陳 龍
(山東省新泰市教育局教研室 271200)
該類型考題需通過給定相關(guān)交配后代的表現(xiàn)型比例判斷非等位基因間的相互作用形式,再對(duì)交配后代的基因型種類、純合子雜合子及每一種基因型的數(shù)量情況做判斷。因這類考題一般都是至少涉及兩對(duì)等位基因的自由組合的遺傳,這就要求考生在分析時(shí)對(duì)題干展示出的有關(guān)數(shù)據(jù)信息要特別敏感,例如,兩對(duì)等位基因的自由組合的遺傳,F(xiàn)2中的9∶3∶3∶1的變式有9∶7、15∶1、13∶3等,測交后代1∶1∶1∶1的變式如1∶3、1∶2∶1等,再如在9/16即(3/4)2基礎(chǔ)上的多對(duì)等位基因遺傳時(shí)表現(xiàn)出的27/64即(3/4)3、81/256即(3/4)4等。只有對(duì)這些數(shù)據(jù)高度敏感,在考場上才能快速準(zhǔn)確地做出判斷。
例1(2016年全國理綜卷III題6):用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交,得到的F2植株中,紅花為272株,白花為212株;若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉,得到的子代植株中,紅花為101株,白花為302株。根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷,下列敘述正確的是( )
A. F2中白花植株都是純合體
B. F2中紅花植株的基因型有2種
C. 控制紅花與白花的基因在一對(duì)同源染色體上
D. F2中白花植株的基因類型比紅花植株的多
思路剖析:①由“用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花”可判斷出該植物紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀中紅花為顯性性狀,白花為隱性性狀;②假設(shè)該相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制,F(xiàn)1自交,得到的F2植株中應(yīng)該出現(xiàn)紅花:白花≈3∶1,同時(shí)純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉(相當(dāng)于測交),得到的子代植株中應(yīng)該出現(xiàn)紅花∶白花≈1∶1,但從實(shí)際數(shù)據(jù)分析離這兩個(gè)比例相去甚遠(yuǎn),故否定這一假設(shè);③假設(shè)該相對(duì)性狀受兩對(duì)等位基因控制,F(xiàn)1自交,得到的F2植株中應(yīng)該出現(xiàn)9∶3∶3∶1的比例或其變式,實(shí)際比例為272∶212≈9∶7,同時(shí)純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉(相當(dāng)于測交),得到的子代植株中應(yīng)該出現(xiàn)1∶1∶1∶1或其變式,實(shí)際比例為101∶302≈1∶3,故第二種假設(shè)正確。如果考生通過日常的復(fù)習(xí)對(duì)一些比例非常敏感,可直接切入第三步,大大縮短時(shí)間。
通過上述分析可推知該相對(duì)性狀受兩對(duì)等位基因控制(假設(shè)為A/a、B/b),且兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳,且A B 表現(xiàn)為紅色,A bb、aaB 、aabb表現(xiàn)為白色,因此F2中白花植株中有純合體和雜合體,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;F2中紅花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb 4種,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;控制紅花與白花的基因獨(dú)立遺傳,存在于兩對(duì)同源染色體上,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;F2中白花植株的基因類型有5種,紅花植株的基因型有4種,故D項(xiàng)正確。參考答案:D。
題目初步給出特定非等位基因間的相互作用情況,再結(jié)合相關(guān)的雜交后代出現(xiàn)的特定的表現(xiàn)型及比例,要求考生對(duì)非等位基因間的相互作用的具體情況做出推斷,在此基礎(chǔ)上再對(duì)特定個(gè)體的基因型及純合或雜合情況做出判斷。
例2(2016年四川理綜題11):油菜物種Ⅰ(2n=20)與Ⅱ(2n=18)雜交產(chǎn)生的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后,得到一個(gè)油菜新品系(注:Ⅰ的染色體和Ⅱ的染色體在減數(shù)分裂中不會(huì)相互配對(duì))。
第(1)、(2)小題略。
(3)該油菜新品系經(jīng)多代種植后出現(xiàn)不同顏色的種子,已知種子顏色由一對(duì)基因A/a控制,并受另一對(duì)基因R/r影響。用產(chǎn)黑色種子植株(甲),產(chǎn)黃色種子植株(乙和丙)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
①由實(shí)驗(yàn)一得出,種子顏色性狀中黃色對(duì)黑色為________性。②分析以上實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)________基因存在時(shí)會(huì)抑制A基因的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)二中丙的基因型為________,F(xiàn)2代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為________。③有人重復(fù)實(shí)驗(yàn)二,發(fā)現(xiàn)一F1植株,其體細(xì)胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因),請(qǐng)解釋該變異產(chǎn)生的原因________。讓該植株自交,理論上后代中產(chǎn)黑色種子的植株所占的比例為________。
