遗传规律题的解题技巧与拓展归纳
2017-03-27福建
福建 江 钐
遗传规律题的解题技巧与拓展归纳
福建 江 钐
高中生物遗传规律是教学的重点和难点,是历年高考的必考考点。考试大纲要求掌握基因的分离规律、自由组合规律及伴性遗传。以下通过遗传规律试题来探析其解题技巧。
【例1】洋麻茎秆的红色和绿色由A—a、B—b,R—r三对基因共同决定,三对基因与茎秆色的关系如下图所示:
基因型为A_B_rr的个体表现为红茎,其余则为绿茎。现有三组纯种亲本杂交,其后代的表现型及比例如下表:
__组别_________________亲本组合_____________F1自交______F______________2组合类型___甲 绿茎∶红茎 ___红茎 __绿茎∶红茎=1∶3__乙 绿茎∶红茎 ___绿茎 _绿茎∶红茎=13∶3___丙 绿茎∶红茎 红茎 绿茎∶红茎=7∶9
请回答有关问题:
(1)从________组杂交实验的结果可判断,A—a、B—b两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)甲组绿茎亲本可能的基因型是___________或_______。在丙组F2代中红茎个体的基因型有_______种。
(3)乙组F2中的红茎个体分别自交,后代中出现红茎个体的概率是__________。
1.解题思维切入点
本题的解题思维切入点是自由组合定律。
(1)看F2的组合表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,往往符合基因的自由组合定律。由乙、丙的F2表现型比例之和是16,尤其是丙组F2表现型比例7∶9,为F2表现型正常分离比9∶3∶3∶1的变形(1∶3∶3)∶9。可判断,A—a、B—b两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)基因的自由组合定律是研究2对及2对以上等位基因,但是甲组比例为1∶3,类似一对相对性状遗传实验中,杂合子自交后代表现型比例的结果。但可将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,即F2表现型比例:一组1∶3,一组1∶0;则倒推得出甲组F1基因型为AABbrr或AaBBrr,甲组绿茎亲本为AAbbrr或aaBBrr,即亲本基因型为绿茎AAbbrr与红茎AABBrr或绿茎aaBBrr与红茎AABBrr。
丙组F1基因型为AaBbrr,丙组F2代中红茎个体占9/16,基因型有4种。
(3)乙组F2表现型比例13∶3,总和是16,是双杂合子的子代,但因为基因型为A_B_rr的个体表现为红茎,因此,乙组F2红茎个体为F1绿茎AaBBRr(或AABbRr)产生的子代,乙组F2红茎A_BBrr占3/16,可分解为3/4×1×1/4,将乙组F2红茎A_BBrr自交,子代出现红茎A_BBrr概率为3/6+2/6=5/6。
2.联想拓展,总结归纳
要学好生物,心中装的不能只是一道题,而是一类题;不只是一个知识点,而是一个知识网。关键需要善于总结归纳,培养学生知识迁移能力,灵活运用,学会以不变应万变,是高三学生从容征战高考考场的法宝。
根据题中三对基因与茎秆颜色的关系图,可以联想到多对基因对性状控制的有关内容;根据三组纯种亲本杂交,其后代的表现型及比例表格,要求推亲本及子代基因型,可以联想到子代比例推亲本的常见类型及基因自由组合定律异常分离比知识;要求计算子代个体的概率,联想到基因自由组合定律自交子代F2可能的基因型及比例知识。信息的准确提取是做对题的基础,并注意利用多向思维,突破惯性思维。
2.1 子代比例推亲本基因型
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1,但如果基因之间相互作用及出现致死等原因,会导致自交和测交后代的比例发生改变。可根据特殊分离比出现的原因,师生共同推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。如F2表现型比例为9∶7、9∶6∶1、15∶1、12∶3∶1、9∶3∶4、1∶4∶6∶4∶1、13∶3等基因自由组合定律特殊分离比对应的基因型,如表1所示,能体现知识的生成过程,使学生知其然且知其所以然。
表1 基因自由组合定律特殊分离比对应的基因型(部分)
在自由组合定律应用中,让学生逆推组合类型,归纳推理出常见的9∶3∶3∶1、3∶1∶3∶1、1∶1∶1∶1、3∶1、1∶1、1∶0几种子代比例推亲本的类型。推理时可拆分成两对研究,如下表2。
表2 子代比例推亲本基因型(部分)
以上两个表格内容对快速解题很有帮助,只要子代比例知道,就可推测上一代亲本基因型,但如何从数据推测子代比例?
