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用表格法解遗传题的应用

2019-11-11范丽娜

活力 2019年16期

范丽娜

[关键词]遗传题;表格法;独立相乘

引 言

本文主要是以2018年4月选(学)考试卷中的31题为例阐明了解遗传题的表格法的具体解法,其中涉及用于解自由组合定律题目的“独立相乘”原则,用于指导学生能思路清晰的解对遗传题。

浙江省的学(选)考试卷中的第31题必为一道分值为7分的遗传题,而且往往难度系数比较高,区分度比较大。2018年4月浙江省普通高校招生选考科目考试生物试题中的第31题平均分(不含零分卷)为2.37,难度系数为0.34。现在笔者以这道题为例来谈谈如何用表格法来解遗传题。

一、解遗传题的基本思路

解遗传题时,一定要看清题目涉及几对相对性状,确立涉及相对性状的等位基因有几对。

(1)如果涉及一对等位基因控制一对相对性状,这种题型非常简单,按照分离定律来解。

(2)如果涉及两对及以上的等位基因,这种题目就比较复杂:如果非等位基因位于非同源染色体上,按照自由组合定律来解;如果非等位基因位于同源染色体上,则需按照分离定律来解。但是此时存在的问题是如何判断涉及的非等位基因的在染色体上的位置关系?常用的方法有看子代的表现型的比例关系如存在9:3:3:1肯定符合自由组合定律;还有一种方法是判断出子代的性状一对符合常染色体上的遗传,一对符合性染色体上的遗传,这两对性状的遗传也一定遵循自由组合定律。

二、解自由组合定律题目的重要原则:独立相乘

“独立相乘原则”,也有说“先拆分,再组合”原则,即先单独考虑每一对相对性状,之后再按照题目要求进行表现型或者基因型的重新组合,若求的是相关表现型或基因型的比例,只要将独立分析的比例相乘即可得到相关数据。运用此原则解遗传题目可以相对保证思路比较清晰,而且运算量相对简单,不容易遗漏数据。

在一和二的基础上笔者来谈谈自己最习惯的表格法解遗传题的方法。

三、如何用表格法解遗传题

以2018年4月份浙江生物选考的31题为例,先来看下试卷中的这道题的内容:

31.(7分)某昆虫的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A(a)、B(b)控制,其中有一对基因位于性染色体上,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配,F1雌性个体中有红眼和无眼,雄性个体全为红眼。让F1雌雄个体随机交配得到F2,F2的表现型及比例如表1所示。

回答下列问题:

(1)有眼对无眼为____性,控制有眼与无眼的B(b)基因位于_____染色体上。

(2)若要验证F1红眼雄性个体的基因型,能否用测交方法?____,其原因是____

(3)F2红眼雄性个体有______种基因型,让其与F2红眼雌性个体随机交配,产生的F3有______种表现型,F3中无眼雌性个体所占的比例为______

(一)常规遗传方式的判断所用表格

在我们分析遗传题时,首先要判断出性状分别由常(性)染色体上的显(隐)性基因控制的即性状的遗传方式。这时我们可以用表2带入即可。

比如,我们分析此题题干可以得知眼色由A(a)基因控制,未告知显隐性,眼的有无由B(b)基因控制,同样未知显隐性,但是我们可以推出,眼色一定是在有眼的基础上才能呈现红色或者朱红色。题干中已经明确指出有一对性状的遗传是伴性遗传,即另一对相对性状的遗传是常染色体上的遗传,所以这两对相对性状的遗传是遵循自由组合定律的。提取题干里的杂交方案:“两只眼色不同的雌雄个体交配,F1雌性个体中有红眼和无眼,雄性个体全为红眼,让F1雌雄个体随机交配得到F2,F2的表现型及比例如下表”所以这时我们可以将此部分内容转换成表3、表4,更容易分析。

在F2中有无眼在雌性和雄性中的表现仍然不同,而眼色在F2中无论雌性个体还是雄性个体中均既有红眼又有朱红眼,且比例均为3:1,所以可以進一步确认眼色的遗传就是常染色体上的遗传,并且红眼为显性性状,即F1的眼色的基因型均为Aa,再进一步推出红眼母本的基因型为AA,朱红眼父本的基因型为aa。眼色的遗传方式能有上面的表格判断出,但是有无眼的遗传却方式却无法得出,所以,我们需要改变下推理方式来分析有无眼的遗传方式。

