例析孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的擴(kuò)展問(wèn)題

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


 孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆的雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了基因的分離和自由組合兩大遺傳學(xué)規(guī)律,然而自然界中卻有許多性狀的遺傳并不如此簡(jiǎn)單,如針對(duì)某一對(duì)等位基因在F2中不呈現(xiàn)正常的3:1關(guān)系。這就是孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的擴(kuò)展問(wèn)題。筆者就此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行如下分析:

 

1.顯隱關(guān)系的相對(duì)性

 

1.1 不完全顯性

 

有些性狀,其雜種F1的性狀表現(xiàn)是雙親性狀的中間型,這稱(chēng)為不完全顯性。例如金魚(yú)草的花色遺傳。紅花親本(RR)和白花親本(rr)雜交,F(xiàn)1(Rr)的花色不是紅色,而是粉紅色。F2群體的基因型分離比為:1RR:2Rr:1rr,即其中1/4的植株開(kāi)紅花,1/2開(kāi)粉紅色花,1/4的植株開(kāi)白花。因此,在不完全顯性的,表現(xiàn)型和其基因型是一致的。

 

例1(2008上海)金魚(yú)草的紅花(A)對(duì)白花(a)為不完全顯性,紅花金魚(yú)草與白花金魚(yú)草雜交得到F1,F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2,F(xiàn)2中紅花個(gè)體所占的比例為

 

A.1/4               B.1/2               C.3/4               D.1

 

【答案】A

 

1.2 共顯性

 

如果雙親的性狀同時(shí)在F1個(gè)體上表現(xiàn)出來(lái),即一對(duì)等位基因的兩個(gè)成員在雜合體中都表達(dá)的遺傳現(xiàn)象稱(chēng)為共顯性。例如,正常人紅細(xì)胞呈碟形,鐮刀型貧血癥患者的紅細(xì)胞呈鐮刀形。這種患者和正常人結(jié)婚所生的子女,其紅細(xì)胞既有碟形,又有鐮刀形,這就是共顯性的現(xiàn)象。

 

1.3 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(lái),形成鑲嵌圖式,這種顯性現(xiàn)象稱(chēng)為鑲嵌顯性。例如,我國(guó)學(xué)者談家楨教授對(duì)異色瓢蟲(chóng)色斑遺傳的研究,他用黑緣型鞘翅(SAu SAu)瓢蟲(chóng)(鞘翅前緣呈黑色)與均色型鞘翅(SE SE)瓢蟲(chóng)(鞘翅后緣呈黑色)雜交,子一代雜種(SAu SE)既不表現(xiàn)黑緣型,也不表現(xiàn)均色型,而出現(xiàn)一種新的色斑,即上下緣均呈黑色。

 

1.4 顯性與環(huán)境作用

 

顯隱性關(guān)系有時(shí)受到環(huán)境的影響,或者為其他生理因素如年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)、健康狀況等左右。

 

例2(2011全國(guó)卷1)人類(lèi)中非禿頂和禿頂受常染色體上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型為BB時(shí)才表現(xiàn)為非禿頂,而女性只有基因型為bb時(shí)才表現(xiàn)為禿頂?刂坪稚郏―)和藍(lán)色眼(d)的基因也位于常染色體上,其表現(xiàn)型不受性別影響。這兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳。

 

 回答問(wèn)題:

 

(1)非禿頂男性與非禿頂女性結(jié)婚,子代所有可能的表現(xiàn)型為_(kāi)___________________。

 

(2)非禿頂男性與禿頂女性結(jié)婚,子代所有可能的表現(xiàn)型為_(kāi)____________________。

 

(3)一位其父親為禿頂藍(lán)色眼而本人為禿頂褐色眼的男性與一位非禿頂藍(lán)色眼的女性結(jié)婚。這位男性的基因型為_(kāi)________或___________,這位女性的基因型為_(kāi)_      __ ___或___________。若兩人生育一個(gè)女兒,其所有可能的表現(xiàn)型為_(kāi)____________________________________。

 

 【解析】本題中,雜合子(Bb)的表現(xiàn)型受性別影響。男性Bb表現(xiàn)為禿頂,女性Bb表現(xiàn)為非禿頂。

 

(1)非禿頂男性基因型為BB,非禿頂女性結(jié)婚基因型為BB或Bb,二人的后代基因型為BB、Bb。BB表現(xiàn)型為非禿頂男、非禿頂女性。Bb表現(xiàn)型為禿頂男、非禿頂女性。

 

(2)非禿頂男性(BB)與禿頂女性結(jié)婚(bb),后代基因型為Bb,表現(xiàn)型為禿頂男、非禿頂女性。

 

(3)其父親基因型為Bbdd或bbdd;這位男性的基因型為BbDd或bbDd。這位女性的基因型為Bbdd或BBdd。若兩人所生后代基因型有BBDd、BBdd、Bbdd、BbDd、bbDd、bbdd。女兒所有可能的表現(xiàn)型為非禿頂褐色眼、禿頂褐色眼、非禿頂藍(lán)色眼、禿頂藍(lán)色眼。

