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專(zhuān)題08“假說(shuō)—演繹法”解決生物變異實(shí)驗(yàn)題【要點(diǎn)提煉】“假說(shuō)—演繹法”指在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題以后,通過(guò)推理和想象提出解釋問(wèn)題的某種假說(shuō),然后根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理,再通過(guò)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(shuō)是正確的,反之,則說(shuō)明假說(shuō)是錯(cuò)誤的。孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)基因分離定律和自由組合定律的過(guò)程就是“假說(shuō)—演繹法”的充分體現(xiàn)。高考復(fù)習(xí)中,通過(guò)挖掘“假說(shuō)—演繹法”內(nèi)涵,運(yùn)用它解答遺傳設(shè)計(jì)題時(shí)分解為3步:提出假設(shè),正向演繹推理(結(jié)論→結(jié)果),逆向答題(結(jié)果→結(jié)論),取得了良好的效果?!就卣咕毩?xí)】選擇題1.孟德?tīng)栐谔剿鬟z傳規(guī)律時(shí),運(yùn)用了“假說(shuō)﹣演繹法”,下列相關(guān)敘述正確的是()A.在“一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)”中提出了遺傳因子的說(shuō)法 B.孟德?tīng)査骷僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合” C.假說(shuō)能解釋F1自交出現(xiàn)3:1分離比的原因,所以假說(shuō)成立 D.“遺傳因子在體細(xì)胞的染色體上成對(duì)存在”屬于假說(shuō)內(nèi)容【解答】解:A、孟德?tīng)栐凇耙粚?duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)”中提出了遺傳因子的說(shuō)法,A正確;B、孟德?tīng)査骷僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“生物體的性狀是由遺傳因子控制的”,B錯(cuò)誤;C、假說(shuō)能解釋F1自交出現(xiàn)3:1分離比的原因,但這不能說(shuō)明假說(shuō)成立,假說(shuō)成立還需要經(jīng)過(guò)其他實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,C錯(cuò)誤;D、“遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在”屬于假說(shuō)內(nèi)容,孟德?tīng)査诘哪甏€不知道遺傳因子與染色體的關(guān)系,D錯(cuò)誤。故選:A。2.在探索遺傳本質(zhì)的過(guò)程中,科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是()孟德?tīng)柀仼佂愣闺s交實(shí)驗(yàn)薩頓﹣﹣研究蝗蟲(chóng)的減數(shù)分裂摩爾根﹣﹣果蠅雜交實(shí)驗(yàn)A假說(shuō)﹣演繹法假說(shuō)﹣演繹法類(lèi)比推理法B假說(shuō)﹣演繹法類(lèi)比推理法類(lèi)比推理法C假說(shuō)﹣演繹法類(lèi)比推理法假說(shuō)﹣演繹法D類(lèi)比推理法假說(shuō)﹣演繹類(lèi)比推理法A.A B.B C.C D.D【解答】解:①1866年孟德?tīng)柼岢鲞z傳定律時(shí)采用了假說(shuō)﹣演繹法;②1903年薩頓采用類(lèi)比推理法提出了“基因在染色體上”的假說(shuō);③1910年摩爾根采用假說(shuō)﹣演繹法證明了基因位于染色體上。故選:C。3.孟德?tīng)栠\(yùn)用“假說(shuō)﹣演繹法”,進(jìn)行豌豆一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了分離定律。下列哪一項(xiàng)屬于其研究過(guò)程中的“驗(yàn)證”()A.豌豆的“莖高”性狀受遺傳因子控制 B.測(cè)交結(jié)果是30株高莖,34株矮莖 C.測(cè)交預(yù)期結(jié)果是高莖:矮莖接近于1:1 D.親本產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分開(kāi)【解答】解:A、豌豆的“莖高”性狀受遺傳因子控制,屬于假說(shuō)內(nèi)容,A錯(cuò)誤;B、測(cè)交結(jié)果是30株高莖,34株矮莖,這是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,B正確;C、測(cè)交預(yù)期結(jié)果是高莖:矮莖接近于1:1,這是演繹,C錯(cuò)誤;D、親本產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分開(kāi),屬于假說(shuō)內(nèi)容,D錯(cuò)誤。