韓軍
摘 要:基因自由組合定律是歷年高考命題的熱點,常作為控制難度的壓軸題。掌握基因自由組合問題的解題思路就顯得尤為重要,本文通過例題分析來闡述“拆合”解題方法在解決基因自由組合問題中的應(yīng)用。所謂“拆合”解題方法,就是先想方設(shè)法將基因自由組合問題拆解為若干個基因分離問題并分別分析解決,再運用乘法原理根據(jù)題目具體問題進行針對性乘合?!安鸷稀苯忸}方法非常實用,可謂是“遇啥拆啥”,可以拆基因型、拆雜交組合、拆性狀分離比、拆系數(shù)等。
關(guān)鍵詞:“拆合”解題方法;基因自由組合
基因自由組合定律是歷年高考命題的熱點,每年必考,常用來作為控制難度的壓軸題。掌握基因自由組合問題的解題方法顯得尤為重要,需要明確的是基因自由組合的基礎(chǔ)是基因的分離,要解決基因自由組合問題需先解決一個個基因分離問題,最后進行乘合,這就要用到“拆合”解題方法。所謂“拆合”解題方法,就是先想方設(shè)法將基因自由組合問題拆解為若干個基因分離問題并分別分析解決,再運用乘法原理根據(jù)題目具體問題進行針對性乘合。在解決基因自由組合問題時,“拆合”解題方法非常實用,而且操作模式化,只要多加運用,學生便可掌握?!安鸷稀苯忸}方法可謂是“遇啥拆啥”,可以拆基因型、拆雜交組合、拆性狀分離比、拆系數(shù)等。
一、拆基因型
在解決兩對及兩對以上等位基因的個體產(chǎn)生配子種類、概率、配子間的結(jié)合方式等問題時便要拆基因型。先求每對基因(每個個體)產(chǎn)生的配子種類、概率,然后再乘合。
例題:某有性生殖生物雄性個體的基因型為AaBbdd,三對基因獨立遺傳。則該個體能產(chǎn)生多少種配子?配子中ABd的概率是多少?
解析:將AaBbdd拆為Aa、Bb、dd三對,分別求解每一對產(chǎn)生的配子種類及相應(yīng)配子的概率,最后乘合。即已知個體產(chǎn)生的配子種類有2×2×1=4,配子ABd的概率為 ? ? ?。
二、拆雜交組合
在解決子代基因型種類和概率、子代表現(xiàn)型種類和概率等問題時便要拆雜交組合。先求出每對基因相交產(chǎn)生的子代基因型種類和概率、子代表現(xiàn)型種類和概率,然后根據(jù)需要進行乘合。
例題:人體耳垂離生(A)對連生(a)為顯性,眼睛棕色(B)對藍色(b)為顯性,兩對基因自由組合?;蛐蜑锳aBb與Aabb的夫婦生育的子女為離生耳垂藍眼、連生耳垂藍眼的幾率分別是多少?
解析:將親本婚配組合拆為Aa×Aa、Bb×bb 2個雜交組合,其中Aa×Aa的子代情況為:耳垂離生(A_)占 ,耳垂連生(aa)占 。Bb×bb的子代情況為:眼睛棕色(B_)占 ,眼睛藍色(bb)占 。因此他們生育的子女為離生耳垂藍眼的幾率為
、連生耳垂藍眼的幾率為 ? ? 。
三、拆性狀分離比
在解決親本基因型未知或未全知,但知其子代性狀分離比的問題時,就需要根據(jù)一對基因相交的分離比(如雜合子自交分離比為3:1,測交分離比為1:1等)拆解子代分離比,再根據(jù)拆解后的分離比推導親本及子代中未知的基因型或基因。如以兩對相對性狀的親本雜交為例:9:3:3:1=(3:1)×(3:1),親本中兩對均為雜合子自交(Aa×Aa、Bb×Bb);3:3:1:1=(3:1)×(3:1),親本中一對為雜合子自交一對為測交(Aa×Aa、Bb×bb或Aa×aa、Bb×Bb);1:1:1:1=(1:1)×(1:1),親本中兩對均為測交(Aa×aa、Bb×bb)等。
例1:某種哺乳動物的直毛(A)對卷毛(a)為顯性,黑色(B)對白色(b)為顯性,這兩對基因獨立遺傳?;蛐蜑锳aBb的個體與“個體X”交配,子代表現(xiàn)型及比例為直毛黑色:卷毛黑色:直毛白色:卷毛白色=3∶3∶1∶1。則“個體X”的基因型為 ? ? 。
解析:根據(jù)題意可知,子代中直毛:卷毛=(3+1):(3+1)=1:1為測交的結(jié)果,即Aa×aa;子代中黑色:白色=(3+3):(1+1)=3:1為雜合子自交的結(jié)果,即Bb×Bb。由于一個親本基因型為AaBb,因此“個體X”的基因型為aaBb。
例2:已知豌豆紅花(A)對白花(a)為顯性,高莖(B)對矮莖(b)為顯性,這兩對基因獨立遺傳。某種親本組合雜交子一代為紅花高莖:白花高莖:紅花矮莖:白花矮莖=1∶1∶1∶1,則親本的基因型為 ? ? 。
解析:拆解子代性狀分離比,即1:1:1:1=(1:1)×(1:1),從而得知親本中兩對均為測交(Aa×aa、Bb×bb),進而可推得親本的基因型為AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
四、拆系數(shù)
在解決親本基因型未知或未全知,但知其子代中某種性狀個體所占的比例的類似問題時,就需要根據(jù)一對基因相交的子代某種性狀個體所占比例(如 表示親本為測交組合, 、 表示親本為雜合子的自交,1表示親本組合產(chǎn)生子代沒有發(fā)生性狀分離等)拆解子代該種性狀個體所占比例值,再根據(jù)拆解后的數(shù)值推導親本及子代中未知的基因型或基因。如以兩對相對性狀的親本雜交為例: ? ? ? ? ?,親本中一對為測交一對為雜合子自交; ? ? ,親本中兩對均為雜合子自交等。
例題:玉米中,有色種子必須具備A、C、R三個顯性基因,否則表現(xiàn)為無色?,F(xiàn)將一有色植株M同已知基因型的三個植株雜交,結(jié)果如下:①M×aaccRR→50%有色種子;②M×aaccrr→25%有色種子;③M×AAccrr→50%有色種子,則這個有色植株M的基因型是 ? ? ? ? ? 。
解析:由題干信息可知,M的基因型為A_C_R_。M×aaccRR子代中有色種子(A_C_R_)占50%,即 ? ,也就是說,三對中有一對為測交,兩對不發(fā)生性狀分離,可推得M中A_C_一對雜合一對純合。M×aaccrr子代中有色種子(A_C_R_)占25%,即 ? ?或 ? ?,但由于一個親本基因型為aaccrr,不可能有雜合子自交,因此應(yīng)為 ? ?,也就是說,三對中有兩對為測交,一對不發(fā)生性狀分離,可推得M中A_C_R_兩對雜合一對純合。M×AAccrr子代中有色種子(A_C_R_)占50%,即 ? ?,也就是說,三對中有一對為測交,兩對不發(fā)生性狀分離,可推得M中C_R_一對雜合一對純合。綜上分析,M的基因型為AaCCRr。