左瑜
摘要:为解决高考生物学科有关遗传部分的一些特殊分离比的问题,本文通过罗列,总结等方式,相关习题加以归类,将遗传基本定律中的特殊分离比分为从性遗传,数量遗传,基因互作和致死作用四类,以便于高中阶段复习和拓展学习。
关键词:从性遗传;数量遗传;基因互作;致死作用
在高考科目生物学科中,作为高考必考内容的遗传规律部分,为顺应高考要求,命题趋势出现多样化,试题也变得灵活多样。其中不乏遗传特殊分离比试题的涉及,对考生来说,无疑增加了试题的难度。然而万变不离其宗,试题的“根本”还在课本中,现就常见的特殊分离比类型及习题解析析如下:
1 从性遗传
从性遗传又称性控遗传,是常色体上的基因控制的性状表达时,杂合子表现型受个体性别影响的现象。以绵羊的有角和无角为例。
例:基因型为HH的绵羊有角,基因型为hh的绵羊无角,基因型为Hh的绵羊,母羊无角,公羊有角。现有一头有角母羊生了一头无角小羊,这头小羊的性别和基因型分别为( )
A.雄性,hh B.雌性,Hh C.雄性,Hh D.雌性,hh
解析:有角母羊的基因型一定是HH,生下的无角小羊一定含有H基因,说明该无角小羊含有H基因,一定是杂种基因型为Hh,性别为雌性。
答案:B。
2 数量遗传
数量遗传在高中教材中多以基因累加效应的形式出现。如独立遗传的显性基因累加效应,解题可参照表1。
例:某植物株高有两对独立遗传的基因控制,显性基因具有累加效应,且每个增效基因的累加值相等。最高植株74cm,最矮植株2cm,让二者杂交,F2中株高56cm的植株所占的比例为( )
A.1/4 B.1/8 C.3/8 D.1/16
根据题意分析可以知道:该植物株高符合基因自由组合规律,属于数量遗传1:4:6:4:1是9:3:3:1的变形,说明受两对等位基因控制。株高为74cm的植株含有4个显性基因,株高为2cm的植株不含显性基因.所以任一隐性基因对株高的影响是相同的,任一显性基因对株高的增加效应也是相同的。计算得每个显性基因增加的高度为:(74-2)÷4=18cm。(即含4个显性基因的个体株高为74cm,含3个显性基因的个体株高为56cm,含2个显性基因的个体株高为38cm,含1个显性基因的个体株高为20cm,不含显性基因的个体株高为2cm。)因此F2中株高为74 cm,56 cm,38 cm,20 cm,2cm的个体分别对应的基因型依次是1AABB,(2AaBB+2AABb),(4AaBb+1AAbb+1aaBB),(2Aabb+2aaBb),1aabb。据此答题。
答案:A
3 基因互作
两对独立遗传的的非等位基因在表达时,通过相互作用(互补,叠加,抑制等)使杂交后代的性状分离比偏离9:3:3:1的孟德尔比例,影响同一性状表现的现象称为基因互作。此类试题采用“合并同类项”法,找准特殊比值蕴含的内在机理和比值的出现规律,参照表2。
例:蠶的黄色茧(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茧的分离比是
A. 3:1 B. 13:3 C. 1:1 D.15:1
解析:该题为基因互作中的显性抑制现象,即在两对独立遗传的基因,其中一对显性基因,本身不控制性状的表现,但对另一对基因的表现有抑制作用。根据题意,只要有I基因,就会抑制Y基因的表达,使个体表现为白色;有i基因时, Y基因可正常表达,个体表现为黄色,有y基因为白色。所以,如表中规律,基因型为(IiYy)的杂合白色茧蚕相互交配,子代的表现型及分离比如下: I_Y_白色(9/16) I_yy白色(3/16) iiY_黄色(3/16) iiyy白色(1/16)因此:黄色=3/16,白色=13/16则白色对黄色的比例为13/16:3/16=13:3
答案:B
常见致死作用的类型如下:
指在配子时期致死基因发生作用,不能形成有活力的配子的现象。共包含常染色体雄配子致死,常染色体雌配子致死,X染色体雄配子致死和X染色体雌配子致死四种类型。以X染色体雄配子致死为例加以解析。
指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。
后代雌雄个体数为1:1,这种致死情况与性别无关。分显性纯合致死和隐形纯合致死。设亲本基因型为Dd和AaBb,符合基因分离和自由组合规律
(1)显性纯合致死:Dd自交,后代的表现型及比例为2:1;AaBb自交,后代的表现型及比例为6:3:2:1(两对基因之一纯合致死)或4:2:2:1(两对基因都纯合致死)。
(2)隐形纯合致死:Dd自交,后代的表现型及比例为1:2;AaBb自交,后代的表现型及比例为9:3:3(双隐性致死)或9:1(单隐形致死)。
以显性纯合致死多见。
这种情况一般后代还是有雌雄两种性别,但雌雄比例不再是1:1,而变为2:1。
例: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、XX、XY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F代果蝇共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F代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是 ______ ,F代雌蝇的基因型为 ______ 。
(3)若F代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是______ 。让F代果蝇随机交配,理论上F代成活个体构成的种群中基因N的频率为 ______ 。
解析:(1)由于F雌、雄果蝇数目比为(185-63):63=2:1,说明有一半雄果蝇死于某一基因纯合,若致死基因位于常染色体上,纯合致死对于雌雄数量的影响效应是相同的;若致死基因位于Y染色体上,F果蝇中不可能有雄果蝇成活。综上可知控制這一性状的基因位于X染色体上。果蝇的基因型共有5种:XX,XX ,XX ,XY ,XY,无论是N基因还是n基因纯合致死,成活果蝇的基因型均为雌果蝇2种,雄果蝇1种,共3种。(2)若F代雌蝇中仅有一种表现型,则雌蝇的基因型为XX和XX,XX没有致死,致死基因为n。(3)若F代雌蝇有两种表现型,则雌蝇的基因型为XX和XX,XX没有致死,致死基因为N。让F1代果蝇随机交配(雌:1/2XX和1/2 XX;雄: XY),则雌性亲本产生的配子的基因型及比例是X:X=1:1,雄性个体产生的配子的基因型及比例是X:Y=1:1,随机交配,后代的基因型及比例是XX=1/8,XX =3/8, XY =3/8, XY=1/8 (致死),因此理论上F2代成活个体构成的种群中基因N的频率为XN=1/(2+6+3)=1/11.因此本题答案是:
(1) X 3 (2)n XX、XX (3)N 1/11
综上,学生对试题中出现的特殊比值应加以区分,找出其中的比值规律,看是属于哪种类型,而后结合答题技巧,“对症下药”多练习,熟练掌握解答这类题型方法。
[1] 王朝银.高三复习资料创新设计[M].陕西人民出版社,2016.
[2] 王朝银.高三复习资料创新设计[M].陕西人民出版社,2017.