遺傳推理題的解題技巧之訓(xùn)練

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

認真分析近年各種模式的高考生物學(xué)試題,可以發(fā)現(xiàn)有關(guān)遺傳學(xué)內(nèi)容更加注重分析和綜合能力的考查。試題選取材料各別,呈現(xiàn)形式多樣;考生解題也有繪制遺傳圖解和論述式等不懂同的表達方式。但試題的命制,則始終都是朝著以“基因工程”和“孟德爾定律”為基礎(chǔ)的遺傳推理題,在發(fā)生著演變。

 

1 遺傳圖解的繪制    

 

在近年高考理綜生物學(xué)考試中,孟德爾遺傳定律的考查通常是要求繪制簡要的遺傳圖解,并作簡要的文字說明。遺傳圖解常有棋盤法、分枝法和直方圖等不同的呈現(xiàn)形式或表達形式。

 

例1 (2008年四川延考區(qū)卷-31)花生是自花傳粉植物。已知花生匍匐生長(A)對直立生長(a)為顯性,莢果薄殼(B)對莢果厚殼(b)為顯性;蛐图兒、表現(xiàn)一致的花生才能作為品種使用。請回答:

 

(1)請在匍匐薄殼、直立厚殼、匍匐厚殼3個花生品種中選擇親本進行雜交實驗,以便得到基因型純合一致表現(xiàn)為直立薄殼的植株群體。要求用遺傳圖解表示并作簡要說明。

 

答案: 

 

aaBb自交后代性狀發(fā)生分離,該后代全部淘汰。aaBB自交后代不分離,該后代即為所要的植株。

 

(2)由于種子混雜,種植直立薄殼品種的某塊地出現(xiàn)少數(shù)匍匐植株,開花前將其全部拔除,只收獲該地塊直立植株結(jié)的種子用于第二年播種,在不發(fā)生新的種子混雜和基因突變的情況下,第二年田間是否還將出現(xiàn)匍匐植株?為什么?

 

答案:不會再出現(xiàn),因為留下種子的基因型全部為aa。

 

(3)播種薄殼種子的某塊地,出現(xiàn)了少數(shù)莢果厚殼的植株,收獲時將其全部清除,只用該地塊莢果薄殼的植株結(jié)的種子播種,在無種子混雜和基因突變的情況下,第二年田間是否還會出現(xiàn)莢果厚殼的植株?為什么?

 

答案:還會出現(xiàn),因為留下的薄殼植株是顯性性狀,其基因型有BB和Bb,其中Bb會發(fā)生分離而產(chǎn)生bb種子。

 

2 遺傳概念的判斷

 

從2005年開始,高考生物學(xué)試題比較側(cè)重考查了孟德爾定律中一些十分重要的遺傳學(xué)概念。這主要包括:基因型和表現(xiàn)型、純合子和雜合子、顯性和隱性、常染色體遺傳和伴X染色體遺傳,以及細胞核遺傳和細胞質(zhì)遺傳等。

 

2.1 純合子與雜合子的鑒別

 

在以動物和植物為材料所進行的遺傳育種實驗研究中,一般常采用測交方法,鑒別某表現(xiàn)型為顯性性狀的個體是雜合子還是純合子。豌豆、水稻、普通小麥等自花傳粉的植物,則最好采用自交方法。此外還有花粉鑒定法[見2005年上海36(A)題]等。

 

例2 (2005年全國卷Ⅲ-31)已知水稻抗。≧)對感。╮)為顯性,有芒(B)對無芒(b)為顯性,兩對基因自由組合,體細胞染色體數(shù)為24條,F(xiàn)用單倍體育種方法選育抗病、有芒水稻新品種。

 

(1)誘導(dǎo)單倍體所用的花藥,應(yīng)取自基因型為RrBb的植株。

 

(2)為獲得上述植株,應(yīng)采用基因型為RRbb和rrBB的兩親本進行雜交。

 

