分离定律拓展题突破锦囊

2012-06-27 07:42周炳渠
求学·理科版 2012年11期
关键词:银狐表现型白斑

周炳渠

学好生物学科的第一原则就是要理解生物学原理,解陌生题时,应从生物学原理出发,再结合一定的技巧解题即可突破。

简要地说,分离定律的实质是:在杂合子进行有性生殖的减数分裂过程中(什么时候)等位基因(什么基因)随着同源染色体的分离(为什么会分离)而分别进入到不同的配子中。

下文将告诉同学们,怎么通过生物学原理分析分离定律的各类拓展题。

第一类:等位基因多于一对的情况

遗传学上把同源染色体上位点相同、控制同类相对性状的基因叫做等位基因。高中生物学中提到的等位基因一般是成对的,如控制豌豆花色的紫花基因C和白花基因c。但有些等位基因的成员在不同个体之间可以有2个以上,如人类的血型是由3个基因(IA、IB、i)控制的(见表1),IA、IB、i均为等位基因,其遗传符合基因的分离定律。不同的等位基因来源于基因突变。

例1紫色企鹅的羽毛颜色由如下四个基因决定:Pd—深紫色,Pm—中紫色,Pl—浅紫色,Pvl—很浅紫色(接近白色),其相对显性顺序(程度)为Pd>Pm>Pl>Pvl。若基因型为PdPm的深紫色企鹅与基因型为PlPvl的浅紫色企鹅杂交,则子代的羽毛颜色及其比例为()

A. 深紫色∶中紫色∶浅紫色=2∶1∶1

B. 中紫色∶浅紫色=1∶1

C. 深紫色∶中紫色∶浅紫色∶很浅紫色=1∶1∶1∶1

D.深紫色∶中紫色=1∶1

【解析】本题中,决定紫色企鹅的羽毛颜色的四个基因互为等位基因,其遗传符合基因的分离定律。解题时,写出遗传图解(图1)就可得到答案。

【答案】D

【突破锦囊】求解特定杂交组合的子代基因型和表现型情况的基本解题思路:第一步,根据基因分离定律的实质,从减数分裂产生配子的过程出发,获得亲本产生的配子情况;第二步,经受精获得子代的基因型及其比例;第三步,根据基因型与表现型的对应关系,求得子代的表现型及其比例。

第二类:杂合子自交的子代性状分离比不是3∶1的情况

例2灰色银狐有一种变种,在灰色背景上有白色的斑点,十分漂亮,称为白斑银狐。白斑银狐自由交配,后代表现型及比例为白斑银狐∶灰色银狐=2∶1。下列有关叙述,错误的是()

A. 银狐体色有白斑对无白斑为显性

B. 可以利用测交的方法获得纯种白斑银狐

C. 控制白斑的基因纯合致死

D. 白斑性状产生的根本原因是基因突变

【解析】本题的难点在于性状分离比特殊,致使某些学生不能运用基因分离的基本原理解决陌生问题。本题中,白斑银狐自由交配,子代出现灰色,则白斑为显性,灰色为隐性。但是两只白斑个体交配,子代出现了2∶1的性状分离,说明显性纯合致死,不可能获得纯种白斑银狐。

【答案】B

【突破锦囊】要求对特殊分离比的遗传现象进行解释的解题思路:首先要清楚出现常规分离比的必要条件,杂交组合类似Aa×Aa的子代性状分离比为3∶1需要满足诸多的条件,如:不同基因型的配子活性和受精能力相同,不同基因型的个体的生存能力相同,基因A对基因a完全呈显性等;然后结合题意分析分离比出现变化的可能原因(猜测);最后把该猜测“放回”题中检验其合理性。

第三类:多对基因共同控制一对相对性状的情况

在多对等位基因共同控制某一相对性状的情形下,仅仅依据基因的分离定律无法解释遗传现象,需要运用基因的自由组合定律。由细胞质基因控制的性状的遗传、原核生物的性状的遗传等都不适合基因的分离定律。

例3蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中白色茧对黄色蚕的分离比是()

