遗传题每年必考是历年高考题的重中之重, 单科考试选择题和非选择题均会出现, 理科综合考试则更多的以非选择题形式出题, 所占比重更加突出。对于这类题我们应该总结规律和技巧, 通过科学、严谨的方法加以解释证明, 形成解题的规律、推论或技巧灵活运用于相应的题目, 对于提高考试成绩是十分有益的。下面仅就几种情况进行分析。
1 基因的显、隐性判断
要研究基因的传递规律首先要判断基因的显、隐性, 基因的显、隐性是通过性状来体现。基因的显、隐性的判断方法有: (1) 根据子代性状判断: (1) 具有一对相对性状的个体杂交, 若后代只有一种性状, 则子一代所表现出来的亲本性状是显性性状; (2) 一对相同性状的个体杂交, 若后代出现性状分离, 则亲本性状为显性性状。 (2) 据子代性状分离比判断: (1) 具有一对相对性状的个体杂交→子代性状分离比为3:1→分离比为3的性状为显性性状; (2) 具两对相对性状亲本杂交→子代性状分离比为9:3:3:1→分离比为9的两性状为显性性状。 (3) 遗传系谱图中显、隐性判断: (1) 双亲正常→子代患病→隐性遗传病; (2) 双亲患病→子代正常→显性遗传病。 (4) 如果以上方法无法判断, 可用假设法。
例:在自然生长的果蝇中, 圆眼与棒眼是一对相对性状, 且控制该性状的基因位于X染色体上, 但并不知这一对相对性状的显隐性, 请设计实验加以判断。
对于性状的显隐性可通过杂交方法判断, 作为伴性遗传, 后代的性状还需结合性别进行考虑。题目给出了相对性状的果蝇, 若用相同性状的雌雄果蝇相交后代发生性状分离可以判断显隐性;但如果后代不发生性状分离则不能判断显隐性。因此, 只能用一对相对性状雌雄个体相交的方法来判断。
参考答案:让圆眼雄果蝇与棒眼雌果蝇杂交, 观察后代的表现型。 (1) 若后代雌性果蝇均为圆眼, 雄性果蝇均为棒眼, 则圆眼为显性; (2) 若后代雌雄果蝇均为棒眼, 则棒眼为显性; (3) 若后代雌雄果蝇均有圆眼与棒眼, 则棒眼为显性。 (注:利用棒眼雄果蝇与圆眼雌果蝇杂交进行判断也正确。)
2 基因位置的判断
基因可能位于常染色体上, 也可能位于性染色体上, 如何来推断呢?位于常染色体上的基因控制的性状在子代中雌雄表现型相同。位于性染色体上的基因控制的性状表现与性别相关联。假如基因位于Y染色体上, 则限雄性遗传, 如果基因位于X染色体上显性遗传则具有该性状的雌性个体多于雄性个体, 若隐性遗传则具有该性状的雄性个体多于雌性个体。
例:实验室中现有一批未交配过的纯种灰身长翅和黑身残翅的雌、雄果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第Ⅱ号同源染色体的等位基因控制。 (所有果蝇均能正常繁殖存活) 若果蝇的黑身和灰身也有一对等位基因控制, 你能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于X染色体上还是位于常染色体上?请写出推导过程。
黑身和灰身有一对等位基因控制, 但题中未说明哪一性状是显性。答题时很多同学用假设的方法, 分别假设灰身和黑身是显性, 如果这样答题就违背了出题人的意图。此题区分常染色体遗传和伴性遗传, 伴性遗传的子代有明显性别差异, 本题中所给果蝇都为纯种, 常染色体遗传正交和反交其后代表现性状相同, 而如果是伴性遗传正交和反交其后代表现性状不相同。
参考答案:取灰身的雌雄果蝇和黑身的雌雄果蝇进行正交和反交: (1) 若正交和反交后代性状表现一致, 则等位基因位于常染色体上; (2) 若正交和反交后代性状表现不一致, 则等位基因位于X染色体上。