(3)在培養(yǎng)過程中,單倍體有一部分能自然加倍成為二倍體植株,該二倍體植株花粉表現(xiàn)可育(可育或不育),結(jié)實性為結(jié)實(結(jié)實或不結(jié)實),體細胞染色體數(shù)為24條。

 

(4)在培養(yǎng)過程中,一部分花藥壁細胞能發(fā)育成為植株,該植株的花粉表現(xiàn)可育(可育或不育),結(jié)實性為結(jié)實(結(jié)實或不結(jié)實)。體細胞染色體數(shù)為 24條。

 

(5)自然加倍植株和花藥壁植株中都存在抗病、有芒的表現(xiàn)型。為獲得穩(wěn)定遺傳的抗病有芒新品種,本實驗應(yīng)選以上兩種植株中的自然加倍植株,因為自然加倍植株基因型純合;花藥壁植株基因型雜合。

 

(6)鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是將植株分別自交,子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍植株,子代性狀分離的是花藥壁植株。

 

2.2 性狀顯、隱關(guān)系的確定

 

例3(2005年全國卷Ⅰ-31) 已知牛的有角與無角為一對相對性狀,由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中(無角的基因頻率與有角的基因頻率相等),隨機選出1頭無角公牛和6頭有角母牛,分別交配,每頭母牛只產(chǎn)了1頭小牛。在6頭小牛中,3頭有角,3頭無角。

 

(1)根據(jù)上述結(jié)果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀?請簡要說明推斷過程。

 

答案:不能確定。① 假設(shè)無角為顯性,則公牛的基因型為Aa,6頭母牛的基因型都為aa,每個交配組合的后代或為有角或為無角,概率各占1/2。6個組合后代合計會出現(xiàn)3頭無角小牛,3頭有角小牛。② 假設(shè)有角為顯性,則公牛的基因型為aa,6頭母?赡苡袃煞N基因型,即AA和Aa。AA的后代均為有角。Aa的后代或為無角或為有角,概率各占1/2,由于配子的隨機結(jié)合及后代數(shù)量少,實際分離比例可能偏離1/2。所以,只要母牛中具有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭,那么6個組合后代合計也會出現(xiàn)3頭無角小牛,3頭有角小牛。

 

綜合上述分析,不能確定有角為顯性,還是無角為顯性。

 

(2)為了確定有角與無角這對相對性狀的顯隱性關(guān)系,用上述自由放養(yǎng)的牛群(假設(shè)無突變發(fā)生)為實驗材料,再進行新的雜交實驗,應(yīng)該怎樣進行?(簡要寫出雜交組合,預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論)

 

答案:從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交(有角牛×有角牛)。如果后代出現(xiàn)無角小牛,則有角為顯性,無角為隱性;如果后代全部為有角小牛,則無角為顯性,有角為隱性。

 

2.3 常染色體遺傳與伴X染色體遺傳的判斷

 

例4 (2005年全國卷 Ⅱ-31)已知果蠅中,灰身與黑身為一對相對性狀(顯性基因用B表示,隱性基因用b表示);直毛與分叉毛為一對相對性狀(顯性基因用F表示,隱性基因用f表示)。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例:

 

 

灰身、直毛

灰身、分叉毛

黑身、直毛

黑身、分叉毛

雌蠅

3/4

0

1/4

0

雄蠅

3/8

3/8

1/8

1/8

 

請回答:

 

(1)控制灰身與黑身的基因位于常染色體;控制直毛與分叉毛的基因位于X染色體。

 

(2)親代果蠅的表現(xiàn)型為雌蠅灰身直毛、雄蠅灰身直毛。

 

(3)親代果蠅的基因型為BbXFXf、BbXFY。

 

(4)子代表現(xiàn)型為灰身直毛的雌蠅中,純合體與雜合體的比例為1:5。

 

(5)子代雄蠅中、灰身分叉毛的基因型為BBXfY、BbXfY;黑身直毛的基因型為bbXFY。

 

