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一二三,突破遗传

2023-07-10王鸿博

教育周报·教研版 2023年23期
关键词:亲代配子定律

王鸿博

遗传题,在高考生物中占据着举足轻重的地位。一是它的分值占比,在三本必修书的考题中总能稳定在百分之三十左右;二是它的区分度和难度,遗传题向来是高考生物中对能力和思维要求更大的题目,成为很多考生的“重灾区”;三是学生对于遗传题的把握,很多学生只知其表,未究其根,难以融会贯通,影响做题效率。如何让学生更好地掌握遗传题,做到游刃有余呢?本文对高中生物遗传部分做了如下整理:一套理论(染色体遗传理论),两种方法(拆分法和配子法)和三类题型(正推题、逆推题和实验题),期望能为大家提供帮助。

一套理论  染色体遗传理论

孟德尔分别通过对一对和两对相对性状的遗传实验进行研究,得出了分离定律和自由组合定律。并在性状水平用统计学的方法证实了定律的正确性。但“在形成配子时,遗传因子为什么会分离和自由组合”这个问题,在摩尔根证实基因在染色体上和科学家明白减数分裂过程后才清晰起来,基因的行为全是由于染色体的行为变化而变化,从而染色体遗传理论被建立起来,之后才有了基因的完全连锁和连锁互换定律,所以我们理解遗传,应从实质上去理解,基因遗传是表,染色体遗传才是根:

(1)分离定律:位于同源染色体上的等位基因会随着减一后期同源染色体的分离而分离,直接结果是出现两种不同的配子;

(2)自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因会随着减一后期非同源染色体的自由组合而进行自由组合,直接结果是出现四種相等的配子(以两对等位基因为例)。例:AaBb的个体会形成AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1的配子;

(3)基因的完全连锁现象:位于一对同源染色体上的非等位基因会连锁在一起,遗传到配子中。例:AaBb的个体会形成AB:ab=1:1或Ab:aB=1:1的配子;

(4)基因的连锁互换现象:位于一对同源染色体上的非等位基因会可能由于减一前期非姐妹染色体的交叉互换而实现基因重组,但这种现象的发生是有一定概率的,直接结果是仍然可以产生四种配子(以两对等位基因为例)。例:AaBb的个体会形成AB:Ab:aB:ab≠1:1:1:1的配子。

两种方法

(一)拆分法

【适用范围】两对或两对以上的等位基因遗传的正推题或逆推题

【方法解读】拆分是一种思路,是一种化复杂为简单的思路。无论是涉及常染色体还是性染色体的自由组合都是以分离定律为基础的,求解时都可以将其拆成一对一对的分离定律,最后将每对分离定律的结果组合起来。若是正推题,将结果直接相乘的结果,若是逆推题,应遵循“先拆性状,再拆性别”的思路,先从分离定律的逆推结论分析亲本,如发现性状在性别上有差异,再从伴性遗传逆推规律做推断。

【规律总结】分离定律逆推规律:(1)若后代出现表现型之比为3:1,则亲代为Aa和Aa;

(2)若后代出现表现型之比为1:1,则亲代为Aa和aa;

(3)若后代全部表现显性,则亲代必有之一为AA;

(4)若后代全部表现隐性,则亲代为aa和aa。

伴性遗传逆推规律:(1)若后代表现为雌性全为显性,雄性显:隐=1:1,则亲代为XAXa和XAY;

(2)若后代表现为雌性全为显性,雄性全为隐性,则亲代为XaXa和XAY。

(二)配子法

【适用范围】:随机交配类,配子致死类,染色体变异类题型

【方法解读】:配子法是从遗传的实质出发,求出雌雄群体中所有可能产生的配子种类和比例,再用棋盘法进行雌雄配子的结合,从本质上解决遗传问题。对于涉及到杂交亲本的基因型过多并随机交配、配子致死、染色体变异导致的遗传实质问题时,应用配子法可以简便准确的求解。

三类题型

(一)正推题

正推题是遗传题中相对简单且基础的题型,是指已知双亲的基因型,求解子代的一些情况,此类题型可用拆分法和配子法直接求解。

(二)逆推题

逆推题是指亲代基因型未知,题中只告诉了子代的一些情况(基因型或表现型或分离比),需要学生应用拆分法和逆推结论对亲代的基因型进行推断。一般思路为:确定显隐性—确定个体基因型—确定遗传图解—求解。

(三)实验题

实验题是遗传题中难度较大的一类题,分遗传实验的分析题和设计题。其中设计遗传实验相对考察频率较高,难度较大,现将一些常用的设计思路整理如下:

(1)判断性状的显隐性:杂交法;自交法;花粉鉴定法

(2)判断显性性状个体的基因型:自交法;测交法;花粉鉴定达

(3)判断基因在染色体的位置:

若已知显隐性,则设计隐性的雌性个体和显性的雄性个体杂交;

若未知显隐性,则设计正反交实验

(4)判断多对等位基因是否符合自由组合定律:自交法;测交法;花粉鉴定法

【例题剖析】(2017年全国卷Ⅲ)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换,回答下列问题:

(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)

(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)

答案:(1)实验思路:选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,统计后代性状及比例。

预期结果及结论:若各杂交组合的F2中均出现四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。

解析:这是一道典型的设计实验题,(1)问为设计探究实验,探究三对等位基因是否符合自由组合定律,根据方法总结,可选择杂合子自交法进行探究,先分别得到任意两对等位基因的杂合子,然后统计其后代是否符合9;3;3;1这样经典的分离比。文字叙述时应分实验思路和预期实验结果及结论两部分叙述;(2)问为设计验证实验,验证基因位于X染色体上,根据方法总结,选择隐性的雌性个体和显性的雄性个体杂交。文字叙述时应分实验思路、预期实验结果和实验结论三部分叙述。

写在最后

遗传题之难在于它千变万化,题型各异,同时涉及到诸多数学的思想和计算;遗传题之易在于它知识体系一脉相承,只要从本质上抓到其核心,应用合适的方法便可应对各种题型。

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