A. 3∶1B. 13∶3C. 1∶1D. 15∶1

【解析】本题的难点在于学生对多对基因共同控制一对相对性状的情况不熟悉,无从下手。杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,子代为I_Y_(白色茧)∶I_yy(白色茧)∶iiY_(黄色茧)∶iiyy(白色茧)=9∶3∶3∶1,即白色茧∶黄色蚕=13∶3。

【答案】B

【突破锦囊】求解一对相对性状的杂交结果时,基因的分离定律不一定适用。在独立遗传的多对基因共同控制某一性状的情况下,求解杂交子代表现型的解题思路为:首先运用自由组合定律获得相关比例(如9∶3∶3∶1),再根据基因间的相互作用关系确定基因型与表现型的对应关系,从而得到答案(如15∶1、9∶6∶1、12∶3∶1等)。

第四类:性染色体相关基因各同源区段不一定符合分离定律的情况

以人的性染色体为例,按基因的位置来分,有如下三类(图2):一是位于同源区段的等位基因(A和a);二是位于X染色体非同源区段的基因(b),如红绿色盲基因;三是位于Y染色体的非同源区段(E),如外耳道多毛症基因。表2中有“※”标记的个体在产生配子时,均符合基因的分离定律。

例4 某雌雄异株植物,宽叶基因(D)对窄叶基因(d)为显性。现有宽叶、窄叶雌株若干和已知基因型为XDYD、XDYd或XdYD的宽叶雄株若干,请选择亲本杂交组合,通过一代杂交培育出可依据叶型区分雌雄的大批幼苗。用遗传图解和适当的文字说明培育过程。

【解析】解题的关键是要选择已知基因型的亲本,雄株的基因型是已知的,而雌株共有3种(XDXD、XDXd、XdXd),从表现型出发,只有窄叶的雌株(XdXd)的基因型是可确定的。因此母本宜选择窄叶的雌株(XdXd)。

【答案】

【突破锦囊】有的生物难以分辨雌雄,我们可通过选择特定的亲本杂交,使子代的特定性状表现与性别相关联,从而辨别雌雄。决定特定性状的基因一般位于性染色体上。解答此类试题必须注意的是,无论是亲本的选择,还是子代的辨别,其依据均为表现型,而不是基因型。如伴X遗传中,常见的杂交组合为隐性母本(XbXb)和显性父本(XBY)。

第五类:缺失某段基因或其等位基因的情况

如果某生物的一对同源染色体及其上的基因如图3所示,其遗传符合基因的分离定律。

例5正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ-裂解酶(G酶),体液中的H2S主要由G酶催化产生。为了研究G酶的功能,需要选育基因型为B-B-的小鼠。通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除,培育出了一只基因型为B+B-的雄性小鼠(B+表示具有B基因,B-表示去除了B基因,B+和B-不是显隐性关系)。现提供正常小鼠和一只B+B-雄性小鼠,欲选育B-B-雄性小鼠。请用遗传图解表示选育过程(遗传图解中表现型不作要求)。

【解析】基因型为B+B-的雄性小鼠在减数分裂产生的配子的过程中,遵循基因的分离定律,能产生两种配子,即B+∶B-=1∶1。图解见答案。

【答案】

再从F2的B-B-个体中选出雄性个体。

【突破锦囊】图3所示的同源染色体,两条染色体含有不同的基因,有这样一对同源染色体的个体所产生的配子有两种,且比例为1∶1。由此可得到相关杂交组合的子代的情况。

类似情况还出现在染色体结构变异中,同源染色体中Ⅱ号染色体缺失了片段,导致Ⅱ号染色体缺失了基因B或其等位基因;经基因工程,将外源基因B整合到了Ⅰ号染色体中,导致Ⅰ号染色体中增加了一个基因B;经基因敲除,使Ⅱ号染色体缺失了基因B或其等位基因。

猜你喜欢
银狐表现型白斑
银狐家的100个锦囊
对虾白斑综合征病毒免疫应答研究进展
白斑消褪靠自灸
用数学思维分析遗传的基本规律
高雅之银狐犬
可怕的习性
惹人痒的外阴白斑
两对基因自由组合变形归类例析
维吾尔医治疗85例外阴白斑临床疗效总结
遗传学概率问题的求解范围