故選:B。4.孟德?tīng)柼剿鞣蛛x定律時(shí),運(yùn)用了“假說(shuō)﹣演繹法”,該方法的基本過(guò)程:在觀察與分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題,通過(guò)推理和想象提出解決問(wèn)題的假說(shuō),根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明假說(shuō)。下列相關(guān)敘述正確的是()A.孟德?tīng)柾瓿蓽y(cè)交實(shí)驗(yàn)并統(tǒng)計(jì)結(jié)果屬于假說(shuō)﹣演繹法中的“演繹推理” B.孟德?tīng)査骷僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“生物體能產(chǎn)生數(shù)量相等的雌雄配子” C.根據(jù)成對(duì)遺傳因子分離的假說(shuō),推斷出F2有三種基因型且比例為1:2:1 D.根據(jù)成對(duì)遺傳因子分離的假說(shuō),設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)并推斷后代出現(xiàn)兩種性狀且比例為1:1【解答】解:A、演繹推理指的是,在提出假設(shè)后,如果這個(gè)假說(shuō)是正確的,這樣F1會(huì)產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子,這樣測(cè)交后代應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的類(lèi)型,不包括測(cè)交實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果,A錯(cuò)誤;B、孟德?tīng)査骷僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“生物的性狀是由細(xì)胞中的遺傳因子決定的”,B錯(cuò)誤;C、若F1產(chǎn)生配子時(shí)的遺傳因子分離,則F2中三種遺傳因子組成的個(gè)體比接近1:2:1,并非F2有三種基因型且比例為1:2:1,C錯(cuò)誤;D、若F1產(chǎn)生配子時(shí)的遺傳因子分離,則測(cè)交后代的兩種性狀比接近1:1,這是演繹推理,D正確。故選:D。5.1909年,摩爾根利用偶然發(fā)現(xiàn)的一只白眼雄果蠅進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn),如圖所示。請(qǐng)根據(jù)摩爾根實(shí)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí)判斷,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)可以推斷白眼屬于隱性性狀 B.設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)可以檢測(cè)待測(cè)個(gè)體產(chǎn)生配子的種類(lèi)及比例 C.摩爾根進(jìn)行的測(cè)交實(shí)驗(yàn)操作屬于假說(shuō)﹣演繹法中的演繹推理階段 D.利用白眼雌蠅和紅眼雄蠅可證明眼色基因僅位于X染色體上【解答】解:A、根據(jù)題意分析可知,紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1均為紅眼,說(shuō)明紅眼是顯性性狀,白眼是隱性性狀,A正確;B、測(cè)交實(shí)驗(yàn)可以檢測(cè)待測(cè)個(gè)體產(chǎn)生配子的種類(lèi)及比例,B正確;C、摩爾根進(jìn)行的測(cè)交實(shí)驗(yàn)操作屬于假說(shuō)﹣演繹法中的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段,C錯(cuò)誤;D、由以上分析可知,白眼為隱性性狀,所以利用白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅不能判斷眼色基因位于X染色體上還是常染色體上,而利用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅才能證明眼色基因僅位于X染色體上,D正確。故選:C。6.孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆等植物的雜交實(shí)驗(yàn),應(yīng)用假說(shuō)﹣演繹法提出了分離定律和自由組合定律。假說(shuō)﹣演繹法一般包括“觀察現(xiàn)象、提出問(wèn)題、作出假設(shè)、演繹推理、檢驗(yàn)假設(shè)、得出結(jié)論”六個(gè)環(huán)節(jié)。下列有關(guān)孟德?tīng)枴坝^察現(xiàn)象”的敘述,正確的是()A.豌豆在傳粉過(guò)程中花瓣保持閉合狀態(tài),故豌豆為自花傳粉植物 B.