莊文軍
遺傳部分的內(nèi)容向來是生物高考命題中的熱點。我根據(jù)這部分知識內(nèi)容的特點和考綱要求,通過典型例題,具體分析,幫助學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,靈活應(yīng)對此類試題。
1.審清題意,獲取關(guān)鍵信息,邊讀題邊用遺傳圖解的形式表示出來,這樣更直觀,有利于分析題目。
【典型例題1】在孟德爾的一對相對性狀的豌豆雜交實驗中假設(shè)母本的花全部去雄,從兩親本植株上收集種子,且兩植株上收獲的種子一樣多。將這些種子種植后得子代,自然狀態(tài)下,子代中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例為( )
A.1/2B.3/4C.7/8D.1/2或0
【解析】假若母本高莖DD,父本矮莖dd,母本上收獲的種子為DD×dd→Dd,父本植株上收獲的種子為全純種dd。等量的上述種子即為1/2 Dd,1/2dd。自然狀態(tài)下豌豆自花傳粉即為自交。欲求能穩(wěn)定遺傳的個體就是求純合子的概率。純合子自交后代全為純合子,雜合子自交后代有一半純合子,一半雜合子。所以穩(wěn)定遺傳的個體占1/2×1/2+1/2=3/4。
2.巧用分離定律,妙解自由組合定律的習題。
【典型例題2】高稈抗稻瘟病(DdRR)的水稻植株測交得到F1,再測交得到F2,則F2中表現(xiàn)型及其比例為( )
A.高桿抗病∶高桿染病∶矮桿抗病∶矮桿染病=1∶1∶2∶2
B.高桿抗病∶高桿染病∶矮桿抗病∶矮桿染病=2∶2∶1∶1
C.高桿抗病∶高桿染病∶矮桿抗病∶矮桿染病=1∶1∶3∶3
D.高桿抗病∶高桿染病∶矮桿抗病∶矮桿染病=3∶3∶1∶1
【解析】本題涉及兩次測交,若按常規(guī)思路寫出F1測交后代的各種基因型,再分別測交,寫出F2各種基因型,統(tǒng)計表現(xiàn)型如下表所示:
第一次測交
DdRR×ddrr 1/2 DdRr× ddrr1/2 ddRr × ddrr
↙ ↘ ↓↓ ↓
配子DR dRdr 1/4 DdRr 1/4ddRr 1/4Ddrr 1/4 ddrr 1/4ddRr 1/4ddrr
F11DdRr1ddRr
此法可求解,但繁瑣,若能先拆分逐對相對性狀計算,再合起來,用乘法原理考慮更容易求解,單獨看抗病與感病這對相對性狀:
第一次測交RR×rr→Rr第二次測交 Rr×rr→1/2Rr1/2 rr
∴ 抗病∶染病=1∶1
單獨看高稈與矮稈這對相對性狀:
第一次測交Dd×dd →1/2Dd 1/2dd第二次測交1/2Dd×dd →1/4Dd 1/4dd ;1/2dd×dd →1/2dd
∴高莖∶矮莖=3∶1
所以3高莖∶1矮莖
1抗病∶1染病
【典型例題3】選用純種黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交,F(xiàn)1全為黃色圓粒豌豆,自然狀態(tài)下獲得F2,繼續(xù)種植產(chǎn)生的F3的性狀分離比為 。
【解析】本題涉及兩次自交,若按常規(guī)思路寫出F2的9種基因型,再自交求解F3的基因型,統(tǒng)計表現(xiàn)型,“工程”何其浩大。若能先拆分逐對相對性狀計算,再合起來,用乘法原理考慮。則化繁為簡。F1全為黃色圓粒豌豆(YyRr)單獨看黃色與綠色這對相對性狀:
Yy×Yy→1/4YY1/2Yy1/4yy
F2繼續(xù)自交得到的F3中綠色的概率為1/2Yy 1/2{1/4YY 1/2Yy1/4yy},即1/8 yy
1/4yy1/4yy,綠色的共有1/8+1/4=3/8,因而黃色的為1-3/8=5/8。
同理皺粒為3/8,因而圓粒為1-3/8=5/8。然后讓顏色與粒形根據(jù)乘法原理隨機組合,所以:5黃色∶3綠色
