山东 杜晓艳
遗传规律专题的复习策略
山东 杜晓艳
纵观近几年的高考试题,生物遗传规律专题无论是在山东卷还是在全国新课标卷中所占的比例一直都比较大,是高考生物题的压轴部分、难点所在。本文通过对2015年山东卷试题的分析,针对此专题提出了相关的复习策略。
【例1】(2015·山东卷)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性、刚毛(B)对截毛(b)为显性。为探究两对相对性状的遗传规律,进行如下实验。
亲本组合F1表__________现型F2表现型及比例实验一长翅刚毛(♀)×残翅截毛__(♂)长翅刚毛长翅 长翅 长翅 残翅 残翅 残翅刚毛 刚毛 截毛 刚毛 刚毛 截毛♀ ♂ ♂ ♀ ♂ ♂__6 ∶___ 3__ ∶___ 3 ∶__ 2__ ∶__ 1__ ∶____1__实验二长翅 长翅 长翅 残翅 残翅 残翅刚毛 刚毛 截毛 刚毛 刚毛 截毛♂ ♀ ♀ ♂ ♀ ♀6__ ∶____ 3__ ∶__ 3__ ∶ 2__ ∶__ 1__ ∶__ 1___长翅刚毛(♂)×残翅截毛__(___________♀)长翅刚毛
(1)若只根据实验一,可以推断出等位基因A、a位于________染色体上;等位基因B、b则可能位于________染色体上,也可能位于________染色体上(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)。
(2)实验二中亲本的基因型为______________;若只考虑果蝇的翅型性状,在F2的长翅果蝇中,纯合体所占比例为___________。
(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交,后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中,符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为_________和__________。
(4)另用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系,两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致,产生相似的体色表现型——黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是:
①两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致,它们的基因组成如图甲所示;
②一个品系是由于D基因突变为d基因所致,另一品系是由于E基因突变成e基因所致,只要有一对隐性基因纯合即为黑体,它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成,请完成实验设计及结果预测。(注:不考虑交叉互换)
Ⅰ.用____________为亲本进行杂交,如果F1表现型为____________,则两品系的基因组成如图甲所示;否则,再用F1个体相互交配,获得F2;
Ⅱ.如果F2表现型及比例为________,则两品系的基因组成如图乙所示;
Ⅲ.如果F2表现型及比例为________,则两品系的基因组成如图丙所示。
【解析】(1)无论正交和反交,在F2中,雌果蝇和雄果蝇中长翅和残翅的数量比都是3∶1,据此可推断出等位基因A、a位于常染色体上;在实验一中,F2的截毛只在雄果蝇中出现,表现出与性别相关联,据此可推断等位基因B、b可能位于X染色体上,也可能位于X和Y染色体上。
(2)结合对(1)的分析,在实验二中,如果等位基因B、b只位于X染色体上,理论上亲本基因型应分别为XBY、XbXb,在F2中刚毛与截毛的数量比在雌果蝇和雄果蝇中都是1∶1,与实验结果不符,说明等位基因B、b位于X和Y染色体上。可推知实验二中亲本的基因型为AAXBYB、aaXbXb。若只考虑果蝇的翅型性状,则F2的基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,所以在F2的长翅果蝇中,纯合体所占比例为1/3。
(3)后代中雄果蝇的表现型都为刚毛,则“某基因型的雄果蝇”的基因型应为X-YB。在实验一中,亲本基因型分别为XBXB、XbYb,F2的基因型为XBXB、XBXb、XBYb、XbYb,符合条件的雄果蝇在F2中所占比例为0;在实验二中,结合对(2)的分析可知,符合条件的雄果蝇在F2中所占比例为1/2。
(4)Ⅰ.若如图甲所示,则品系1黑体的基因型为dd,品系2黑体的基因型为d1d1,F1基因型为dd1,表现型为黑体。
Ⅱ.若如图乙所示,则品系1黑体的基因型为ddEE,品系2黑体的基因型为DDee,F1基因型为DdEe,F2的表现型为灰体(9D_E_)∶黑体(3 ddE_+3D_ee+1ddee)=9∶7。
Ⅲ.若如图丙所示,则品系1黑体的基因型为ddEE,品系2黑体的基因型为DDee,因d和E连锁,D和e连锁,所以F1产生的雌配子和雄配子各有2种(dE、De),数量比为1∶1,F2的表现型为灰体(2EeDd)∶黑体(1ddEE+1DDee)=1∶1。
【答案】(1)常 X X和Y(注:两空可颠倒)(2)AAXBYB、aaXbXb(注:顺序可颠倒) 1/3 (3)0 1/2(4)Ⅰ.品系1和品系2(或两个品系) 黑体 Ⅱ.灰体∶黑体=9∶7 Ⅲ.灰体∶黑体=1∶1
本题综合考查了遗传的基本规律和应用,难度适中;掌握X、Y同源区段上基因的遗传特点、正确判断几种情况F2的基因型及比例是解题的关键。
1.紧扣教材,夯实基础