根据题干及前面的推断我们能得出有无眼的遗传是伴性遗传,但是该题没有指出该昆虫是什么类型的性别决定,所该题涉及的伴性遗传包含多种,如伴Y的遗传,伴X遗传,伴XY同源区域的遗传,同理还有伴Z的相关遗传等。此时遗传方式的判断一般是排除法和反证法结合判断。对于本题我们可以直接排除伴Y遗传(子代的雌性有两种表现型,雄性只有一种表现型,并不是表现为只是雄性表现该性状);还可以排除伴X遗传(前面已经判断出有眼为显性,F1和F2中都是雄性只有一种表现型,则F1和F2的雌性应均为有眼)。那有没有伴Z或者伴ZW同源区段的遗传呢?我们可以使用反证法,先假设是伴Z遗传:有眼雌蝇的基因型为ZBW,有眼雄蝇基因型为ZBZ-,则F1中雌性个体的有眼基因型为ZBW,无眼基因型为ZbW,由此逆推出父本的基因型应为ZBZb,继而得出F1中雄性个体基因型为ZBZB或者ZBZb,当F1中的雌雄个体相互交配,在F2中会存在ZbZb即无眼雄性的个体,而实际是F2中雄性个体全为有眼,所以伴Z遗传也被排除。目前还剩伴XY同源区段的遗传和伴ZW同源区段的遗传:若为伴ZW同源区段,在F1中雄性全为有眼,雌性有有眼和无眼,亲本基因型组合应为ZBWb X ZBZb,这样得到F1代中雄性个体有ZBZB和ZBZb两种基因型即雄性个体全为无眼,雌性个体有ZBWb和ZbWb两种基因型即雌性个体有有眼和无眼两种,此时F1中的雌雄个体相互交配,可以得出F2中会出现雄性无眼,因此伴ZW同源区域的遗传也被排除,至此只有伴XY同源区段的遗传了。

若为伴XY同源区段,要使F1中雄性全为有眼,而雌性个体有有眼和无眼则可得出父本和母本的基因型分别为 XBXb 、XbYB,则可以设立以下图解:

所以两次杂交的子代的表现型都与题干相符,所以得出眼的有无是伴XY同源区域的遗传。

(二)遗传题中常用于基因型、表现型种类及比例分析的表格

遗传题中经常需要分析的是相关杂交中相关的基因型和表现型以及比例,用表6、表7分析更清楚。

还是以31题为例,根据前面推断亲本的基因型为AAXbYB、aaXBXb,可推出F1的基因型为AaXBXb、AaXbXb、AaXBYB、AaXbYB,F1自由交配,涉及的杂交组合有4种,而且直接去求子代的基因型种类很烦琐。这时我们可以运用独立相乘的原则来分析。单独分析眼色的遗传Aa X Aa→1/4AA:1/2Aa:1/4aa,单独分析有无眼的遗传,因为这对相对性状的F1的基因型比较复杂,可以运用表8的方法来解决:

由此,31题中的(1)(2)均可得出答案,而第(3)小题的第一个空也可得出,后面两空的做法仍可运用独立相乘原则加表格分析推出:F2红眼雄性个体有4种基因型(单独考虑红眼的基因型为AA或者Aa两种,单独考虑有眼雄性XBYB或XbYB两种,再将两者相乘,得出有4种基因型),其与F2的红眼雌性个体(红眼的基因型AA或者Aa,有眼的基因型XBXB或者XBXb,组合起来也是4种基因型)随机交配如果单独用基因型来写有16中杂交组合,这时可以单独考虑每一对相对性状的杂交,再将两对相对性状的相关数据相乘,即:

可以得出雌性有红眼,朱红眼和无眼三种表现型,而雄性有红眼和朱红眼两种,共5种表现型。其中无眼雌性个体所占的比例为

综上所述,解决遗传题可以使用用于解自由组合定律的“独立相乘”原则,过程当中灵活绘制相应的表格,再加上一些排除法、反证法等。其实,解决遗传题的方法有很多,但还是希望在本文中提供的方法能帮助大家更好地解遗传题。