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高考试题中的遗传特例分析

2018-01-16郭亮

中学生物学 2017年11期
关键词:无角表现型白花

郭亮

遗传知识在高考生物试卷中是高频却容易失分的考点,总结其命题特点对解题很有必要。研究发现,大多数高考遗传试题的命题常以遗传特例材料为背景展开。这样源于教材,又高于教材,命题往往不落窠臼,所以为命题者所喜爱。下面对典型高考遗传试题进行分析,望能对教师今后的教学开展起到一定的参考作用。

1 遗传试题的常见解题流程(图1)

图1反映的是遗传试题的常见解题流程,即由表现型推测显隐性和基因型,然后求遗传概率。高考命题的常用手法是用遗传特例来增加试题难度和新颖度。解题时要牢记基本公式“表现型=基因型+环境条件”,方能进一步破解。

2 2017年典型高考题型示例

【例1】 (2017·全国卷Ⅰ·32) 某种羊的性别决定为XY型,已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。回答下列问题:

(1) 公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为 ;公羊的表现型及其比例为 。

(2) 某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若 ,则说明M/m是位于X染色体上;若 ,则说明M/m是位于常染色体上。

(3) 一般来说,对于性别决定为XY型的动物群體而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有 种;当其位于X染色体上时,基因型有 种;当其位于X和Y染色体的同源区段时(图2),基因型有 种。

特例点拨:(1) 绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,这说明在杂合体中,有角基因H的表现是受性别影响的。这种遗传属于从性遗传。

若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,可知Nn×Nn子代的基因型及表现型为:

子代基因型:1/4NN、2/4Nn、1/4nn;子代雄性表现型:有角、有角、无角;子代雌性表现型:有角、无角、无角。

(2) 基因位于X和Y染色体的同源区段时,雌性基因型为XAXA、XAXa、XaXa,雄性基因型为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。

参考答案:

(1) 有角∶无角=1∶3 有角∶无角=3∶1

(2) 雌∶雄=0∶1 雌∶雄=1∶1

(3) 3 5 7

3 历年高考试题中的典型特例总结

3.1 基因互作引起的遗传特例

【例2】 (2016·全国卷Ⅲ·6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )

A. F2中白花植株都是纯合体

B. F2中红花植株的基因型有2种

C. 控制红花与白花的基因在一对同源染色体上

D. F2中白花植株的基因类型比红花植株的多

特例点拨:本题为基因互作引起的遗传现象。一般来说,基因互作分为一对等位基因间的相互作用,包括不完全显性、共显性等;非等位基因间的相互作用,一般指两对及以上基因引起的多因一效现象,后代的性状比例发生改变。如果是两对等位基因互作,且符合自由组合定律,则F2的表现型比例有9∶7、9∶6∶1、12∶3∶1、9∶3∶4、13∶3、15∶1等几种类型。

答案解析:F2植株中红花为272株,白花为212株,即红花与白花的比例接近9∶7,又因用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株,相当于测交,确定为两对基因控制。故选D。

关于基因互作的高考试题及规律特点总结见表1。

3.2 致死引起的遗传特例

【例3】 (2016·全国卷Ⅱ·6)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型.据此可推测:雌蝇中( )

A. 这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死

B. 这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死

C. 这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死

D. 这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死

特例点拨:本题涉及遗传致死现象。致死现象较多,可分为基因显性致死和隐性致死、常染色体致死和性染色体致死、配子致死和受精卵致死。本题属于X染色体上显性基因纯合致死。

答案及解析:由分析可知,该对等位基因位于X染色体上,A、B选项错误;由于亲本表现型不同,后代雌性又有两种表现型,故亲本基因型为XGXg、XgY,子代基因型为XGXg、XgXg、XgY、XGY,说明雌蝇中G基因纯合致死,C选项错误,D选项正确。故选D。

关于遗传致死的高考试题及规律特点总结见表2。

4 综合模拟

(2017年天津市十二校二模)鹌鹑的性别决定方式为ZW型,其羽色受Z染色体上两对等位基因控制,A基因控制栗色,a基因控制黄色;B基因控制羽色的显现,b基因为白化基因、会抑制羽色的显现。在完全显性的情况下,请分析回答:

(1) 鹌鹑羽色的遗传属于 (常染色体/伴性)遗传,控制羽色的这两对基因 (遵循/不遵循)基因的自由组合定律。

(2) 选用纯种黄羽雄鹑(ZaBZaB)与白羽雌鹑杂交,子一代雄鹑羽色均为栗色,子一代雌鹑羽色为

,亲本白羽雌鹑的基因型为 ;让子一代雌雄相互交配(不考虑基因突变和交叉互换),则子二代的表现型及比例为 。

(3) 有时未受精的鹌鹑蛋也能孵化出二倍体雏鹑,出现原因有多种,其中一种情况是:卵细胞与三个极体中的任意一个结合后,直接发育成雏鹑;请预测该原因所发育成的雏鹑的性别及比例(WW的胚胎不能存活) 。

参考答案:

(1) 伴性 不遵循

(2) 黄色 ZAbW 黄羽雄性∶栗羽雄性∶黄羽雌性∶白羽雌性=1∶1∶1∶1

(3) 雌∶雄=4∶1

除上述较典型的案例外,高考试题中的遗传特例还有很多,如复等位基因、性反转、染色体异常等。但都不如上述典例出现频率高。endprint

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