最終解得:25黃色圓?!?5黃色皺?!?5綠色圓?!?綠色皺粒。
3.用基因頻率解相關(guān)遺傳習題。
對種群基因頻率的計算,很多情況都要用到遺傳平衡定律來進行計算。遺傳平衡定律定義:在一定條件下,群體的基因頻率和基因型頻率在一代一代繁殖傳代中保持不變。如果用p代表基因Y的頻率,q代表基因y的頻率,那么,遺傳平衡定律可以寫成:(p+q)2=p2+2pq+q2=1
p2代表一個等位基因(如Y)純合子的頻率,q2代表另一個等位基因(如y)純合子的頻率,2pq代表雜合子(如Yy)的頻率。如果一種群達到了遺傳平衡,其基因型頻率就應(yīng)當符合YY:Yy:yy=p2:2pq:q2。
理解遺傳平衡定律的適用條件:(1)是一個很大的群體;(2)隨機婚配(或交配)而非選擇性婚配(交配);(3)沒有自然選擇;(4)沒有突變發(fā)生;(5)沒有大規(guī)模遷移。
要推導含有多種基因型的群體隨機交配產(chǎn)生的后代,一般方法是從具體過程出發(fā)先列出交配類型并計算每種類型的比例,然后分別推導子代,匯總后能得出后代比例。若從另一個角度考慮則可使思維更簡潔,自由交配中配子隨機結(jié)合,符合遺傳平衡定律的條件,即從親代到子代基因頻率不變,進而根據(jù)公式直接求出子代基因型比例。
【典型例題4】玉米植株的性別決定受兩對基因(B-b,T-t)的支配,這兩對基因位于非同源染色體上,玉米植株的性別和基因型的對應(yīng)關(guān)系如下表,若BbTt的玉米植株作親本,自交的到F1,讓F1中的雌雄同株異花植株相互交配,則F2中雌、雄株的比例是( )
A.9∶7B.3∶1C.9∶8D.13∶3
【解析】本題涉及F1中的雌雄同株異花植株相互交配即為自由交配可用傳平衡定律求解。F1和F2的基因頻率保持不變,利用F1中的基因型概率,求解F1中基因頻率,進而求出F2中各種基因型的概率,統(tǒng)計表現(xiàn)型的比值就可以了。逐對相對性狀去計算:F1中的雌雄同株異花植株基因型為B T ;Bb
1/3BB2/3Bb
所以求基因頻率b=2/3×1/2=1/3 B=1-1/3=2/3;
同理求得Tt 1/3 TT2/3 Tt,基因頻率t=2/3×1/2=1/3T=1-1/3=2/3
根據(jù)遺傳平衡定律F2中基因型概率分別為:
4/9BB4/9Bb1/9bb
4/9 TT4/9Tt 1/9tt
雌株為tt=1/9;雄株bbT =1/9(1-tt)=1/9(1-1/9)=8/81,因而答案為C. 9∶8。
4.牢記自由組合定律中9∶3∶3∶1的含義及一些變形。
如下表所示:
【典型例題5】人類的皮膚含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮膚中黑色素的多少,由兩對獨立遺傳的基因(A和a、B和b)所控制,顯性基因A、B可以使黑色素量增加,兩者增加的量相等并且可以累加。若一純種黑人與一純種白人婚配,后代膚色為黑白中間色;如果該后代與同基因型的異性婚配,其子代可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類及比例(D)
A.2種3∶1 B.3種1∶2∶1
C.4種9∶3∶3∶1 D.5種1∶4∶6∶4∶1
【解析】由題意顯性基因A、B可以使黑色素量增加,兩者增加的量相等并且可以累加得知,純種黑人的基因型為AABB,純種白人的基因型為aabb,他們的后代的基因型為AaBb,該后代與同基因型的異性婚配,其后代的表現(xiàn)型為五種,含有四個顯性基因的個體AABB占1/16,含有三個顯性基因的個體AaBB+AABb占4/16,含有兩個顯性基因個體aaBB+AaBb+AAbb占6/16,含有一個顯性基因的個體aaBb+Aabb占4/16,不含有顯性基因的個體aabb占1/16,所以其后代五種表現(xiàn)型的比例為1∶4∶6∶4∶1。