【例2】判断下表的子代表现型比(用A、a和B、b表示基因),推测组合①②的亲本基因型。
亲本组合_(纯合亲本)______________F__1株数___________________F2株数_______紫色叶__绿色叶___紫色叶______绿色__叶_______①紫色叶_________________121_______________________________________0_53______________9_36____②绿色叶_________________________________________________89_0_241_79
【解析】图中亲本组合①的F2比例539∶36≈15∶1,合计16,符合特殊自由组合定律,且只要存在显性基因即为紫色,所有基因隐性纯合时才表现绿色,得出F1为AaBb;图中亲本组合②的F2比例241∶79≈3∶1,符合分离定律,由组合①可知,该生物的性状是由两对基因控制,推测组合②中F2组合类型为(3∶1)(1∶0),得出F1为Aabb。再由以上逆推出组合①②的亲本基因型。
2.2 计算子代比例及概率
两对等位基因生物YyRr自交,要求学生推算得出子代F2全部的基因型及其概率,计算自由组合定律异常分离比,包括附加其他条件的特殊分离比及致死基因(××基因纯合致死,指纯合受精卵致死)导致的子代异常比例等。
【例3】某YyRr的生物,假如YR花粉不育,子代表现型及比例如何?
分析:花粉不育即精子不育,即卵细胞4种,精子只有3种Yr、yR、yr,受精得子代表现型比例为5∶3∶3∶1。
又如表3,为基因致死效应的结果。
表3 致死原因及后代比例
2.3 基因控制性状
生物的性状可能受一对或多对基因的控制。根据图解写出某性状的基因型,也是遗传题的常见题型。基因型若判断错误,则会影响之后的答题。例如,将下列图示推理得其子代基因型。
①基因通过控制酶的合成控制性状:
逆推得出:4(aabb,aaB_) 9(A_B_) 3(A_bb)
【解析】逆推,同时有A、b基因,表达黄色色素;同时有A和B基因,表达绿色色素;余下的只要是有aa基因的都表达为前体物。
②抑制基因表达的影响:
逆推得出:13(aabb,aaB_,A_B_) 3(A_bb)
【解析】有A基因,则表达黄色锦葵色素,但B基因抑制A基因的表达,b基因不会抑制A基因的表达,若要表达黄色锦葵色素,只能由A基因和b基因共同控制。因而,只要含有B基因或aa基因,只能表达白色素。
③常染色体与X染色体上基因共同控制生物性状:
图1
图2
【解析】由图1得出:A(a)基因控制性状,B基因不直接控制性状而是影响性状。B基因对A基因起抑制作用;由图2得出B基因在X染色体上,推理得出:
亲本:短尾雄猪:AAXBY或aaXBY;
长尾雌猪:AAXbXb
3.教学感悟
从命题立意角度分析,遗传学中基因致死、基因互作、多因一效、表型模拟等“例外”现象持续出现。复习时首先夯实遗传学基因知识,总结解题规律,再将分散的知识聚焦起来,归纳整理成为系统的知识。灵活运用是学习的关键,可强化多基因题的训练,并对题型适度拓展,设置针对性练习,培养学生捕捉和处理题干信息能力及知识迁移能力,同时注意激发学生思维的深度和广度,完善知识结构,开阔思路,掌握解题思路和技巧,活学活用所学知识。
(作者单位:福建省宁德市高级中学)