摘 要 市面上許多教輔資料都出現(xiàn)了2012年高考理綜生物學(xué)試題(新課標(biāo)全國卷)非選擇題31題,通過對此題分析,發(fā)現(xiàn)本題設(shè)置的預(yù)測結(jié)果和分析不全面,因而給出的參考答案也就不詳實,查閱了許多相關(guān)資料,都沒有人提出質(zhì)疑。故筆者對本題作了深入的分析,與廣大同仁商榷。
關(guān)鍵詞 基因突變 分離定律
1. 回顧原題
1.1 原題試題
(2012年新課標(biāo)全國卷第31題)一對毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為,鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種:一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色的基因顯隱性未知,突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因);二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育,并具有生殖能力,后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因,用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配,得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。
(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常的鼠比例均為 ,則可推測毛色異常是 性基因突變?yōu)?nbsp; 性基因的直接結(jié)果,因為 。
(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況,一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是 ,另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為 鼠,則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。
1.2 原題解析
該題以明確告知鼠的毛色性狀受常染色體上一對等位基因控制為出發(fā)點,通過子代性狀變化的分析,考查考生對最基本的遺傳定律──分離定律和基因突變的理解和運用。假設(shè)該性狀由一對等位基因A和a控制,則:
(1)若為基因突變,又只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因,要想表現(xiàn)毛色異常,該突變只能為顯性突變,即由隱性基因突變?yōu)轱@性基因,突變體為Aa,正常雌鼠為aa,所以后代毛色異常鼠與毛色正常的鼠比例均為1:1。
(2)若為親本是隱形基因的攜帶者,此毛色異常的雄鼠(基因型為aa)與同一窩的多只雌鼠(基因型為AA或Aa)交配后,不同窩的子代不同,若雌鼠為AA,后代全部為毛色正常鼠;若雌鼠為Aa,后代毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是1:1。
1.3 原題答案
(1)1:1 隱 顯 只有兩個隱性純合親本中一個親本的一個隱性基因突變?yōu)轱@性基因時,才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1:1的結(jié)果
(2)1:1 毛色正常
2. 筆者的分析
基因突變發(fā)生的時間一般為有絲分裂和減數(shù)分裂的間期,即DNA復(fù)制時期,具有低頻性;蛲蛔?nèi)舭l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代;若發(fā)生在體細(xì)胞中,一般不能遺傳。
原題試題題干中描述到鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有一種是基因突變的直接結(jié)果。于是直接二字引起了筆者的注意,如果強調(diào)直接二字,那最可能就是當(dāng)代老鼠本身還是受精卵時,在受精卵有絲分裂時發(fā)生了基因突變,從而長出異常毛色,這樣最直接。由于控制毛色的基因顯隱性未知,因此可能就由正常毛色Aa突變成了異常毛色aa,也可能是由正常毛色aa突變成了異常毛色Aa。但是題干中又說到了突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因。涉及的是親本突變。
通過對親本分析,筆者認(rèn)為本題中,鼠毛色出現(xiàn)異常的原因除了有顯性突變、隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果之外,還有隱性突變。設(shè)鼠的毛色性狀由一對等位基因A和a控制,現(xiàn)以遺傳圖解的方式逐一分析如下。
2.1 顯性突變(a→A)
顯性突變是指由隱性基因(a)突變?yōu)轱@性基因(A)。
可見顯性突變符合題設(shè)要求即控制毛色的基因顯隱性未知,突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因;并能夠解釋一對毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。故顯性突變方式能回答原題試題的預(yù)測結(jié)果(1)。
2.2 隱性組合(a+a→aa)
隱性組合是指隱性基因攜帶者(Aa)之間交配得到隱性純合體(aa)過程。
如果這只毛色異常的雄鼠恰好是與其同一窩的基因型為Aa的雌鼠交配,則結(jié)果如下:
如果這只毛色異常的雄鼠恰好是與其同一窩的基因型為AA的雌鼠交配,則結(jié)果如下:
可見隱性組合符合題設(shè)要求即是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因);并能夠解釋一對毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。故隱性組合方式能回答原題試題的預(yù)測結(jié)果(2)。
2.3 隱性突變(A→a)
隱性突變是指由顯性基因(A)突變?yōu)殡[性基因(a)。
如果這只毛色異常的雄鼠恰好是與其同一窩的基因型為Aa的雌鼠交配,則結(jié)果如下:
如果這只毛色異常的雄鼠恰好是與其同一窩的基因型為AA的雌鼠交配,則結(jié)果如下:
可見隱性突變符合題設(shè)要求即控制毛色的基因顯隱性未知,突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因;并能夠解釋一對毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。
故隱性突變這種方式是正確的,而原題試題卻沒有考慮到這種情況。它可以是原題試題的預(yù)測結(jié)果(1)和(2)的組合。
3.結(jié)束語
希望廣大同仁能提出寶貴的意見和建議,不對之處給予批評和指正。
參考文獻(xiàn)
[1]朱正威,趙占良.生物必修2遺傳與進(jìn)化[M].北京:人民教育出版社,2004.
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