張煒晨
【摘 要】高中生物課程中遺傳規(guī)律是一個難點和重點,同時也是高考必考類型之一。生物遺傳規(guī)律具有較多的名詞術(shù)語,基本理論眾多,文章在簡單分析生物遺傳規(guī)律基本知識基礎(chǔ)上,總結(jié)生物遺傳規(guī)律常見題目,并提出解題策略。
【關(guān)鍵詞】生物遺傳規(guī)律;系譜圖;性狀
中圖分類號: G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號: 2095-2457(2019)02-0204-002
【Abstract】Hereditary law is a difficult and important point in senior high school biology curriculum, and it is also one of the types of compulsory entrance examination for college entrance examination. There are many terminologies and basic theories about the law of biological heredity. Based on the simple analysis of the basic knowledge of the law of biological heredity, this paper summarizes the common problems of the law of biological heredity and puts forward the solving strategies.
【Key words】Biogenetic law; Pedigree map; Traits
生物遺傳規(guī)律知識涵蓋了基因組合、分離定律等,遺傳規(guī)律與生物進(jìn)化密切相關(guān)[1]。生物遺傳規(guī)律相關(guān)題目類型較為復(fù)雜,格式差異很大,解題思路也不同[2]。文章主要分析生物遺傳規(guī)律問題。
1 生物遺傳規(guī)律基本知識與常見問題形式
高中生物遺傳規(guī)律涵蓋兩個,分別為基因分離定律與基因自由組合定律?;蚍蛛x定律基本知識點涵蓋了性狀、性狀分離、顯性(隱性、等位、非等位)基因、純合體、雜合體、測交、攜帶者、遺傳病、遺傳圖解符號、遺傳實驗等?;蜃杂山M合定律包括基本概念、相對性狀的遺傳試驗、實踐應(yīng)用、孟德爾成功原因、基因分離規(guī)律。基因分離規(guī)律僅涉及一對相對性狀,基因自由組合定律涉及到的相對性狀則有兩對及兩對以上[3]。
生物遺傳規(guī)律題目一般可以劃分為三類。第一類是根據(jù)正交、反交實驗結(jié)果來進(jìn)行分析相對性狀。第二類是細(xì)胞分裂相關(guān)知識問題,一般會涉及部分圖表,涉及到的知識包括有絲分裂、無絲分裂。第三類是基因?qū)π誀畹目刂茊栴}。
2 基因型問題
遺傳基因型推到問題是常見的題目類型之一,容易受到思維限制?;蛐皖}目解答中,需要先確定顯性與隱性表達(dá),明確顯隱性關(guān)系后再繼續(xù)分析,推導(dǎo)基因[4]。解題時可以考慮從假設(shè)的思維來分析。先假設(shè)基因類型然后進(jìn)行驗證,合理就假設(shè)正確。如題目:紅花豌豆,顯性基因A、B同時存在開紅色。紅花與aaBb雜交,發(fā)現(xiàn)后代開紅花的比例為3/8,要求分析紅花豌豆的基因型。這個題目相對基礎(chǔ),考慮的知識是自由組合定律??梢韵燃僭O(shè)基因型,然后進(jìn)行驗證,通過基因型與概率計算可以基本確定基因型涵蓋Bb,出現(xiàn)3/8的概率就需要為Aa。這類存在伴性遺傳的題目有很多,假設(shè)思維應(yīng)用也較為常見。如顯性遺傳病分析中,女性正常,男性患病,則后代女性全部患病,男性均正常的題目,可以通過假設(shè)遺傳病是否存在伴性遺傳來分析。
基因型推導(dǎo)節(jié)目中,大致解題方式有兩種,第一種是填空類的,后代出現(xiàn)了隱形形狀,就說明隱性個體基因為純合體,如果表現(xiàn)出顯性,個體基因型無法確定,但是等位基因一定會存在一個以上顯性基因,接著再結(jié)合子代性狀來進(jìn)行推斷基因型。第二類則是依照一定比例來推導(dǎo)基因型,如相對性狀自交,后代顯性性狀與隱性性狀比例就會為3:1,相對性狀自交,后代比例為9:3:3:1,則親本均為雙雜合體。
基因型分析需要緊抓成對基因,如黃色圓顆與黃色皺粒豌豆,后代出現(xiàn)的性狀比為黃色圓粒:綠色圓粒:綠色皺粒:黃色皺粒比例=3:1:1:3,詢問這兩個親本基因型。在解答中,先結(jié)合題目中親本表現(xiàn)型來確定基因示,然后分析一對相對性狀,先看顏色性狀。后代中黃色與綠色出現(xiàn)的比例為3:1,屬于雜種自交,因此可以確定親本顏色基因型。接著采用相同的方法來分析形狀性狀,圓粒與皺粒比例為1:1,屬于測交類型,接著就可以確定圓?;蛐?。
3 遺傳概率問題
在生物遺傳規(guī)律問題中,概率計算相對難度較大,所出現(xiàn)的題型多是選擇題、填空題等,需要能夠快速解答。需要牢記課本分離比例,也需要加強練習(xí)提高熟練度。遺傳概率問題多是以性狀分離比結(jié)合其他知識存在。棋盤圖法相對原始,雖然容易掌握,但是解題麻煩,效率低,適合應(yīng)用在少數(shù)等位基因雜交題目中。分枝法則是直接合并了相同基因型個體,解題效率有所提高。概率法應(yīng)用較多,建立在遺傳定理基礎(chǔ)上,是遺傳概率問題必須掌握的方法。
遺傳概率計算中,乘法定律是常見的解題方式,解答時先列出雜交組合后的所有基因型、比例。如果出現(xiàn)多對基因同時存在,可以直接分布計算。題目:假設(shè)兩種豌豆基因型分別為AABBCC、aabbcc,雜交,要求計算二代出現(xiàn)純合子的概率。這兩個親本雜交后,子一代的基因型均形同為AaBaCc,子一代自交,利用乘法定律就可以得到二代顯性純合子概率,純合子出現(xiàn)AA、BB、CC的概率均為1/4,相乘可以得到AABBCC基因型概率為1/64。假設(shè)基因型為YyRr的個體自交,詢問出現(xiàn)子代基因型。這個基因型自交,屬于完全顯性,表現(xiàn)型有四類,比例為9:3:3:1,比例為9表現(xiàn)型有4種,比例為3表現(xiàn)型有2中,比例為1的表現(xiàn)型只有一種。在題目解答中,還會遇到其他形狀分離比,如9:7、15:1等,還需要結(jié)合自由組合定律。
題目:果蠅紅眼對白眼為顯性,控制性狀基因型位于X染色體上。果蠅缺失IV號染色體能夠正常繁殖,缺失2條致死。假設(shè)有兩只紅眼果蠅均缺失1條IV號染色體,雜交。詢問一代中白眼雄果蠅比例、染色體數(shù)正常的紅眼果蠅比例。在這個題目中,涉及到的遺傳為伴性遺傳,但是同時涉及到常染色體致死問題,無論是概率法還是分枝法解答都不可行,采用棋盤法解答更加清晰。假設(shè)IV號常染色體采用A表示,顏色基因采用R表示,表2是棋盤圖。從表中可以看到白眼雄果蠅占到1/4,染色體數(shù)正常的紅眼果蠅為1/4。
4 遺傳病系譜圖問題
生物考題中,遺傳病系譜圖是必然會考的題目,也是遺傳規(guī)律常見題目類型。在解答中,需要先確定顯性與隱性關(guān)系,明確遺傳病情況,然后進(jìn)行分析。在題目解答中,還需要采用假設(shè)的方式,如果與內(nèi)容相符合假設(shè)就成立。
題目:人白化病是常染色體隱性遺傳,圖1是患者家屬系譜圖,已知正?;蛐虯能夠利用某種方法顯示一條帶,白化基因可以顯示在另一條帶上。利用該方法來分析家系個體,圖1是條帶位置。結(jié)合實驗結(jié)果,分析條帶1是__基因,個體2~5的基因型為()。已知甲乙實驗結(jié)果均正確,依照遺傳定律發(fā)現(xiàn)有一個個體條帶表現(xiàn)與父母不同,說明該個體與父母的標(biāo)號()與出現(xiàn)的原因。依照圖中乙的個體基因型信息,在不出現(xiàn)基因突變情況下,個體9與家系外的白化病結(jié)婚,要求計算后代出現(xiàn)一個白化病子女的概率。在這個題目中,涉及到了分離定律與遺傳譜圖,考察的內(nèi)容廣泛,要求得到個體基因型,而不是推斷基因型。在題目中已經(jīng)說明了甲是白化病,因此不用判斷,根據(jù)題目與甲,可以知道,1、2、6、7基因型均為Aa,5、11的為aa。乙中條帶1是A,2是a。因此乙3、4基因型均為AA,子代10就是Aa,然后就可以確定子代基因型。
題目:圖2是某種遺傳病系譜圖,經(jīng)過分析,存在兩種獨立遺傳完全顯性疾病基因,分別采用Aa、Bb表示,并且可以單獨致病。在調(diào)查中沒有出現(xiàn)基因突變或者染色體變異的情況,詢問遺傳病的遺傳方式。假設(shè)I-1與I-4結(jié)婚、I-2與I-3結(jié)婚,后代不會出現(xiàn)患病,則分析III-1、II-2的基因型。如果II-2與II-5結(jié)婚,則后代攜帶致病基因概率是多少。解答:結(jié)合系譜圖可以看到遺傳病屬于隱性遺傳,由于I-3不患病,II-4患病,則不是Y染色體遺傳。II-3和II-6患病,父親與兒子均正常,因此不是X染色體遺傳,因此遺傳病屬于常染色體遺傳。接著分析題干,采用假設(shè)的方法來推測基因型。I-1基因型為AABb,I-3基因型為AaBB,II-3與II-4的基因型分別為AAbb、aaBB;II-2的基因型可能是AABB、AABb,概率為1/3、2/3,II-5的基因型可能是AABB、AaBB,概率為1/3、2/3,則子代攜帶致病基因的概率就是5/9。I-1與I-2基因型均為AaBB,則I-3與I-4的基因型應(yīng)該為AABb。
遺傳病系譜圖的分析除了以上類型之外,還可能會出現(xiàn)三種遺傳病的情況,同樣考察顯隱性判斷、概率計算、自由組合定律等,在分析中結(jié)合系譜圖,分析遺傳顯隱性,然后判斷遺傳病是否是伴性遺傳,根據(jù)題干確定基因型并計算遺傳病概率。
5 結(jié)語
綜上所述,文章重點探討了高中生物遺傳規(guī)律常見問題和解決辦法。生物遺傳規(guī)律題目類型多樣,解答方式也存在不同,但是均要求對基本知識有完全的掌握。在解題中也需要不斷掌握規(guī)律和經(jīng)驗,提高解題準(zhǔn)確性和速度。
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