李 歐
遺傳探究題的考查主要包括以下幾個(gè)方面:作出假設(shè),設(shè)計(jì)方案,預(yù)期結(jié)果,得出結(jié)論。出題方向靈活多變,可能考查其中某個(gè)環(huán)節(jié),也可能綜合考查以上各個(gè)方面,要求學(xué)生有較強(qiáng)的分析綜合能力和科學(xué)探究能力。在近幾年高考中這類(lèi)題型頻繁出現(xiàn),所占分值很高,而學(xué)生解答這類(lèi)問(wèn)題又頻頻出錯(cuò)。因此,幫助學(xué)生建立一套分析和解決這類(lèi)問(wèn)題的方法是非常必要的。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn), 引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“假設(shè)—預(yù)期法”去分析和解決這類(lèi)問(wèn)題,效果不錯(cuò)。下面就結(jié)合近幾年高考中遺傳探究題的幾種常見(jiàn)題型,談?wù)勅绾芜\(yùn)用“假設(shè)—預(yù)期法”去分析和解決這類(lèi)問(wèn)題。
一、預(yù)測(cè)型
已知雜交方案,要求預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的子代結(jié)果并推斷出相應(yīng)的結(jié)論。
例1 從一個(gè)自然果蠅種群中選出一部分未交配過(guò)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(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)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?,F(xiàn)有從自然界中獲得的灰色與黃色果蠅若干,并進(jìn)行如下組合的雜交:灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅。如果只做一代雜交實(shí)驗(yàn),每個(gè)雜交組合選用多對(duì)果蠅,推測(cè)兩個(gè)雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀,并以此為依據(jù),對(duì)哪一種體色為顯性性狀,以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個(gè)問(wèn)題,作出相應(yīng)的推斷。(要求:只寫(xiě)出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論)
解析:根據(jù)“假設(shè)—預(yù)期法”的思路,問(wèn)題的分析和解決過(guò)程如下:
(1)作出假設(shè),列出所有可能的情況
假設(shè)1:灰色為顯性,黃色為隱性,基因位于常染色體上。
假設(shè)2:黃色為顯性,灰色為隱性,基因位于常染色體上。
假設(shè)3:灰色為顯性,黃色為隱性,基因位于X染色體上。
假設(shè)4:黃色為顯性,灰色為隱性,基因位于X染色體上。
(2)由上述假設(shè)出發(fā),推理分析,預(yù)期結(jié)果
根據(jù)假設(shè)1,雜交組合親本基因型及后代的情況預(yù)期如下:(“>”表示“數(shù)量上遠(yuǎn)多于”)
P灰色雌蠅 × 黃色雄蠅 P黃色雌蠅 × 灰色雄蠅
AA、Aaaaaa AA、Aa
↓ ↓
F1灰色(Aa)>黃色(aa)F1灰色(Aa)>黃色(aa)
根據(jù)假設(shè)2,雜交組合親本的基因型及后代的情況預(yù)期如下:
P灰色雌蠅 × 黃色雄蠅P黃色雌蠅 × 灰色雄蠅
aa AA、AaAA、Aaaa
↓↓
F1黃色(Aa)>灰色(aa)F1黃色(Aa)>灰色(aa)
根據(jù)假設(shè)3,雜交組合親本的基因型及后代的情況預(yù)期如下:
P灰色雌蠅 × 黃色雄蠅P黃色雌蠅 ×灰色雄蠅
XAXA、XAXaXaY XaXaXAY
↓ ↓
F1雌:灰(XAXa)>黃(XaXa) F1雌:灰(XAXa)
雄:灰(XAY)>黃(XaY)雄:黃(XaY)
根據(jù)假設(shè)4,雜交組合親本的基因型及后代的情況預(yù)期如下:
P灰色雌蠅×黃色雄蠅 P黃色雌蠅×灰色雄蠅
XaXa XAY XAXA、XAXAXaY
↓↓
F1雌:黃(XAXa) F1 雌:黃(XAXA)>灰(XaXa)
雄:灰(XaY)雄:黃(XAY)>灰(XaY)
(3)總結(jié)并得出相應(yīng)結(jié)論
結(jié)論1:如果兩個(gè)雜交組合的子一代中都是灰色個(gè)體遠(yuǎn)多于黃色個(gè)體,并且體色的遺傳與性別無(wú)關(guān),則灰色為顯性,基因位于常染色體上。
結(jié)論2:如果兩個(gè)雜交組合的子一代中都是黃色個(gè)體遠(yuǎn)多于灰色個(gè)體,并且體色的遺傳與性別無(wú)關(guān),則黃色為顯性,基因位于常染色體上。
結(jié)論3:如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅的子一代中無(wú)論雌雄都是灰色個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)多于黃色個(gè)體;并且在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅的子一代中雌性個(gè)體全為灰色,雄性個(gè)體全為黃色。則灰色為顯性,基因位于X染色體上。
結(jié)論4:如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅的子一代中雌性個(gè)體全為黃色,雄性個(gè)體全為灰色;并且在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅的子一代中無(wú)論雌雄都是黃色個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)多于灰色個(gè)體。則黃色為顯性,基因位于X染色體上。
