论如何解决在遗传计算中的雌雄同株与雌雄易株问题探讨

2019-09-10 23:03王永芳
学习周报·教与学 2019年44期

王永芳

摘  要:在遗传部分,计算是必须掌握的重难点内容之一,高考对学生计算能力的要求比较高。遗传部分的题型复杂多样,形式灵活多变,且难度较大,且这部分题又和遗传其他章节的知识点混杂起来一起考查,进一步增加了难度。本文将以交叉互换和伴性遗传为载体,初探生物学的核心素养,更有效的培养学生的逻辑思维,促进学生核心素养培养目标的达成。

关键词:雌雄同株;雌雄易株;雌雄同花;雌雄易花

一、概念辨析

雌雄同株,是指一株植物的花有雌蕊、也有雄蕊。而这又分两种:其一,雌蕊与雄蕊分在两朵花上,这种叫雌雄易花,就像玉米;其二,雌蕊与雄蕊分在一朵花上,这叫雌雄同花,就像豌豆;雌雄异株指在具有单性花的种子植物中,雌花与雄花分别生长在不同的株体而言。仅有雌花的植株称为雌株,仅有雄花的称为雄株。

二、题型分析

1.概念辨析例题

下列说法正确的是( )

A、雌雄同株植物的花一定是两性花

B、雌雄异株植物的花有单性花,也有两性花

C、雌雄同株植物的花一定是单性花

D、生有两性花的植物也有雌雄同株、雌雄异株之分

析:雌花和雄花着生在同一株植株上的植物,是雌雄同株植物,可能是雌雄同花,也可能是雌雄易花。雌雄异株指在具有单性花的种子植物中,雌花与雄花分别生长在不同的株体。雌雄同株或异株植物的花一定是单性花。故选C

2.在分离定律和基因频率计算中的应用赏析

玉米是雌雄同株、异花传粉植物,可以接受本植株的花粉,也能接受其他植株的花粉。在一块农田间行种植等数量基因型为Aa和aa的玉米(A和a分别控制显性性状和隐性性状,且A对a为完全显性),假定每株玉米结的子粒数目相同,具有A表现型和a表现型的玉米比例应接近( )

A.1∶4 B.5∶11      C.1∶2      D.7∶9

析:玉米为雌雄同株,但是雌雄易花。间行种植的玉米,即可杂交也可自交(相当于随机结合或者自由交配),由于种植的Aa和aa的玉米比例是1∶1,可以得出该玉米种群可产生含基因A或a的两种配子,其比例是:A=1/2×1/2=1/4、a=1/2×1/2+1/2×1=3/4,再经过雌雄配子的随机结合,得到的子代比例为:aa=3/4×3/4=9/16,而A_=1-9/16=7/16,故具有A表现型和a表现型的玉米比例应接近7∶9。故选D

3.在自由组合定律、伴性遗传及基因指导蛋白质的合成中的综合应用

某种XY型性别决定的雌雄异株植物有蓝花和紫花两种表现型,由两对等位基因A和a(位于常染色体)、B和b(位于X染色体)共同控制,已知其紫花形成的生物化学途径如下图所示。现用蓝花雄株(aaXBY)与某紫花雌株杂交,F1中的雄株全为紫花。雄性中XBY、XbY为纯合子。下列分析正确的是( )

A.该紫花雌株的基因型为AAXX

B.图中紫花形成过程说明基因可直接控制生物性状

C.F1雌株的表现型均为蓝花

D.该蓝花雄株与另一杂合紫花的后代中1/4为纯合子

析:由图示知,酶B抑制基因A的表达,使酶A不能形成,所以该紫花雌株的基因型为A_XX。双亲杂交F1中的雄株全为紫花,则母本紫花雌株基因型为AAXX;紫花形成过程说明基因通过控制酶的合成間接影响生物体的性状;F1雌株的表现型都为蓝花;另一杂合紫花的基因型是AaXX,则后代中纯合子为1/2aa×1/2XY=1/4aaXY。故选CD

4.在核心素养下的在自由组合定律及生产实践中的综合应用

玉米相对性状差别显著,易区分观察;雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;生长期短,繁殖速度快;产生的后代数量多,统计更准确。请回答下列问题:

(1)某研究小组将纯种甜玉米与纯种非甜玉米间行种植,结果在甜玉米果穗上结甜粒和非甜粒。在非甜玉米果穗上只结非甜粒。甜粒与非甜粒这一对相对性状中,显性性状是。欲获得杂种F1来验证基因的分离定律,为准确起见,应选用上述 玉米果穗上所结的 玉米粒进行播种。

(2)正常玉米雌雄同株,基因型为B_T_。基因型为bb的植株不能长出雌花序而成为雄株,因此雄株的基因型为bbT_。基因型为tt的植株上雄花序变成雌花序而成为雌株,故雌株基因型为B_tt。基因型为bbtt的植株也变成雌株。该研究小组让基因型为bbtt的植株接受基因型为BbTt植株的花粉,将收获的种子种下后,得到正常株1201、雄株1210、雌株2430。

①这两对等位基因的遗传遵循规律

②要使后代只产生雄株和雌株,必须选用基因型为的亲本进行杂交。

玉米的红粒与黄粒是一对相对性状,为测定这对性状的显隐性关系,研究小组从果穗上取黄粒和红粒种子,分别种植后自交,若只有红粒玉米的子代出现性状分离,则   为显性性状;若黄粒及红粒玉米的自交后代均未出现性状分离,应进一步采用 的方法进行鉴别。

析:(1)在非甜玉米果穗上只结非甜粒,则非甜粒为显性;甜粒玉米所结的非甜粒一定为杂合子,适合用作验证基因的分离定律;

(2)①遵循基因的自由组合定律。从测交后代的类型及数目可推知,基因型为BbTt的植株产生4种不同配子,且比例接近1∶1∶1∶1,说明在配子形成过程中发生了等位基因分离和非等位基因自由组合。

(3)自交后代中只有红粒性状分离,则红粒为显性,若黄粒及红粒玉米的自交后代均未出现性状分离,可能亲本为纯合子,可以采用测交法进一步测定,用黄粒玉米与红粒玉米杂交。

故答案为:

(1)非甜粒  甜 非甜粒

(2)①遵循基因的自由组合定律。②bbtt(♀)和bbTt(♂)

(3)红粒(2分)黄粒玉米与红粒玉米杂交。

三、方法总结

首先,看清题意,是雌雄同花还是雌雄易花,是雌雄同株,还是雌雄易株。如果是雌雄同花,在花开放前就完成了授粉,也就是只能自交;如果花开放后才完成授粉,既可以自交也可以杂交;如果是雌雄同株易花,可能自交,也可能杂交;如果雌雄易株,这种情况,基本上就是自由交配,除非题目要求基因型相同的杂交;以上情况均可能出现淘汰隐性个体的情况和显性纯合不育的情况。

参考文献:

[1]闫立英,娄丽娜,李晓丽,etal.雌雄同株黄瓜单性结实性遗传分析[J].中国农业科学(6):202-208.

[2]闫立英,娄丽娜,冯志红,etal.雌雄同株黄瓜单性结实性主基因+多基因混合遗传分析[J].西北植物学报(6):56-60