摘 要:遺傳規(guī)律知識的考查是各省市歷年高考的一個內(nèi)容,隨著新課程改革的推進(jìn),對于遺傳題不再是一味地追求難,而更多地在于考查學(xué)生的思維能力和遺傳規(guī)律的實質(zhì),以及假說演繹法的應(yīng)用,它體現(xiàn)了新課程改革中對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。以兩道遺傳題的出題思路、解題方法與技巧為例,詮釋遺傳題的基本解題思路。
關(guān)鍵詞:遺傳規(guī)律;雜交方式;能力
一、對自交和自由交配辨析不清
例1.(2012·安徽卷)假設(shè)某植物種群非常大,可以隨機(jī)交配,沒有遷入和遷出,基因不產(chǎn)生突變??共』騌對感病基因r為完全顯性?,F(xiàn)種群中感病植株rr占1/9,抗病植株RR和Rr各占4/9,抗病植株可以正常開花和結(jié)果,而感病植株在開花前全部死亡。則子一代中感病植株占( )
A.1/9 B.1/16
C.4/81 D.1/8
解答:B
提示:①題干中表明“植物種群非常大,可以隨機(jī)交配”,而不是“自交”。②感病植株在開花前全部死亡,不能參與交配,參與交配的只有抗病植株RR和Rr。
解析:本題考查基因的分離定律,考查學(xué)生的分析與計算能力。由題干條件“隨機(jī)交配”可知。種群抗病植株RR和Rr各占4/9,則抗病個體中RR∶Rr=1∶1,所產(chǎn)生的配子中,含R基因的比例為3/4,含r基因的比例為1/4,這些抗病植株隨機(jī)交配,后代中感病植株所占的比例為(1/4)×(1/4)=1/16。
基因型法:把所有的親本組合方式全列出來,每組都求出來,然后再加減組合。由上面例題給出的條件中,只有RR、Rr可以存活,存活的親本中RR占1/2,Rr占1/2,且可以自由交配,則子一代中感病植株計算如下:
♀RR(1/2)× ■ RR(1/2)→RR(1/4);
♀RR(1/2)× ■ Rr(1/2)→RR(1/8)、Rr(1/8);
♀Rr(1/2)× ■ RR(1/2)→RR(1/8)、Rr(1/8);
♀Rr(1/2)× ■ Rr(1/2)→RR(1/16)、Rr(1/8)、rr(1/16)感病。
所以感病植株rr占后代比例為1/16,其他的基因型個體均為抗病。
配子法:求出雌配子和雄配子的概率,利用棋盤法列出,然后雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。本題只有RR、Rr可以存活,存活的親本中RR占1/2,Rr占1/2,且可以自由交配,如下:
二、考查學(xué)生對于分離定律和自由組合定律的知識與應(yīng)用,以及獲取圖形信息的能力、分析推理的能力
例2.某植株子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性,圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性。某人用該植物黃色圓粒和綠色圓粒作為親本進(jìn)行雜交,發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種類型,對性狀的統(tǒng)計結(jié)果如圖所示,請根據(jù)圖回答問題:
(1)親本的基因型組成是 ;
(2)讓F1中一株黃色圓粒植株與綠色皺粒植株雜交,得到的F2的表現(xiàn)型及比例有兩種可能,分別為 或 ;
(3)讓F1中黃色圓粒植株與綠色皺粒植株雜交,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及性狀分離比是: 。
(4)讓F1中黃色圓粒植株自交,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其性狀分離比是: 。
(5)去掉花瓣,讓F1中的黃色圓粒植株相互授粉,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其性狀分離比是: 。
評析:第(1)小問,考查學(xué)生獲取圖形信息的能力。
(1)根據(jù)圖分析,圓粒與皺粒之比為3∶1,黃色與綠色之比為1∶1,所以親代的基因型為YyRr、yyRr。
(2)由第一小問答案推知,YyRr×yyRr親本雜交,后代F1中的黃色圓粒植株的基因型為YyRr或YyRR,其中一株黃色圓粒的基因型只為兩種可能中的一種,與綠色皺粒(yyrr)雜交,后代為黃圓∶綠圓∶黃皺∶綠皺=1∶1∶1∶1或黃圓∶綠圓=1∶1。
(3)F1中的黃色圓粒植株的基因型為2/3YyRr、1/3YyRR,與綠色皺粒(yyrr)測交:
①基因型法進(jìn)行統(tǒng)計即:
2/3YyRr×yyrr∶2/3(1/4YR 1/4Yrr1/4yyR 1/4yyrr)
1/3YyRR×yyrr∶1/3(1/2YR 1/2yyR)
合并后為:黃色圓粒(YR)∶黃色皺粒(Yrr)∶綠色皺粒(yyR)∶綠色皺粒(yyrr)=2/6∶2/6∶1/6∶1/6或2∶2∶1∶1
②配子法
F1中的黃色圓粒植株的基因型為2/3YyRr、1/3YyRR分別與yyrr雜交:
F1代可以產(chǎn)生的配子種類
2/3YyRr的配子及比例:2/3(1/4YR∶1/4Yr∶1/4yR∶1/4yr)
1/3YyRR的配子及比例:1/3(1/2YR∶1/2Yr)
合并F1中的黃色圓粒植株產(chǎn)生的配子種類及比例:1/3YR∶1/3Yr∶1/6Yr∶1/6yr=2∶2∶1∶1
測交后代的基因型及比例取決于F1產(chǎn)生的配子及比例:黃色圓粒(YR)∶黃色皺粒(Yrr)∶綠色皺粒(yyR)∶綠色皺粒(yyrr)=2∶2∶1∶1
(4)F1中的黃色圓粒植株的基因型有兩種,其中YyRR占1/3,YyRr占2/3。它們自交后代的性狀及比例分別為:
1/3YyRR自交:1/3(3/4YR,1/4yyR)
2/3YyRr自交:2/3(9/16YR、3/16yyR、3/16Yrr、1/16yyrr)
合并后為:黃色圓粒(YR)∶綠色圓粒(yyR)∶黃色皺粒(Yrr)∶綠色皺粒(yyrr)=15/24∶5/24∶3/24∶1/24或15∶5∶3∶1。
(5)去掉花瓣,讓F1中黃色圓粒相互授粉,即自由交配。此時基因頻率法顯得更為簡單,F(xiàn)1中圓?;蛐涂赡転?/3RR,2/3Rr兩種,黃色的基因型為Yy。根據(jù)遺傳平衡定律,可推知其子代有關(guān)基因型的頻率分別是:PRR=4/9,PRr=4/9,Prr=1/9;PYY=1/4,PYy=1/2,Pyy=1/4。
于是F2的表現(xiàn)型及其性狀分離比為:(8/9R∶1/9rr)(3/4Y∶1/4yy)=24/36(YR)∶8/36(yyR)∶3/36(Yrr)∶1/36(yyrr)。
以筆者自己的經(jīng)驗來看,只要學(xué)生對孟德爾研究的思路:由簡單到復(fù)雜,即一對相對性狀到多對相對性狀;以及跨時代的大膽假說演繹的思維理解透徹,對于遺傳題的多變性是可以很好地理解和靈活解題的。
綜合以上兩題可以看出,在自交和自由交配以及計算后代基因型或表現(xiàn)型中,靈活地選擇合適的遺傳解題方法是非常重要的,這就要求教師在教學(xué)中要更好地滲透遺傳解題思路和方法的指導(dǎo),讓學(xué)生可以更好地靈活應(yīng)用。
(作者單位 四川省成都市石室中學(xué))
編輯 魯翠紅