朱奕偉+朱曉文
【摘 要】基因的分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ),是高中生物的核心知識之一,是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。而基因分離定律的異常試題我們較少研究。近幾年的高考對本考點(diǎn)的考查試題形式較多。如選擇、簡答、綜合分析等,考查的知識多為對概念的理解、基因型和表現(xiàn)型幾率的計(jì)算及分離定律異常在實(shí)踐上的應(yīng)用等。運(yùn)用揭示定律的科學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),用分離定律解決實(shí)踐中的相關(guān)問題是今后命題的主要趨勢。
【關(guān)鍵詞】樣本大??;從性遺傳;復(fù)等位基因;致死現(xiàn)象
一、樣本大小
遺傳定律是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律,只有樣本足夠大,才有規(guī)律性。當(dāng)子代數(shù)目較少時,不一定符合預(yù)期的分離比。如兩只雜合黑豚鼠雜交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能全為黑色或全為白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至還可能3白1黑。
二、從性遺傳
在涉及常染色體上一對等位基因控制的性狀遺傳中,有時會出現(xiàn)某一基因型個體在雌、雄(或男、女)個體中表現(xiàn)型不同的現(xiàn)象,即從性遺傳現(xiàn)象,然而該類基因在傳遞時并不與性別相聯(lián)系,這與位于性染色體上基因的傳遞有本質(zhì)區(qū)別。
從性遺傳的本質(zhì)為:表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件(性激素種類及含量差異)。
三、復(fù)等位基因
在一個群體內(nèi),同源染色體的某個相同位置上的等位基因超過2個以上,此時這些基因就稱為復(fù)等位基因。不要認(rèn)為“復(fù)等位基因”違背了體細(xì)胞中遺傳因子“成對存在”原則,事實(shí)上“復(fù)等位基因”在體細(xì)胞中仍然是成對存在的。如人類的 ABO血型是由“i、IA、IB”3個復(fù)等位基因決定的。當(dāng)兩個顯性基因同時存在時,兩個顯性性狀同時顯現(xiàn),如IAIB表現(xiàn)為AB型,此現(xiàn)象稱為共顯性。這種現(xiàn)象也會導(dǎo)致后代出現(xiàn)不同于3∶1的正常分離比。
四、致死現(xiàn)象
1.胚胎致死
a.隱性致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中只有一種表現(xiàn)型,基因型及比例為Aa:AA=2∶1。
b.顯性純合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中有兩種表現(xiàn)型,基因型及比例為Aa:aa=2∶1。
2.配子致死
致死基因在配子時期發(fā)生作用,從而不能形成有生活力的配子的現(xiàn)象。例如A基因使雄配子致死,則Aa自交時,只能產(chǎn)生一種成活的a雄配子,A、a兩種雌配子,形成的后代有兩種基因型且比例為Aa:aa=1∶1。
規(guī)律技巧:若某一性狀的個體自交總出現(xiàn)特定的比例2∶1,而非正常的3∶1,則推斷可能是顯性純合致死,并且顯性性狀的個體(存活的)有且只有一種基因型(Aa)雜合子。解決此類題只要依照題干要求寫出遺傳圖解,將致死個體去除即可。而對于由復(fù)等位基因控制的性狀遺傳,解題的技巧為先寫出相應(yīng)基因型與對應(yīng)的表現(xiàn)型,便可很方便選擇相應(yīng)品種進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。
例1.一對雜合黑色豚鼠交配,產(chǎn)下了4只小豚鼠,這四只小豚鼠的表現(xiàn)型是( )
A.全部是黑色 B.黑白各一半
C.黑白之比為3∶1
D.以上情況均有可能
分析:雜合的黑色豚鼠交配理論上后代的表現(xiàn)型及比例為:黑色