在一轮复习时,教材中基础知识的熟练掌握是最重要的,尤其是针对高考中的“识记型题型”特别有用。熟练掌握并非是指简单的死记硬背,而是要在理解的基础上加强重点和难点知识的复习。在复习教材上的知识点时,一定要注意图文结合,仔细研究教材中的图解、图表部分,要做到有图必读、有图必析。
【例2】玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是 ( )
【解析】A项中,当非甜和甜玉米都是纯合子时,不能判断显隐性关系。B项中,当其中有一个植株是杂合子时,不能判断显隐性关系。C项中,非甜与甜玉米杂交,若后代只出现一种性状,则该性状为显性性状;若出现两种性状,则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子,此时非甜玉米自交,若出现性状分离,则说明非甜是显性性状;若没有出现性状分离,则说明非甜玉米是隐性纯合子。D项中,若后代有两种性状,则不能判断显隐性关系。
【答案】C
考生在解答该题时,既要能够区分显性性状和隐性性状这两个概念,又要图文结合,理解纯合子与杂合子在自交、杂交等情况下的区别。
2.注重遗传实验
实验在高考中占有相当大的比重,“遗传”部分在非选择题中几乎一定会有实验设计题出现。常见的考点如下:遗传规律实质的考查;相对性状的显隐性判断;基因位置的判断;纯合体与杂合体的鉴定;遗传概率的计算等。这一部分的实验题相对比较模式化,例如利用已有材料,设计实验,判断基因位置或显隐性时,亲本的交配方式一般就是采用杂交、自交或测交,答题范围比较容易确定。
【例3】果蝇的X染色体和Y染色体上有同源区段和非同源区段(如图)。已知果蝇的灰身(A)和黄身(a)是一对相对性状。现有偶然发现的一只黄身雌果蝇,为确定A、a在染色体上的位置,科学家进行了如下实验:将这只雌果蝇和__________杂交,得到子一代(F1),观察并统计子一代的表现型及比例。
(1)如果F1的表现型为________,则说明基因位于X染色体上非同源区段。
(2)如果F1不能判断,则________________________。若F2的表现型是:①__________________________,则基因位于常染色体上。②___________________________,则基因位于X、Y染色体上的同源区段。
【解析】先假设基因位于X染色体非同源区段上,则杂交组合为XaXa(黄♀)×XAY(灰♂)时,其子代性状为凡雌果蝇均为灰身,凡雄果蝇均为黄身。若基因位于常染色体上,则杂交组合为aa♀×AA♂,F1子代无论雌雄均为灰身;若基因位于X、Y染色体同源区段上,则亲本杂交组合为:XaXa×XAYA,子代无论雌雄也均为灰身,故仅就F1无法确认基因位置,此时可令F1雌雄个体相互交配:①若基因在常染色体上,则F1Aa♀×Aa♂子代无论雌雄均表现为3显∶1隐。②若基因在X、Y染色体同源区段上,则F1雌雄个体杂交组合为XAXa×XaYA,其子代为雌性个体既有显性性状,也有隐性性状,雄性个体则全为显性。
【答案】纯合的灰身雄果蝇 (1)雌果蝇均为灰身,雄果蝇均为黄身 (2)将F1雌雄相互交配得到子二代(F2),观察并统计F2的表现型及比例 ①灰身果蝇和黄身果蝇比例为3∶1,且与性别无关 ②雄果蝇只有灰身性状,雌果蝇既有灰身性状也有黄身性状
3.关注遗传中的特例
生物的遗传在规律之中常有一些“特例”,这些特例成为近几年高考命题的重要素材。常见的一些遗传特例如下:致死基因的遗传;不完全显性与共显性;基因自由组合规律中由基因的相互作用引起的F2性状分离比的变式;X、Y同源区段的基因的遗传;特殊的性别决定遗传等。
【例4】果蝇的某一对相对性状由等位基因(N,n)控制,其中一个基因在纯合时能使合子致死(注:NN,XnXn,XnY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F1果蝇共185只,其中雄蝇63只。
①控制这一性状的基因位于__________染色体上,成活果蝇的基因型共有_______种。
②若F1雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是______,F1雌蝇基因型为___________________________________。
③若F1雌蝇共有两种表现型,则致死基因是______。让F1果蝇随机交配,理论上F2成活个体构成的种群中基因N的频率为__________。
【解析】略
【答案】①X 3 ②n XNXN或XNXn③N 1/11
这类题的解题要点就是一定要先按照正常规律进行分析,然后再分析特殊类型,确定最后的答案。
4.注重解题能力的培养
高考涉及的解题能力具体可分为阅读理解能力、知识迁移能力、图表转化能力、数据处理能力、书面表达能力等。高考题中一般没有废话,考生在读题时要学会提取有用的信息,抓住题眼,进行合理的推理演算。
【例5】如图是某家族遗传系谱图,现已查明Ⅰ1不携带乙病致病基因。下列说法不正确的是 ( )
A. 甲病为常染色体显性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅰ1和Ⅰ2再生一个孩子,患有甲病的概率为
C. Ⅱ4与正常男性结婚,生一个男孩患乙病的概率为
D. Ⅱ5与正常男性结婚,生一个两病兼患女孩的概率为0
【解析】根据系谱图,Ⅰ1和Ⅰ2均患甲病,其女儿Ⅱ4表现正常,可推知甲病为常染色体显性遗传病;因Ⅰ1不携带乙病致病基因,其儿子Ⅱ3为患者,可推知乙病为伴X染色体隐性遗传病,A项正确。Ⅰ1和Ⅰ2再生一个孩子,患有甲病的概率为,B项正确。Ⅱ与一正常男性结婚,生一个男孩,患有4乙病的概率为,C项错误。因正常男性不携带乙病致病基因,故其女儿不可能患乙病,D项正确。
【答案】C
最后,在复习中还要注意理论联系实际,关注社会热点。在遗传部分常见的与实际生活的联系点主要体现在生产生活中常见遗传现象的分析,例如育种问题、人类遗传病等。
(作者单位:山东师大附中)