高莖、矮莖豌豆雜交子一代表現(xiàn)為高莖,子二代重新出現(xiàn)矮莖 C.豌豆在人工干預(yù)條件下可實(shí)現(xiàn)異花傳粉,且可得到可育后代 D.豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種,自交后代一般沒(méi)有性狀分離【解答】解:A、豌豆在開(kāi)花前就已完成授粉,故屬于嚴(yán)格的自花傳粉且閉花受粉的植物,這屬于豌豆本身的特性,不屬于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;B、高莖、矮莖豌豆雜交子一代表現(xiàn)為高莖,子二代重新出現(xiàn)矮莖,屬于孟德?tīng)栯s交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,B正確;C、豌豆在人工干預(yù)條件下可實(shí)現(xiàn)異花傳粉,且可得到可育后代,這是后代出現(xiàn)3:1的分離比的前提,C錯(cuò)誤;D、豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種,自交后代一般沒(méi)有性狀分離,這屬于豌豆本身的特性,不屬于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。故選:B。7.孟德?tīng)栐谕愣辜兒嫌H本雜交和F1自交遺傳實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用“假說(shuō)﹣演繹法”成功提出了基因分離定律。下列關(guān)于孟德?tīng)柕难芯窟^(guò)程的分析,正確的是()A.孟德?tīng)査骷僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“生物體能產(chǎn)生數(shù)量相等的雌雄配子” B.“測(cè)交實(shí)驗(yàn)”是對(duì)演繹推理過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行的檢驗(yàn) C.孟德?tīng)栆罁?jù)減數(shù)分裂的相關(guān)原理進(jìn)行“演繹推理”的過(guò)程 D.孟德?tīng)査骷僬f(shuō)內(nèi)容之一是“遺傳因子在體細(xì)胞染色體上成對(duì)存在”【解答】解:A、生物體產(chǎn)生的雌雄配子的數(shù)量并不相等,一般情況下是雄配子多于雌配子,A錯(cuò)誤;B、“測(cè)交實(shí)驗(yàn)”是對(duì)演繹推理過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行的檢驗(yàn),B正確;C、孟德?tīng)栆罁?jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及假設(shè)進(jìn)行“演繹推理”的過(guò)程,C錯(cuò)誤;D、孟德?tīng)柤僬f(shuō)中并沒(méi)有提到染色體,D錯(cuò)誤。故選:B。8.孟德?tīng)栐谔剿鬟z傳規(guī)律時(shí),運(yùn)用了“假說(shuō)﹣演繹法”,下列相關(guān)敘述不正確的是()A.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的過(guò)程采用了雜交、自交兩種方式 B.孟德?tīng)柤僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“生物體能產(chǎn)生數(shù)量相等的雌雄配子” C.“F1(Dd)能產(chǎn)生數(shù)量相等的兩種配子(D:d=1:1)”屬于推理內(nèi)容 D.對(duì)推理(演繹)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行的檢驗(yàn)是通過(guò)測(cè)交實(shí)驗(yàn)完成的【解答】解:A、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的過(guò)程采用了雜交、自交兩種方式,A正確;B、孟德?tīng)柤僬f(shuō)的核心內(nèi)容是“生物體的性狀是由遺傳因子控制的”,且雌雄配子的數(shù)量不等,B錯(cuò)誤;C、“F1(Dd)能產(chǎn)生數(shù)量相等的兩種配子(D:d=1:1)”屬于推理內(nèi)容,C正確;D、對(duì)推理(演繹)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行的檢驗(yàn)是通過(guò)測(cè)交實(shí)驗(yàn)完成的,D正確。故選:B。9.孟德?tīng)栐猛愣沟幕ㄉ誀钫归_(kāi)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)F1紫花自交后代有紫花和白花二種表現(xiàn)型,且比例接近3:1.下列敘述正確的是()A.F1紫花產(chǎn)生配子時(shí),因基因重組導(dǎo)致F2代的性狀分離 B.上述現(xiàn)象屬孟德?tīng)栄芯克谩凹僬f(shuō)﹣演繹法”的演繹過(guò)程 C.若對(duì)F1紫花進(jìn)行測(cè)交,則一定要對(duì)該紫花植株去雄操作 D.