思路剖析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)一中F1表現(xiàn)型或F2的性狀分離情況可判斷出黃色對(duì)黑色為隱性。由實(shí)驗(yàn)二, F2的表現(xiàn)型及比例為:黑色種子植株∶產(chǎn)黃色種子植株=3∶13(9∶3∶3∶1變式),由此可知F1代黃色種子植株基因型為AaRr,進(jìn)一步分析出當(dāng)R基因存在時(shí)會(huì)抑制A基因的表達(dá),則F2中A_R_、aa R_、A_rr、aarr=9∶3∶3∶1,A_R_、aa R_、aarr三類表現(xiàn)為黃色種子,A_rr表現(xiàn)為黑色種子,即產(chǎn)黑色種子植株∶產(chǎn)黃色種子植株=3∶13。
根據(jù)以上分析可知,甲乙的基因型分別是AArr、aarr,丙的基因型為AARR,實(shí)驗(yàn)二F2的16份中,AaRr為4份、AaRR為2份、AARr為2份、aaRr為2份,故F2代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為10/13。若F1植株體細(xì)胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因),只能是植株丙發(fā)生了染色體變異,即減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離(或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開)。RRr基因型個(gè)體減數(shù)分裂形成的配子中,R∶r∶Rr∶RR=2∶1∶2∶1,基因型為AaRRr的植株自交,后代中產(chǎn)黑色種子的植株基因型為A_rr,所占比例為3/4×1/6×1/6=1/48。參考答案: ⑶①隱 ②R AARR 10/13 ③植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離(或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開) 1/48。
例3:鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對(duì)等位基因A、a和B、b控制?,F(xiàn)以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本,進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),正交和反交結(jié)果相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答:
(1)在鱒魚體表顏色性狀中,顯性性狀是________。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是________。 (2)已知這兩對(duì)等位基因的遺傳符合自由組合定律,理論上F2還應(yīng)該出現(xiàn)________性狀的個(gè)體,但實(shí)際并未出現(xiàn),推測其原因可能是基因型為________的個(gè)體本應(yīng)該表現(xiàn)出該性狀,卻表現(xiàn)出黑眼黑體的性狀。
(3)為驗(yàn)證(2)中的推測,用親本中的紅眼黃體個(gè)體分別與F2中黑眼黑體個(gè)體雜交,統(tǒng)計(jì)每一個(gè)雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個(gè)雜交組合的后代________,則該推測成立。
參考答案:(1)黃體(或黃色) aaBB;(2)紅眼黑體 aabb;(3)全部為紅眼黃體。
例4:某植物紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀同時(shí)受多對(duì)等位基因控制(如A 、a ;B 、b ;C c ……),當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_......)才開紅花,否則開白花。現(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系,相互之間進(jìn)行雜交,雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下:
根據(jù)雜交結(jié)果回答問題:
(1)這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律?
(2)本實(shí)驗(yàn)中,植物的花色受幾對(duì)等位基因的控制,為什么?
參考答案:(1)基因的自由組合定律和基因的分離定律(或基因的自由組合定律);(2)4對(duì) ①本實(shí)驗(yàn)中乙×丙和甲×丁兩個(gè)雜交組合中,F(xiàn)2代中紅色個(gè)體占全部個(gè)體的比例為81/(81+175)=81/256=(3/4)4,依據(jù)n對(duì)等位基因自由組合且完全顯性時(shí),F(xiàn)2代中顯性個(gè)體的比例是(3/4)n,可判斷這兩對(duì)雜交組合涉及4對(duì)等位基因 ②綜合雜交組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可進(jìn)一步判斷乙×丙和甲×丁兩個(gè)雜交組合中的4對(duì)等位基因相同。