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基因分离定律的异常情况分析

2017-04-01朱奕伟朱晓文

都市家教·下半月 2017年2期

朱奕伟+朱晓文

【摘 要】基因的分离定律是自由组合定律的基础,是高中生物的核心知识之一,是高考的热点内容。而基因分离定律的异常试题我们较少研究。近几年的高考对本考点的考查试题形式较多。如选择、简答、综合分析等,考查的知识多为对概念的理解、基因型和表现型几率的计算及分离定律异常在实践上的应用等。运用揭示定律的科学方法设计实验,用分离定律解决实践中的相关问题是今后命题的主要趋势。

【关键词】样本大小;从性遗传;复等位基因;致死现象

一、样本大小

遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大,才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能全为黑色或全为白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。

二、从性遗传

在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中,有时会出现某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同的现象,即从性遗传现象,然而该类基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。

从性遗传的本质为:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。

三、复等位基因

在一个群体内,同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个以上,此时这些基因就称为复等位基因。不要认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则,事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的。如人类的 ABO血型是由“i、IA、IB”3个复等位基因决定的。当两个显性基因同时存在时,两个显性性状同时显现,如IAIB表现为AB型,此现象称为共显性。这种现象也会导致后代出现不同于3∶1的正常分離比。

四、致死现象

1.胚胎致死

a.隐性致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中只有一种表现型,基因型及比例为Aa:AA=2∶1。

b.显性纯合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中有两种表现型,基因型及比例为Aa:aa=2∶1。

2.配子致死

致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如A基因使雄配子致死,则Aa自交时,只能产生一种成活的a雄配子,A、a两种雌配子,形成的后代有两种基因型且比例为Aa:aa=1∶1。

规律技巧:若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1,而非正常的3∶1,则推断可能是显性纯合致死,并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa)杂合子。解决此类题只要依照题干要求写出遗传图解,将致死个体去除即可。而对于由复等位基因控制的性状遗传,解题的技巧为先写出相应基因型与对应的表现型,便可很方便选择相应品种进行杂交实验。

例1.一对杂合黑色豚鼠交配,产下了4只小豚鼠,这四只小豚鼠的表现型是( )

A.全部是黑色 B.黑白各一半

C.黑白之比为3∶1

D.以上情况均有可能

分析:杂合的黑色豚鼠交配理论上后代的表现型及比例为:黑色

白色=3∶1。但是本题中,产下四只小豚鼠,由于形成受精卵是雌雄配子的随机结合,则子代的四只小豚鼠可能是全为黑色,全为白色,黑白各一半,黑白之比为3∶1等情况,因此本题应选D。本题,由于产下的子代只有4只,子代统计的样本太少,所以子代的比例也不是3∶1。

例2.人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b+和b控制的,b+b+表现正常,bb表现秃发,杂合子b+b在男性中表现秃发,而在女性中表现正常;一对夫妇丈夫秃发妻子正常,生育一秃发儿子和一正常女儿。下列表述正确的是( )

A.人类秃发遗传与性别相关联,属于伴性遗传

B.秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b+b

C.若秃发儿子和正常女儿基因型相同,父母一定是纯合子

D.这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%

答案:D

分析:由题干可知这一对基因的遗传遵循基因的分离定律,且杂合子b+b在不同的性别中表现型不同,由此可以推出这一对夫妇的基因组合有多种可能,分析如下:①♂bb(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b(男为秃发,女为正常);②♂b+b(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)=1∶1;③♂b+b(秃发)×♀b+b(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶2∶1;④♂bb(秃发)×♀b+b(正常)→b+b(男为秃发,女为正常):bb(男女都为秃发)=1∶1,所以这对夫妇再生一女儿秃发的概率为0或25%或50%。

例3.人的ABO血型可以遗传,由IA、IB、i三个复等位基因决定。有一对夫妻,丈夫的血型是A型,他的妹妹是B型、父亲是A型、母亲是AB型。妻子的血型是B型,她的弟弟是O型、父母都是B型。这对夫妻生的孩子血型为O型的可能性( ) )

A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12

答案:D

例4.无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3 的有尾猫,其余均为无尾猫。由此推断正确的是( )

A.猫的有尾性状是由显性基因控制的

B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致

C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子

D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2

答案 D

分析:本题中让无尾猫自交多代,发现每一代中总会出现有尾猫,可以推断无尾猫为显性而有尾猫为隐性A错误;而无尾猫自交多代,每一代总会出现约1/3的有尾猫而不是1/4,则说明有显性性状中的没有纯合子(显性纯合致死),D正确。本题中由于显性性状中没有纯合子,因此F1自交的F2代中性状他离比也不是3∶1而是显性比隐性为2∶1。

巩固训练:

(1)一只突变型雌性果蝇与一只野生型雄性果蝇交配后,产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为2∶1.这个结果从遗传学角度作出的合理解释是( )

A.该突变基因为常染色体显性基因

B.该突变基因为X染色体隐性基因

C.该突变基因使得雌配子致死

D.该突变基因使得雄性个体致死

(2)食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因。)此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为( )

A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4

答案:1.D,2.A