白色=3∶1。但是本題中,產(chǎn)下四只小豚鼠,由于形成受精卵是雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合,則子代的四只小豚鼠可能是全為黑色,全為白色,黑白各一半,黑白之比為3∶1等情況,因此本題應(yīng)選D。本題,由于產(chǎn)下的子代只有4只,子代統(tǒng)計(jì)的樣本太少,所以子代的比例也不是3∶1。
例2.人類禿發(fā)遺傳是由位于常染色體上的一對等位基因b+和b控制的,b+b+表現(xiàn)正常,bb表現(xiàn)禿發(fā),雜合子b+b在男性中表現(xiàn)禿發(fā),而在女性中表現(xiàn)正常;一對夫婦丈夫禿發(fā)妻子正常,生育一禿發(fā)兒子和一正常女兒。下列表述正確的是( )
A.人類禿發(fā)遺傳與性別相關(guān)聯(lián),屬于伴性遺傳
B.禿發(fā)兒子和正常女兒的基因型分別是bb和b+b
C.若禿發(fā)兒子和正常女兒基因型相同,父母一定是純合子
D.這對夫婦再生一女兒是禿發(fā)的概率是0或25%或50%
答案:D
分析:由題干可知這一對基因的遺傳遵循基因的分離定律,且雜合子b+b在不同的性別中表現(xiàn)型不同,由此可以推出這一對夫婦的基因組合有多種可能,分析如下:①♂bb(禿發(fā))×♀b+b+(正常)→b+b(男為禿發(fā),女為正常);②♂b+b(禿發(fā))×♀b+b+(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男為禿發(fā),女為正常)=1∶1;③♂b+b(禿發(fā))×♀b+b(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男為禿發(fā),女為正常)∶bb(男女都為禿發(fā))=1∶2∶1;④♂bb(禿發(fā))×♀b+b(正常)→b+b(男為禿發(fā),女為正常):bb(男女都為禿發(fā))=1∶1,所以這對夫婦再生一女兒禿發(fā)的概率為0或25%或50%。
例3.人的ABO血型可以遺傳,由IA、IB、i三個復(fù)等位基因決定。有一對夫妻,丈夫的血型是A型,他的妹妹是B型、父親是A型、母親是AB型。妻子的血型是B型,她的弟弟是O型、父母都是B型。這對夫妻生的孩子血型為O型的可能性( ) )
A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12
答案:D
例4.無尾貓是一種觀賞貓。貓的無尾、有尾是一對相對性狀,按基因的分離定律遺傳。為了選育純種的無尾貓,讓無尾貓自交多代,但發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約1/3 的有尾貓,其余均為無尾貓。由此推斷正確的是( )
A.貓的有尾性狀是由顯性基因控制的
B.自交后代出現(xiàn)有尾貓是基因突變所致
C.自交后代無尾貓中既有雜合子又有純合子
D.無尾貓與有尾貓雜交后代中無尾貓約占1/2
答案 D
分析:本題中讓無尾貓自交多代,發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)有尾貓,可以推斷無尾貓為顯性而有尾貓為隱性A錯誤;而無尾貓自交多代,每一代總會出現(xiàn)約1/3的有尾貓而不是1/4,則說明有顯性性狀中的沒有純合子(顯性純合致死),D正確。本題中由于顯性性狀中沒有純合子,因此F1自交的F2代中性狀他離比也不是3∶1而是顯性比隱性為2∶1。
鞏固訓(xùn)練:
(1)一只突變型雌性果蠅與一只野生型雄性果蠅交配后,產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2∶1,且雌雄個體之比也為2∶1.這個結(jié)果從遺傳學(xué)角度作出的合理解釋是( )
A.該突變基因?yàn)槌H旧w顯性基因
B.該突變基因?yàn)閄染色體隱性基因
C.該突變基因使得雌配子致死
D.該突變基因使得雄性個體致死
(2)食指長于無名指為長食指,反之為短食指,該相對性狀由常染色體上一對等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示長食指基因。)此等位基因表達(dá)受性激素影響,TS在男性為顯,TL在女性為顯性。若一對夫婦均為短食指,所生孩子既有長食指又有短食指,則該夫婦再生一個孩子是長食指的概率為( )
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4
答案:1.D,2.A