2. 4 細胞核遺傳與細胞質(zhì)遺傳的鑒別

 

例5  (2006年江蘇卷-42-B)有人發(fā)現(xiàn)某種花卉有紅花和白花兩種表現(xiàn)型。

 

(1)請你設(shè)計一個實驗,探究花色的遺傳是細胞質(zhì)遺傳還是細胞核遺傳。用圖解和簡潔語言回答。

 

答案:

 

正交:P 紅花♀ × 白花♂           反交:P 白花♀ × 紅花♂
         ↓                 ↓
         F1                                 F1

 

若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本相同,則該花色的遺傳為細胞質(zhì)遺傳;若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本無關(guān),表現(xiàn)為紅花或白花的一種,則該花色的遺傳為細胞核遺傳。

 

(2)如果花色的遺傳是細胞核遺傳,請寫出F2的表現(xiàn)型及其比例。 

 

答案:3紅:1白 或3白:1紅

 

3 走向綜合運用的遺傳學(xué)試題

 

從2006年起,全國6套高考理綜生物學(xué)試題對遺傳推理題的命制,在注重考查考生的分析、綜合和運用的能力上,有了進一步的增強。

 

例6 (2008年四川非延考區(qū)卷-31)已知某植物的胚乳非糯(H)對糯(h)為顯性,植株抗。≧)對感。╮)為顯性。某同學(xué)以純合的非糯感病品種為母本,純合的糯抗病品種為父本進行雜交實驗,在母本植株上獲得的F1種子都表現(xiàn)為非糯。在無相應(yīng)病原體的生長環(huán)境中,播種所有的F1種子,長出許多F1植株,然后嚴格自交得到F2種子,以株為單位保存F2種子,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)F1植株所結(jié)的F2種子都出現(xiàn)糯與非糯的分離,而只有一株F1植株(A)所結(jié)的F2種子全部表現(xiàn)為非糯,可見這株F1植株(A)控制非糯的基因是純合的。請回答:

 

(1)從理論上說,在考慮兩對性狀的情況下,上述絕大多數(shù)F1正常自交得到的F2植株的基因型有9種,表現(xiàn)型有4種。

 

(2)據(jù)分析,導(dǎo)致A植株非糯基因純合的原因有兩個:一是母本自交,二是父本的一對等位基因中有一個基因發(fā)生突變。為了確定是哪一種原因,可以分析F2植株的抗病性狀,因此需要對F2植株進行處理,這種處理是接種相應(yīng)的病原體。如果是由于母本自交,F(xiàn)2植株的表現(xiàn)型為全部感。ɑ蚍桥锤胁。,其基因型是HHrr;如果是由于父本控制糯的一對等位基因中有一個基因發(fā)生突變,F(xiàn)2植株表現(xiàn)型為抗病和感病(或非糯抗病和非糯感。浠蛐蜑镠HRR、HHRr  HHrr。

 

(3)如果該同學(xué)以純合的糯抗病品種為母本,純合的非糯感病品種為父本,進行同樣的實驗,出現(xiàn)同樣的結(jié)果,即F1中有一株植株所結(jié)的F2種子全部表現(xiàn)為非糯,則這株植株非糯基因純合的原因是基因突變,其最可能的基因型為HHRr。

 

4  關(guān)注遺傳學(xué)中的某些“例外”現(xiàn)象

 

在近年高考試題中,遺傳學(xué)中某些“例外”現(xiàn)象,如:“顯(隱)性純合致死” [如,2004年全國卷-Ⅱ30(1)]、“不完全顯性遺傳”、“基因互作”、“表型模擬”等等,也常常作為(或者可作為)能力考查的命題材料。

 

例7 (2008年廣東卷-33)玉米植株的性別決定受兩對基因(B—b,T—t)的支配,這兩對基因位于非同源染色體上。玉米植株的性別和基因型的對應(yīng)關(guān)系如下表,請回答下列問題:

 

基因型

B和T同時存在

(B T )

