象的假说是:F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合,F1产生4种比例相等的配子,雌雄配子的结合是随机的;孟德尔的演绎过程中,若假说正确,则测交后代会出现4种性状,比例接近1∶1∶1∶1。
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