上述結(jié)論:可作為參考答案。
二、評(píng)價(jià)型
已知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,要求學(xué)生通過(guò)分析作出正確的推斷。
例2 已知牛的有角與無(wú)角為一對(duì)相對(duì)性狀,由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中(無(wú)角的基因頻率與有角的基因頻率相等),隨機(jī)選出1頭無(wú)角公牛和6頭有角母牛分別交配,每頭母牛只產(chǎn)1頭小牛。在6頭小牛中,3頭有角,3頭無(wú)角。根據(jù)上述結(jié)果能否確定這對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀?并簡(jiǎn)要說(shuō)明推斷過(guò)程。
解析:根據(jù)“假設(shè)—預(yù)期法”的思路,問(wèn)題的分析和解決過(guò)程如下:
(1)作出假設(shè),列出所有可能的情況
假設(shè)1:有角為顯性。
假設(shè)2:無(wú)角為顯性。
(2)由上述假設(shè)出發(fā),推理分析,預(yù)期結(jié)果
根據(jù)假設(shè)1,題中的6頭有角母牛的基因型為AA或Aa,1頭無(wú)角公牛的基因型為aa。AA母牛的后代均為有角,Aa母牛的后代或?yàn)闊o(wú)角或?yàn)橛薪?,概率各?/2,由于配子的隨機(jī)結(jié)合及后代數(shù)量少,實(shí)際分離比例可能偏離1/2。所以,只要母牛中具有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭,那么6個(gè)組合后代就有可能會(huì)出現(xiàn)3頭無(wú)角小牛,3頭有角小牛。
根據(jù)假設(shè)2,題中的6頭有角母牛的基因型為aa ,1頭無(wú)角公牛的基因型為Aa時(shí),每個(gè)交配組合的后代或?yàn)橛薪腔驗(yàn)闊o(wú)角,概率各占1/2,6個(gè)組合后代也有可能會(huì)出現(xiàn)3頭無(wú)角小牛,3頭有角小牛。
(3)總結(jié)并得出相應(yīng)結(jié)論
綜合上述推理分析,最終作出不能確定這對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀的結(jié)論。
參考答案:不能確定。推斷過(guò)程的描述語(yǔ)句可參照上述推理分析的內(nèi)容。
三、綜合型
在一定的探究情境中,要求設(shè)計(jì)雜交方案,預(yù)期結(jié)果,得出結(jié)論。
例3 科學(xué)家研究黑腹果蠅時(shí)發(fā)現(xiàn),剛毛基因(B)對(duì)截毛基因(b)為顯性。若這對(duì)等位基因存在于X、Y染色體上的同源區(qū)段,則剛毛雄果蠅可表示為XBYB或XBYb或XbYB;若僅位于X染色體上,則只能表示為XBY?,F(xiàn)有各種純種果蠅若干,要求利用一次雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)推斷這對(duì)等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段,還是僅位于X染色體上。
解析:根據(jù)“假設(shè)—預(yù)期法”的思想,分析過(guò)程如下:
(1)作出假設(shè),列出所有可能的情況
假設(shè)1:這對(duì)等位基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段。
假設(shè)2:這對(duì)等位基因僅位于X染色體上。
(2)由上述假設(shè)出發(fā),推理分析,預(yù)期結(jié)果
根據(jù)假設(shè)1,所有可供選擇的雜交方案的親本基因型及后代的情況預(yù)期如下:
P雌性剛毛 × 雄性剛毛P雌性剛毛 × 雄性截毛
XBXBXBYBXBXB XbYb
↓ ↓
F1XBXB XBYBF1XBXb XBYb
雌性剛毛 雄性剛毛雌性剛毛雄性剛毛
P雌性截毛 × 雄性剛毛P 雌性截毛 × 雄性截毛
XbXb XBYBXbXb XbYb
↓↓
F1 XBXb XbYBF1 XbXbXbYb
雌性剛毛 雄性剛毛雌性截毛雄性截毛
根據(jù)假設(shè)2,所有可供選擇的雜交方案的親本基因型及后代的情況預(yù)期如下:
P 雌性剛毛 × 雄性剛毛P雌性剛毛 × 雄性截毛
XBXB XBY XBXBXbY
↓↓
F1XBXBXBYF1 XBXbXBY
雌性剛毛 雄性剛毛 雌性剛毛雄性剛毛
P 雌性截毛 × 雄性剛毛P雌性截毛 × 雄性截毛
XbXb XBY XbXbXbY
↓ ↓
F1XBXbXbY F1XbXb XbYb
雌性剛毛 雄性截毛 雌性截毛 雄性截毛
(3)總結(jié)并得出問(wèn)題解決方案
綜合上述推理分析,兩種假設(shè)對(duì)應(yīng)的雜交方案中,只有雜交組合雌性截毛×雄性剛毛的F1代結(jié)果不同。因此我們可以選擇這一雜交方案,根據(jù)F1代的結(jié)果去確定這對(duì)等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段,還是僅位于X染色體上。
參考答案:選擇上述的雌性截毛果蠅和雄性剛毛果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生數(shù)量足夠多的后代,若后代中無(wú)論雌雄個(gè)體都是剛毛,則這對(duì)等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段;若后代中雌性果蠅全為剛毛,雄性果蠅全為截毛,則這對(duì)等位基因僅位于X染色體上。 感谢您访问我们的网站,您可能还对以下资源感兴趣: