“基因”之高三復(fù)習(xí)淺見

盛俊

摘 要：遺傳與進(jìn)化歷來都是高考必爭(zhēng)之地，細(xì)看一本書都與基因有關(guān)，可見對(duì)于基因的理解在高三復(fù)習(xí)中何其重要?？墒侨绾螌⒒蜻@個(gè)不起眼但又非常重要的名詞講述給學(xué)生聽，并讓學(xué)生聽懂，這就需要教師精心研究，筆者通過在日常教學(xué)中與學(xué)生的交流并結(jié)合一些省市高考、模考題提出自己關(guān)于基因的一些淺見。

關(guān)鍵詞：本質(zhì) 兩大定律

一、基因的本質(zhì)

學(xué)生問題歸納呈現(xiàn)：

1、①課本標(biāo)題說基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（課本55頁(yè)）

②基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失而引起基因結(jié)構(gòu)的改變（課本81頁(yè)）

那么由上兩條可以推導(dǎo)出流感病毒、艾滋病病毒無基因突變了。因?yàn)檫@兩種病毒都是RNA病毒，可是又為何說艾滋病疫苗難研制是因?yàn)樗耐蛔冾l率高呢？

2、基因突變不一定改變生物性狀，那是不是也不一定改變遺傳信息呢？

3、展示一道2013年海南高考題

某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的

B.基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同

C.基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼

D. 基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中

正確選項(xiàng)為D，但是第二個(gè)答案不好理解。

學(xué)生理由呈現(xiàn)：參照課本第12頁(yè)，等位基因（allele）：控制相對(duì)性狀的基因。

參照課本第3頁(yè)，相對(duì)性狀（relative character）：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。照這么看，選項(xiàng)B也有問題。

對(duì)于學(xué)生呈現(xiàn)的問題與困惑，我總結(jié)了一下談?wù)勛约旱母惺埽菏紫炔荒苷f課本是錯(cuò)誤的，正如傳統(tǒng)中心法則并沒有被推翻，達(dá)爾文的進(jìn)化理論也沒有被全盤否定。要給學(xué)生樹立知識(shí)是不斷更新的思想，這也是辯證唯物主義思想在生物學(xué)科上的延伸。

其次，回到主題。基因究竟是什么？它可以控制生物性狀并遺傳給下一代，這就是遺傳效應(yīng)。結(jié)合問題可以總結(jié)得出基因應(yīng)該是核酸上具遺傳效應(yīng)的片段，并且是特定的片段。當(dāng)然應(yīng)具體到所指生物而言，針對(duì)該種生物的遺傳物質(zhì)而言。如艾滋病病毒，它的遺傳物質(zhì)是RNA，那么它的RNA上就應(yīng)該有基因，否則如何完成基因突變這種可遺傳變異呢。

接著，基因突變是可以改變遺傳信息的，參照課本第58頁(yè)第一題判斷題關(guān)于遺傳信息的理解。但是不一定會(huì)改變生物的性狀，如密碼子的簡(jiǎn)并性等原因。

最后，參照課本第82頁(yè)解釋基因突變不定向性可以表現(xiàn)為一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因這句話?？梢娀蛲蛔兇_實(shí)產(chǎn)生了等位基因。筆者認(rèn)為等位基因只是強(qiáng)調(diào)同一位置，只是我們高中階段多強(qiáng)調(diào)了控制相對(duì)性狀，只需把等位基因理解成新基因，但不一定會(huì)產(chǎn)生新性狀。這恐怕就是海南高考題強(qiáng)調(diào)的思想吧！

二、兩大定律

分離定律（Law of Segregation）：

在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。

分離定律實(shí)質(zhì)：雜合子Aa在減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生了兩種配子A，a ，比例為1：1。

所以一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)F2高莖：矮莖=3：1的性狀分離比就可以解釋了

雌雄均產(chǎn)生兩種配子，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合

那么其它特殊情況下是否也發(fā)生性狀分離呢？

① 不完全顯性

舉例：開紅花的金魚草與開白花的金魚草進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全開粉紅色花，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中出現(xiàn)了1紅：2粉：1白的表現(xiàn)性比率，這類情況是由于粉色的F1雜合子Ww中基因W與w分離，W對(duì)w的不完全顯性造成，最終使3：1比率被修飾為1：2：1

② 共顯性

人類血型中夫妻均為AB型，所得后代理論上A型血為1/4，AB型血1/2，B型血為1/4（不考慮血型當(dāng)中的孟買型）

③ 鑲嵌顯性

雙親的性狀在后代的同一個(gè)體不同部位表現(xiàn)出來，形成鑲嵌圖式，這種顯性現(xiàn)象稱為鑲嵌顯性，與共顯性并沒有實(shí)質(zhì)差異。例如，大豆種皮顏色遺傳，大豆有黃色種皮（俗稱黃豆）和黑色種皮（俗稱黑豆），若用黃豆與黑豆雜交，F(xiàn)1的種皮顏色為黑黃鑲嵌（俗稱花臉豆），F(xiàn)2的表現(xiàn)型為1/4黃色種皮、2/4黑黃鑲嵌、1/4黑色種皮。

④ 合子致死

致死基因在胚胎時(shí)期或成體階段發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體或個(gè)體夭折的現(xiàn)象

舉例：（2008·北京）無尾貓是一種觀賞貓。貓的無尾、有尾是一對(duì)相對(duì)性狀，按基因分離定律遺傳。為了選育純種的無尾貓，讓無尾貓自交多代，但發(fā)現(xiàn)每一代中總會(huì)出

現(xiàn)約三分之一的有尾貓，其余均為無尾貓。由此推斷正確的是（D ）。

A.貓的有尾性狀是由顯性基因控制的。

B.自交后代出現(xiàn)有尾貓是基因突變所致。

C.自交后代無尾貓中既有雜合子又有純合子。

D.無尾貓與有尾貓雜交后代中無尾貓約占二分之一。

解析：本題顯性純合致死

⑤ 配子致死

指致死基因在配子時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成有活力的配子的現(xiàn)象。

舉例：一雜合子（Aa）植株自交時(shí)，含有隱性配子的花粉有50%的死亡率，求自交后代的基因型比例.

答案：AA：Aa：aa=2：3：1

上述現(xiàn)象都未得到學(xué)生印象中的F2性狀分離比3：1，可是卻都發(fā)生了等位基因的分離，再經(jīng)過雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合就出現(xiàn)了上述的結(jié)果，以此讓學(xué)生加深對(duì)分離定律的理解，體會(huì)分離定律的實(shí)質(zhì)：不是看分離比是多少，而是看等位基因隨同源染色體的分開而分離。

自由組合定律（law of independent assortment）：

位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互補(bǔ)干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

時(shí)間：減數(shù)第一次分裂后期

AaBb通過減數(shù)分裂就可以產(chǎn)生4種配子，分別是AB、Ab、aB、ab，比例是1：1：1：1。這就是自由組合定律的實(shí)質(zhì)。再經(jīng)過雌雄各4種配子的隨機(jī)組合就可以得到孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)二中F2中分離比9：3：3：1。

所以9：3：3：1的分離比是自由組合的結(jié)果，而不能理解成雌雄配子自由組合，這是學(xué)生最易犯的錯(cuò)誤。

舉例：基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是（D）

A.子二代的性狀分離比為9：3：3：1

B.子二代出現(xiàn)與親本性狀不同的新類型

C.測(cè)交后代的分離比為1：1：1：1

D.在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合

在平時(shí)做題中學(xué)生會(huì)遇到基因互作的情況，而非出現(xiàn)分離比9：3：3：1的情況，那么這些情況是否屬于自由組合定律呢？屬于，只是不能直接證明自由組合定律，但可以間接證明。

參考文獻(xiàn)

①《普通生物學(xué)》陳閱增 主編高等教育出版社

②《遺傳學(xué)》程羅根 科學(xué)出版社