T存在,B不存在

(bbT )

T不存在

(B tt或bbtt)

性別

雌雄同株異花

雄株

雌株

 

 

(1)基因型為bbTTt的雄株與BBtt的雌株雜交,F(xiàn)1的基因型為BbTt,表現(xiàn)型為雌雄同株異花;F1自交,F(xiàn)2的性別為雌雄同株異花、雄株、雌株的分離比為9:3:4 。

 

(2)基因型為bbTT的雄株與基因型為bbtt的雌株雜交,后代全為雄株。

 

(3)基因型為bbTt的雄株與基因型為bbtt 的雌株雜交,后代的性別有雄株和雌株,且分離比為1:1。

 

例8  果蠅作為遺傳學(xué)研究中的重要實驗材料,先后有美國遺傳學(xué)家摩爾根(1933年)、穆勒(1946年)和劉易斯(1995年)分別獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。請回答下面有關(guān)的問題:

 

(1)現(xiàn)有3管果蠅,每管中均有紅眼和白眼(相關(guān)基因為W、w),且雌雄各半。管內(nèi)雌雄果蠅交配橫批的子代如下:A管中雌雄果蠅均為紅眼;B管中雌果蠅均為紅眼,雄果蠅均為白眼;C管中雌雄果蠅均為一半紅眼,一半白眼。請你根據(jù)上述結(jié)果作出判斷:控制紅眼和白眼的基因位于X染色體上;3支試管中親代白眼果蠅的性別依次是雄、雌、雄;C管中親代果蠅的基因型為XwY和XWXw。

 

(2)果蠅的長翅(A)對殘翅(a)為顯性。將純合長翅品系的果蠅幼蟲,在35℃溫度下培養(yǎng)(正常培養(yǎng)溫度為25℃),長成的果蠅表現(xiàn)型卻為殘翅,這種現(xiàn)象稱為“表型模擬”。試問:這種模擬的表現(xiàn)型能否遺傳?為什么?

 

答案:不能遺傳    因為這種殘翅性狀僅僅是由環(huán)境條件的改變引起的,其遺傳物質(zhì)(基因)并沒有發(fā)生改變。

 

(3)現(xiàn)有1只殘翅雌果蠅,你如何通過實驗判斷它是屬于純合子aa,還是“表型模擬”?請設(shè)計鑒定方案。

 

答案:

 

方法步驟:讓這只殘翅雌果蠅與正常培養(yǎng)溫度下發(fā)育的雄性殘翅果蠅交配,并讓其子代在正常培養(yǎng)溫度下發(fā)育。

 

結(jié)果分析:若子代均為殘翅果蠅,則這只殘翅果蠅為純合子aa;若子代中有長翅果蠅出現(xiàn),則說明這只殘翅果蠅為“表型模擬”。

 

(4)假設(shè)這只殘翅果蠅是由于基因突變引起的,現(xiàn)有一定數(shù)量的長翅和殘翅果蠅,請以最簡捷的實驗設(shè)計思路,確定該性狀是否為伴性遺傳,并對可能出現(xiàn)的結(jié)果進行分析。

 

答案:

 

方法步驟:選多只長翅雄蠅和該殘翅果蠅雜交,在正常培養(yǎng)溫度下培養(yǎng)、觀察。

 

結(jié)果分析:若子代果蠅中,雌雄個體均出現(xiàn)長翅和殘翅,則不是伴性遺傳;若子代果蠅中,所有雌蠅均表現(xiàn)為長翅,雄蠅表現(xiàn)為殘翅,則為伴性遺傳。

 

從上面的試題討論和分析中,我們可以看出:不論是哪一類的習(xí)題演練,在解題時都一定要做到:既注重“據(jù)題分析、熟悉考點、探求方法”,又要適當“借題發(fā)揮、‘節(jié)外生枝’”,重在遷移能力的自我培養(yǎng),重在解題技巧的自我訓(xùn)練上。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/130581.html

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