张炜晨
【摘 要】高中生物课程中遗传规律是一个难点和重点,同时也是高考必考类型之一。生物遗传规律具有较多的名词术语,基本理论众多,文章在简单分析生物遗传规律基本知识基础上,总结生物遗传规律常见题目,并提出解题策略。
【关键词】生物遗传规律;系谱图;性状
中图分类号: G633.91 文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)02-0204-002
【Abstract】Hereditary law is a difficult and important point in senior high school biology curriculum, and it is also one of the types of compulsory entrance examination for college entrance examination. There are many terminologies and basic theories about the law of biological heredity. Based on the simple analysis of the basic knowledge of the law of biological heredity, this paper summarizes the common problems of the law of biological heredity and puts forward the solving strategies.
【Key words】Biogenetic law; Pedigree map; Traits
生物遗传规律知识涵盖了基因组合、分离定律等,遗传规律与生物进化密切相关[1]。生物遗传规律相关题目类型较为复杂,格式差异很大,解题思路也不同[2]。文章主要分析生物遗传规律问题。
1 生物遗传规律基本知识与常见问题形式
高中生物遗传规律涵盖两个,分别为基因分离定律与基因自由组合定律。基因分离定律基本知识点涵盖了性状、性状分离、显性(隐性、等位、非等位)基因、纯合体、杂合体、测交、携带者、遗传病、遗传图解符号、遗传实验等。基因自由组合定律包括基本概念、相对性状的遗传试验、实践应用、孟德尔成功原因、基因分离规律。基因分离规律仅涉及一对相对性状,基因自由组合定律涉及到的相对性状则有两对及两对以上[3]。
生物遗传规律题目一般可以划分为三类。第一类是根据正交、反交实验结果来进行分析相对性状。第二类是细胞分裂相关知识问题,一般会涉及部分图表,涉及到的知识包括有丝分裂、无丝分裂。第三类是基因对性状的控制问题。
2 基因型问题
遗传基因型推到问题是常见的题目类型之一,容易受到思维限制。基因型题目解答中,需要先确定显性与隐性表达,明确显隐性关系后再继续分析,推导基因[4]。解题时可以考虑从假设的思维来分析。先假设基因类型然后进行验证,合理就假设正确。如题目:红花豌豆,显性基因A、B同时存在开红色。红花与aaBb杂交,发现后代开红花的比例为3/8,要求分析红花豌豆的基因型。这个题目相对基础,考虑的知识是自由组合定律。可以先假设基因型,然后进行验证,通过基因型与概率计算可以基本确定基因型涵盖Bb,出现3/8的概率就需要为Aa。这类存在伴性遗传的题目有很多,假设思维应用也较为常见。如显性遗传病分析中,女性正常,男性患病,则后代女性全部患病,男性均正常的题目,可以通过假设遗传病是否存在伴性遗传来分析。
基因型推导节目中,大致解题方式有两种,第一种是填空类的,后代出现了隐形形状,就说明隐性个体基因为纯合体,如果表现出显性,个体基因型无法确定,但是等位基因一定会存在一个以上显性基因,接着再结合子代性状来进行推断基因型。第二类则是依照一定比例来推导基因型,如相对性状自交,后代显性性状与隐性性状比例就会为3:1,相对性状自交,后代比例为9:3:3:1,则亲本均为双杂合体。
基因型分析需要紧抓成对基因,如黄色圆颗与黄色皱粒豌豆,后代出现的性状比为黄色圆粒:绿色圆粒:绿色皱粒:黄色皱粒比例=3:1:1:3,询问这两个亲本基因型。在解答中,先结合题目中亲本表现型来确定基因示,然后分析一对相对性状,先看颜色性状。后代中黄色与绿色出现的比例为3:1,属于杂种自交,因此可以确定亲本颜色基因型。接着采用相同的方法来分析形状性状,圆粒与皱粒比例为1:1,属于测交类型,接着就可以确定圆粒基因型。
3 遗传概率问题
在生物遗传规律问题中,概率计算相对难度较大,所出现的题型多是选择题、填空题等,需要能够快速解答。需要牢记课本分离比例,也需要加强练习提高熟练度。遗传概率问题多是以性状分离比结合其他知识存在。棋盘图法相对原始,虽然容易掌握,但是解题麻烦,效率低,适合应用在少数等位基因杂交题目中。分枝法则是直接合并了相同基因型个体,解题效率有所提高。概率法应用较多,建立在遗传定理基础上,是遗传概率问题必须掌握的方法。
