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由一道生物遗传题所想到的

2016-03-11门金艳

考试周刊 2016年7期
关键词:表现型配子棋盘

门金艳

2015·山东模拟卷中有一道遗传选择题,大多数学生第一次做的时候都觉得无从入手。下面我就此题提出两种解法。

例题:(2015·山东模拟)已知水稻的抗旱性(A)和多颗粒(B)属显性,各由一对等位基因控制且独立遗传。现有抗旱、多颗粒植株若干,对其进行测交,子代的性状分离比为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2∶2∶1∶1,若这些亲代植株相互授粉,则后代性状分离比为( )

A.24∶8∶3∶1 B.9∶3∶3∶1 C.15∶5∶3∶1 D.25∶15∶15∶9

【考点】基因的自由组合规律的实质及应用。

【分析】根据题意分析可知:抗旱与多颗粒为显性,各有一对等位基因独立遗传,说明遵循基因的自由组合定律,测交是指杂合子与隐性个体杂交,其后代表现型及比例能真实反映杂合体产生配子的种类及比例,从而推测其基因型。

二、哈迪—温伯格定律适用范围

遗传平衡在自然状态下是无法达到的,但在一个足够大的种群中,如果个体间是自由交配的且没有明显的自然选择,我们往往近似地看做符合遗传平衡。如人类种群、果蝇种群等比较大的群体中,一些单基因性状的遗传是可以应用遗传平衡定律的。此外,一些不符合遗传平衡的种群,在经过一代的自由交配后即可达到遗传平衡,此时也可应用遗传平衡定律来求后代的基因型频率。例如:某种群中AA个体占20%,Aa个体占40%,aa个体占40%,aa个体不能进行交配,其他个体可自由交配,求下一代个体中各基因型的比例。此题中亲代个体明显不符合遗传平衡,所以大家往往选择直接求解。那样需要分析四种交配方式再进行归纳综合(AA与Aa的雌雄个体自由交配有四种组合方式),显得比较繁琐。其实本题也可应用遗传平衡定律,解答及理由如下:在AA与Aa个体中两种基因频率是确定的,A=0.6,a=0.4经过一代的自由交配后子代即可达到遗传平衡,则AA=0.36,Aa=0.48,aa=0.16。

【解答2】解:两对基因自由组合,A?摇?摇B?摇?摇与aabb测交,aabb只产生ab一种配子,因子代中抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2∶2∶1∶1,根据减法法则(用合子基因型减去雄配子就是雌配子),可得出抗旱多颗粒亲本产生的配子种类及比例AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,根据棋盘法可知:

上述解题方案二就是根据测交实验结果,利用减法法则推出了抗旱多粒亲本产生的配子种类及比例AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,然后列表格运用棋盘法快速得出子代基因型及其比例。此题是亲本的基因型及比例未知的情况下,寻求配子种类及比例,列棋盘出结果。此方案虽然看似有一定的计算,但思路简洁,贴近教材,学生很容易理解。

三、棋盘法

高中生物课中涉及遗传学自由组合的题很多,笔者在教学实践中特别注重“棋盘法”的运用。

1.“棋盘法”的规则

“棋盘法”的规则是将杂交亲本所产生的配子规整地分列于棋盘两侧,然后根据配子间的自由组合规律,在每一空格中写出它们各种子代基因型、表现型组合方式,配子出现几率的乘积就是子代基因型、表现型出现的几率。笔者认为,这种方法不仅适用于简单遗传问题的解答,更适用于解决一些复杂的、难度较大的遗传试题。

2.“棋盘法”的特点

(1)“棋盘法”适用范围广,学生容易理解掌握。“棋盘法”在解决遗传问题时,既适用于一对相对性状的遗传,又适用于两对或两对以上的相对性状的遗传;既适用于常染色体遗传,又适用于伴性遗传;既适用于亲本基因型确定的子代基因型、表现型的推断,又适用于亲本基因型未知,且多次遗传的各种子代基因型、表现型及概率推断。这种方法与教材和教学过程紧密结合,且教学思路简单清晰、学生容易理解,效果好。

(2)棋盘法还可避免计算方法不对,漏算导致的错误,算法简单,可节约时间,还能清晰地看出子代基因型的种类及比例。

3.运用棋盘法的一般步骤

步骤一:求出雌、雄配子的概率。

步骤二:构建棋盘,进行求解。

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