孟德?tīng)柼岢鰡?wèn)題是建立在豌豆純合親本雜交和F1自交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上【解答】解:A、F1紫花產(chǎn)生配子時(shí),因基因分離導(dǎo)致F2代的性狀分離,這里只涉及一對(duì)等位基因,不會(huì)發(fā)生基因重組,A錯(cuò)誤;B、上述現(xiàn)象屬孟德?tīng)栄芯克谩凹僬f(shuō)﹣演繹法”的提出假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;C、若對(duì)F1紫花進(jìn)行測(cè)交,則可以對(duì)該紫花植株去雄操作,也可以對(duì)白花植株進(jìn)行去雄操作,C錯(cuò)誤;D、孟德?tīng)柼岢鰡?wèn)題是建立在豌豆純合親本雜交和F1自交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,D正確。故選:D。10.孟德?tīng)栍猛愣惯M(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),成功揭示了遺傳的兩條基本規(guī)律。下列有關(guān)孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)的敘述錯(cuò)誤的是()A.孟德?tīng)栒J(rèn)為,生物遺傳的不是性狀本身,而是控制性狀的遺傳因子 B.孟德?tīng)栐隍?yàn)證假說(shuō)的正確性時(shí)采用了測(cè)交實(shí)驗(yàn) C.孟德?tīng)柕倪z傳定律適用于所有細(xì)胞生物 D.孟德?tīng)栠x用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功與豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性有關(guān)【解答】解:A、孟德?tīng)栒J(rèn)為,生物體的性狀由遺傳因子決定,遺傳因子隨配子遺傳給子代,A正確;B、孟德?tīng)栐隍?yàn)證假說(shuō)的正確性時(shí)采用了測(cè)交實(shí)驗(yàn),B正確;C、孟德?tīng)柕倪z傳定律僅適用于真核生物進(jìn)行有性生殖時(shí)細(xì)胞核基因的遺傳,C錯(cuò)誤;D、孟德?tīng)栠x用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功與豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性有關(guān),D正確。故選:C。二、非選擇題11.假說(shuō)﹣演繹法是在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問(wèn)題,通過(guò)推理和想像提出解釋問(wèn)題的假說(shuō),根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的科學(xué)方法。孟德?tīng)栠\(yùn)用假說(shuō)﹣演繹法,以高莖純種豌豆和矮莖純種豌豆做親本,分別設(shè)計(jì)了純合親本的雜交、F1的自交、測(cè)交三組實(shí)驗(yàn),最后得出了基因的分離定律。(1)孟德?tīng)柸M實(shí)驗(yàn)中,在現(xiàn)象分析階段完成的實(shí)驗(yàn)是;在檢驗(yàn)假設(shè)階段完成的實(shí)驗(yàn)是。(2)孟德?tīng)柼岢龅慕忉寣?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“假說(shuō)”是:①生物的性狀是由遺傳因子決定;②體細(xì)胞中遺傳因子是存在的;③生殖細(xì)胞(配子)中只含有;④受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。(3)除孟德?tīng)柕碾s交實(shí)驗(yàn)外,請(qǐng)?jiān)倥e出遺傳學(xué)研究中運(yùn)用假說(shuō)﹣演繹法的一個(gè)實(shí)例:?!窘獯稹拷猓海?)孟德?tīng)柸M實(shí)驗(yàn)中,在現(xiàn)象分析階段完成的實(shí)驗(yàn)是雜交、F1的自交;在檢驗(yàn)假設(shè)階段完成的實(shí)驗(yàn)是測(cè)交。(2)孟德?tīng)柼岢龅慕忉寣?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“假說(shuō)”是:①生物的性狀是由遺傳因子決定;②體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的;③生殖細(xì)胞(配子)中只含有每對(duì)遺傳因子中的一個(gè);④受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。(3)摩爾根用假說(shuō)﹣演繹法發(fā)現(xiàn)基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。