遗传概率计算中,乘法定律是常见的解题方式,解答时先列出杂交組合后的所有基因型、比例。如果出现多对基因同时存在,可以直接分布计算。题目:假设两种豌豆基因型分别为AABBCC、aabbcc,杂交,要求计算二代出现纯合子的概率。这两个亲本杂交后,子一代的基因型均形同为AaBaCc,子一代自交,利用乘法定律就可以得到二代显性纯合子概率,纯合子出现AA、BB、CC的概率均为1/4,相乘可以得到AABBCC基因型概率为1/64。假设基因型为YyRr的个体自交,询问出现子代基因型。这个基因型自交,属于完全显性,表现型有四类,比例为9:3:3:1,比例为9表现型有4种,比例为3表现型有2中,比例为1的表现型只有一种。在题目解答中,还会遇到其他形状分离比,如9:7、15:1等,还需要结合自由组合定律。
题目:果蝇红眼对白眼为显性,控制性状基因型位于X染色体上。果蝇缺失IV号染色体能够正常繁殖,缺失2条致死。假设有两只红眼果蝇均缺失1条IV号染色体,杂交。询问一代中白眼雄果蝇比例、染色体数正常的红眼果蝇比例。在这个题目中,涉及到的遗传为伴性遗传,但是同时涉及到常染色体致死问题,无论是概率法还是分枝法解答都不可行,采用棋盘法解答更加清晰。假设IV号常染色体采用A表示,颜色基因采用R表示,表2是棋盘图。从表中可以看到白眼雄果蝇占到1/4,染色体数正常的红眼果蝇为1/4。
4 遗传病系谱图问题
生物考题中,遗传病系谱图是必然会考的题目,也是遗传规律常见题目类型。在解答中,需要先确定显性与隐性关系,明确遗传病情况,然后进行分析。在题目解答中,还需要采用假设的方式,如果与内容相符合假设就成立。
题目:人白化病是常染色体隐性遗传,图1是患者家屬系谱图,已知正常基因型A能够利用某种方法显示一条带,白化基因可以显示在另一条带上。利用该方法来分析家系个体,图1是条带位置。结合实验结果,分析条带1是__基因,个体2~5的基因型为()。已知甲乙实验结果均正确,依照遗传定律发现有一个个体条带表现与父母不同,说明该个体与父母的标号()与出现的原因。依照图中乙的个体基因型信息,在不出现基因突变情况下,个体9与家系外的白化病结婚,要求计算后代出现一个白化病子女的概率。在这个题目中,涉及到了分离定律与遗传谱图,考察的内容广泛,要求得到个体基因型,而不是推断基因型。在题目中已经说明了甲是白化病,因此不用判断,根据题目与甲,可以知道,1、2、6、7基因型均为Aa,5、11的为aa。乙中条带1是A,2是a。因此乙3、4基因型均为AA,子代10就是Aa,然后就可以确定子代基因型。
题目:图2是某种遗传病系谱图,经过分析,存在两种独立遗传完全显性疾病基因,分别采用Aa、Bb表示,并且可以单独致病。在调查中没有出现基因突变或者染色体变异的情况,询问遗传病的遗传方式。假设I-1与I-4结婚、I-2与I-3结婚,后代不会出现患病,则分析III-1、II-2的基因型。如果II-2与II-5结婚,则后代携带致病基因概率是多少。解答:结合系谱图可以看到遗传病属于隐性遗传,由于I-3不患病,II-4患病,则不是Y染色体遗传。II-3和II-6患病,父亲与儿子均正常,因此不是X染色体遗传,因此遗传病属于常染色体遗传。接着分析题干,采用假设的方法来推测基因型。I-1基因型为AABb,I-3基因型为AaBB,II-3与II-4的基因型分别为AAbb、aaBB;II-2的基因型可能是AABB、AABb,概率为1/3、2/3,II-5的基因型可能是AABB、AaBB,概率为1/3、2/3,则子代携带致病基因的概率就是5/9。I-1与I-2基因型均为AaBB,则I-3与I-4的基因型应该为AABb。
遗传病系谱图的分析除了以上类型之外,还可能会出现三种遗传病的情况,同样考察显隐性判断、概率计算、自由组合定律等,在分析中结合系谱图,分析遗传显隐性,然后判断遗传病是否是伴性遗传,根据题干确定基因型并计算遗传病概率。
5 结语
综上所述,文章重点探讨了高中生物遗传规律常见问题和解决办法。生物遗传规律题目类型多样,解答方式也存在不同,但是均要求对基本知识有完全的掌握。在解题中也需要不断掌握规律和经验,提高解题准确性和速度。
【参考文献】
[1]徐胜军.高中生物遗传规律题的解题方法分析[J].数理化解题研究,2016(11):95.
[2]游俊华.高中生物遗传规律综合题型及解法归纳[J].吉林教育,2013(25):66.
[3]丁成娅.浅谈高中生物遗传规律解题技巧[J].数理化解题研究,2012(10):81.
[4]张闯.浅析高中生物遗传规律问题[J].科教导刊,2013(1):154-155.