3 细胞核遗传与细胞质遗传的判断
对于细胞质遗传与细胞核遗传常通过正交和反交实验进行判断。如果实验结果性状一致且无性别上的不同, 则该生物性状属于细胞核遗传中的常染色体遗传;如果实验结果性状一致且有性别上的差异, 则该生物性状属于细胞核遗传中的性染色体遗传;如果正交和反交实验结果不一致且具有母系遗传的特点, 则该生物性状属于细胞质遗传。总之, 正交和反交结果不同的三种情况:一是母系遗传, 二是种皮果皮的遗传, 三是伴性遗传, 要注意判断。
例:果蝇是被用于遗传学研究的重要实验材料。请分析回答下列有关问题:果蝇系有三组性状:Ⅰ和Ⅰ'、Ⅱ和Ⅱ'、Ⅲ和Ⅲ' (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示显性性状, Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'表示隐性性状) , 请根据以下几组实验结果, 分析上述三组性状的控制基因的位置和遗传方式, 并简要说明理。
(1) ♀Ⅰ×♂Ⅰ'→F1表现Ⅰ性状;♀Ⅰ'×♂Ⅰ→F1表现Ⅰ性状, 说明:__________
(2) ♀Ⅱ×♂Ⅱ'→F1表现Ⅱ性状;♀Ⅱ'×♂Ⅱ→F1表现Ⅱ性状 (♀) 和Ⅱ'性状 (♂) , 说明:__________
(3) ♀Ⅲ×♂Ⅲ'→F1表现Ⅲ性状;♀Ⅲ'×♂Ⅲ→F1表现Ⅲ'性状, 说明:__________
要注意联系细胞质遗传的特点和伴性遗传的特点进行分析并回答问题。
参考答案: (1) 控制Ⅰ和Ⅰ'的基因在常染色体上, 属细胞核遗传中的常染色体遗传, 理由是F1总表现为显性性状, 且正交和反交实验结果一致且无性别上的不同。 (2) 控制Ⅱ和Ⅱ'基因在X染色体上, 属细胞核遗传中的伴性遗传, 理由是F1在不同性别中性状表现不同。 (3) 控制Ⅲ和Ⅲ'基因在细胞质中, 属细胞质遗传, 理由是F1总是表现出与母本性状相同。
4 遗传规律的研究
遗传规律对于高中阶段来说, 指的是基因的分离定律和基因的自由组合定律。试题主要考查两定律发生的时期, 实质以及研究不同对的等位基因是否遵循自由组合定律, 如何验证该定律等内容。
例:实验室中现有一批未交配过的纯种灰身长翅和黑身残翅的雌、雄果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第Ⅱ号同源染色体的等位基因控制。 (所有果蝇均能正常繁殖存活) 若控制果蝇黑身和灰身的基因位于常染色体上。请设计一套杂交方案, 研究控制黑身和灰身的基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上, 并作出判断。本题考查的是基因的自由组合定律的条件有两个: (1) 同时考虑量对或两对以上的相对性状; (2) 不同的等位基因分别位于非同源染色体上。但需注意的是本题不能用测交的方法来确定, 原因是两对性状都不知显隐性, 只能用F1自交通过F2的9:3:3:1的性状表现来确定。
参考答案: (1) 灰身长翅和黑身残翅进行杂交获得F1, F1中的雌雄果蝇再杂交获得F 2。
(2) 如果后代四种表现型其性状分离比为9:3:3:1说明符合基因的自由组合定律, 则该等位基因位于第Ⅱ号同源染色体上否则, 则可能位于第Ⅱ号同源染色体上。
摘要：遗传知识内容多且比较复杂。本文着重阐述了细胞核遗传中基因位置和显隐性性状的判断方法, 以及细胞质遗传的特点, 同时加强了对遗传规律的理解和应用, 提高了学生的解题能力。
关键词：基因的位置,显性性状,隐性性状,细胞核遗传,细胞质遗传