故答案為:(1)雜交、F1的自交測(cè)交(2)成對(duì)每對(duì)遺傳因子中的一個(gè)(3)摩爾根發(fā)現(xiàn)基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)12.育種工作者利用y射線處理辣椒種子,經(jīng)培育得到3種雄性不育突變體品系A(chǔ)、B、C,其中A品系夏季種植時(shí)不能產(chǎn)生可育花粉,但在冬季溫室大棚中種植,花藥中約有20%的可育花粉。利用雄性不育突變體分別與育性正常的野生型辣椒品系進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),并對(duì)其后代的育性進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表所示:組合親本F1F2ⅠA×野生型可育可育:雄性不育=3:1ⅡB×野生型可育可育:雄性不育=9:7ⅢC×野生型雄性不育\(1)獲得的雜交種F1具有雜種優(yōu)勢(shì),但由于,這種優(yōu)勢(shì)無(wú)法在自交后代中保持,因而每年需要重新制種。為保證連年制種需對(duì)突變體A進(jìn)行保存留種,請(qǐng)結(jié)合相關(guān)信息設(shè)計(jì)保存突變體A的簡(jiǎn)便方案。(2)由組合Ⅰ可知,A品系的雄性不育對(duì)可育為;由組合Ⅱ可知,B品系的育性相關(guān)基因的遺傳遵循定律,F(xiàn)2雄性不育個(gè)體中純合子所占比例為。(3)為解釋組合皿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有人提出兩種假說(shuō):①C品系的雄性不育由細(xì)胞質(zhì)中基因控制;②C品系的雄性不育由細(xì)胞核中的顯性基因控制且C品系為純合子。為探究哪種假說(shuō)成立,以為親本進(jìn)行雜交,若后代,則說(shuō)明假說(shuō)①成立?!窘獯稹拷猓海?)雜交種F1具有雜種優(yōu)勢(shì),但由于雜交種F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離,這種優(yōu)勢(shì)無(wú)法在自交后代中持續(xù)保持,因而每年需要重新制種。保證連年制種需對(duì)突變體A進(jìn)行保存留種,根據(jù)題干信息“A品系夏季種植時(shí)不能產(chǎn)生可育花粉,但在冬季溫室大棚中種植,花藥中約有20%的可育花粉”,因此保存突變體A的簡(jiǎn)便方案為:在冬季溫室大棚中,使突變體A自交,收獲種子,獲得突變體A以備來(lái)年使用。(2)由分析可知,組合Ⅰ中A品系的雄性不育對(duì)可育為隱性;由組合Ⅱ可知,B品系的育性相關(guān)基因位于兩對(duì)同源染色體上,其遺傳遵循基因自由組合定律。其中F2雄性不育個(gè)體所占比例為,因此F2雄性不育個(gè)體中純合子所占比例為。(3)①C品系的雄性不育由細(xì)胞質(zhì)中顯性基因控制;②C品系的雄性不育由細(xì)胞核中的顯性基因控制且C品系為純合子。以組合皿的C與野生型辣椒為親本進(jìn)行雜交,若后代均為雄性不育,則說(shuō)明假說(shuō)①成立。(假設(shè)①成立,則C品系的雄性不育突變體個(gè)體細(xì)胞質(zhì)基因型為MM,野生型辣椒細(xì)胞質(zhì)基因?yàn)閙m,雜交后代細(xì)胞質(zhì)基因型為Mm,均為雄性不育)故答案為:(1)雜交種F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離在冬季溫室大棚中,使突變體A自交,收獲種子,獲得突變體A以備來(lái)年使用(2)隱性自由組合(和分離)(3)顯性組合皿的C與野生型辣椒均為雄性不育13.果蠅染色體數(shù)目少,容易培養(yǎng),子代數(shù)目多,所以是很好的遺傳學(xué)研究材料。Ⅰ.摩爾根在培養(yǎng)果蠅時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)一只白眼的雄果蠅,讓白眼雄果蠅和野生型紅眼雌果蠅雜交,后代全是紅眼果蠅,F(xiàn)1雌雄果蠅相互交配,F(xiàn)2中紅眼:白眼=3:1,且白眼都是雄性。若讓F2白眼雄果蠅和F2雌果蠅自由交配,后代中紅眼與白眼的比例為。Ⅱ.經(jīng)X射線處理的多只白眼雌果蠅和多只紅眼雄果蠅為親代進(jìn)行雜交,若干后代中出現(xiàn)了一只白眼雌果蠅。(1)嘗試從遺傳物質(zhì)角度分析可能的假說(shuō):①發(fā)生了基因突變,雄果蠅在產(chǎn)生配子的時(shí)候發(fā)生(填顯性或隱性)突變,紅眼基因和白眼基因結(jié)構(gòu)上的本質(zhì)區(qū)別是。②發(fā)生了紅眼基因所在片段丟失,該變異屬于,若含有該變異的配子部分不可育,則親代紅眼雄果蠅繁殖后代雌雄比例情況是。③發(fā)生了染色體數(shù)目變異(果蠅的性別取決于X染色體的條數(shù),含1條X染色體的為雄性,含2條X染色體的為雌性,含3條X染色體或者沒(méi)有X染色體的胚胎不能正常發(fā)育),該白眼雌果蠅性染色體組成為,其染色體異常的原因是。(2)經(jīng)證實(shí),這只白眼雌果蠅為基因突變所致,人們發(fā)現(xiàn)
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