郭亮
遗传推理类试题是高中生物试题中的重点、难点和热点试题,也是高考常出现和易出错的类型题,怎样解答这类试题?方法很重要。下面介绍一种解答这类试题的方法——“两交法”。所谓的“两交”,即自交和杂交。生物的遗传主要通过这两种方式实现,是遗传学原理重点演绎的内容。
灵活运用以上原理,解答遗传推理类试题就相对简单。下表中是该类试题的类型分类及可用的原理。
试题类型 可用原理
基因型与表现型的推导 ①③②④
纯合子与杂合子的鉴别 ①②③
判断遗传方式是否遵循遗传定律 ①②③
性状显隐性的判断 ①②④
基因在染色体上的位置的判断 ④⑤
细胞质遗传和细胞核遗传的判断 ⑤
二、实例分析与总结
1. 基因型与表现型的推导
例1 (2013·北京卷节选)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。
根据上述杂交实验推测:
亲代M的基因型是 (选填选项前的符号)。
a.DDgg b.Ddgg
【解析】根据已知条件,亲代M无荧光,基因型大致为D_gg ;亲代N绿色荧光,基因型大致为D_G_。而子代中出现的四种表现型对应的基因型依次为绿色荧光(D_G_)、红色荧光(ddgg)、无荧光(D_gg)、红绿荧光(ddG_)。反推可知M基因型为Ddgg ,N基因型为DdGg ,或者直接读图得知N基因型为DdGg。故答案为b。
【规律总结】
(1)用隐性纯合突破法写出隐性个体基因(表现型为隐性性状的个体,一定是纯合体)。如题中红色荧光(ddgg)。
(2)用基因填充法写出相关基因式:表现型为显性性状的个体,既可能是纯合子,也可能是杂合子,可先写出基因式(可能基因型),如题中D_gg等。
(3)利用“两交法”完善基因型。先依据亲代的表现型,写出基因式(可能基因型);再依据原理①②③④中子代的表现型及其分离比完善基因型。如题中亲代基因型为D_gg×D_G_,根据原理①子代中因有红色荧光(ddgg),则亲代D_×D_属自交情况,gg×G_属测交情况,因此亲代M基因型为Ddgg。
2. 纯合子与杂合子的鉴别
例2 (2013·浙江卷节选)在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过 EMS 诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经 EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答:
采用自交法鉴定 F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为 的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程 。
【解析】采用自交法,纯合子不会发生性状分离,杂合子出现性状分离。 F2中抗性糯性 T_gg的个体有可能为 TTgg,其自交结果不会性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性∶非抗糯性=3∶1 ,则为杂合子 Ttgg。故答案为非抗糯性。过程如下:
【规律总结】
(1)自交法:让某显性性状的个体进行自交,若后代能发生性状分离,则亲本一定为杂合体;若无,则可能为纯合体。此法适用于自花传粉植物,而且是最简便的方法(原理①),但不适用于动物。
(2)测交法:让待测个体与隐性类型测交,若后代出现隐性类型,则一定为杂合子;若后代只有显性性状个体,则可能为纯合体。待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以使结果更有说服力,此法适合于动物(原理③)。
3. 两种遗传定律的判断
例3 (2013·全国大纲卷)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:
①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;
②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律;
③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。
【解析】F2代中雌果蝇全为红眼,而雄果蝇既有红眼又有朱砂眼,即性状与性别相关联,则控制该性状的基因应位于X染色体;亲本为红眼和朱砂眼,而F1代全为红眼,根据显隐性判断方法,则可知红眼为显性性状,朱砂眼为隐性性状。
【规律总结】
常用方法一般是先排除伴Y遗传(皆雄性特征),然后采用杂交法。
(1)一般杂交法。看杂交后代表现型及比例:后代雌性和雄性中的比例一致,一般为常染色体遗传;比例不一致,则为伴X遗传。
(2)特殊杂交法。假设该基因位于X染色体上,则让隐性雌性个体与显性雄性个体杂交,子代雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为显性性状,则为X染色体上的隐性遗传病(该病的遗传特点),否则为常染色体上的遗传。该法可以判断显隐性(原理④)。
5. 细胞质遗传和细胞核遗传的判断
例5 (2006·江苏卷节选)有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。
请你设计一个实验,探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。
若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同,则该花色的遗传为细胞质遗传;若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本无关,表现为红花或白花的一种,则该花色的遗传为细胞核遗传。
【规律总结】
判断基因在細胞质还是在细胞核一般用正反交法(原理⑤)。
(1)如果正交和反交的子代表现为一种性状,则为细胞核遗传。
(2)如果正交和反交的子代表现的是母本性状,则为细胞质遗传。