 

【答案】(1)女兒全部非禿、兒子為禿頂或非禿頂

 

(2)女兒全部為非禿、兒子全部為禿頂

 

(3)BbDd   bbDd        Bbdd   BBdd

 

非禿頂褐色眼、 禿頂褐色眼、非禿頂藍(lán)色眼、禿頂藍(lán)色眼

 

2.復(fù)等位基因

 

遺傳學(xué)把同源染色體相同位點(diǎn)上存在的3個(gè)或3個(gè)以上的等位基因稱(chēng)為復(fù)等位基因。復(fù)等位基因在生物界廣泛存在,如人類(lèi)的ABO血型遺傳。

 

例3(2008海南)人的i、IA、IB基因可以控制血型。在一般情況下,基因型ii表現(xiàn)為O型血,IA IA或IA i為A型血,IBIB或IBi為B型血,IA IB為AB型血。以下有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

 

A.子女之一為A型血時(shí),雙親至少有一方一定是A型血

 

B.雙親之一為AB型血時(shí),不能生出O型血的孩子

 

C.子女之一為B型血時(shí),雙親之一有可能為A型血

 

D.雙親之一為O型血時(shí),不能生出AB型血的孩子

 

【解析】親代組合IAIB ×IBi可能產(chǎn)生A型血的子女。

 

【答案】A 

 

3.致死基因

 

致死基因是指當(dāng)其發(fā)揮作用時(shí)導(dǎo)致生物體死亡的基因。致死基因包括顯性致死基因和隱性致死基因。隱性致死基因只有在隱性純合時(shí)才使個(gè)體死亡。比如,植物中常見(jiàn)的白化基因就是隱性致死基因。因?yàn)椴荒苄纬扇~綠素,植物成為白化苗,很快死亡。顯性致死基因在雜合體狀態(tài)時(shí)就可導(dǎo)致個(gè)體死亡。如人的神經(jīng)膠癥基因只要一份就可引起皮膚畸形生長(zhǎng),嚴(yán)重的智力缺陷,多發(fā)性腫瘤,所以對(duì)該基因是雜合的個(gè)體在很年輕時(shí)就會(huì)死亡。

 

例4(2010全國(guó)卷2)已知某環(huán)境條件下某種動(dòng)物的AA和Aa個(gè)體全部存活,aa個(gè)體在出生前會(huì)全部死亡,F(xiàn)有該動(dòng)物的一個(gè)大群體,只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1:2。假設(shè)每對(duì)親本只交配一次且成功受孕,均為單胎,在上述環(huán)境條件下,理論上該群體隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA和Aa的比例是

 

A.1:1      B.1:2      C.2:1      D.3:1

 

【解析】本題考查的是隱性致死基因的遺傳問(wèn)題。由已知條件可知,AA:aa=1:2,在該群體中,A=2/3,a=1/3,所以后代中,AA=4/9,Aa=2×2/3×1/3=4/9,aa致死,所以理論上AA:Aa=1:1。

 

【答案】A

 

4.基因互作

 

根據(jù)自由組合規(guī)律,兩對(duì)基因雜交F2出現(xiàn)9:3:3:1的性狀分離比例。但是,兩對(duì)基因的自由組合有時(shí)也出現(xiàn)15:1、9:7、9:6:1、9:3:4等多種性狀分離比例。這是由于不同對(duì)基因間相互作用共同決定同一個(gè)單位性狀表現(xiàn)的結(jié)果。這種現(xiàn)象稱(chēng)為基因互作。

 

例5(2010安徽)南瓜的扁盤(pán)形、圓形、長(zhǎng)圓形三種瓜形由兩對(duì)等位基因控制(A、a和B、b),這兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳,F(xiàn)將2株圓形南瓜植株進(jìn)行雜交,F(xiàn)1收獲的全是扁盤(pán)形南瓜;F1自交,F(xiàn)2獲得137株扁盤(pán)形、89株圓形、15株長(zhǎng)圓形南瓜。據(jù)此判斷,親代圓形南瓜植株的基因型分別是

 

A.a(chǎn)aBB和Aabb    B.a(chǎn)aBb和AAbb    C.AAbb和aaBB    D.AABB和aabb

 

【解析】?jī)煞N顯性基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一種性狀,單獨(dú)存在時(shí)能分別表現(xiàn)相似的性狀,兩種顯性基因均不存在時(shí)又表現(xiàn)第三種性狀,這種基因互作稱(chēng)為積加作用。本題中涉及的遺傳現(xiàn)象就是積加作用。解答本題的關(guān)鍵,就是要能看出題干中的性狀分離比是由9 :3 :3:1變形而來(lái),再據(jù)此確定基因型與表現(xiàn)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

 

【答案】C

 

5.多因一效和一因多效

 

基因互作的實(shí)例說(shuō)明了一個(gè)單位性狀的表現(xiàn)并不都受一個(gè)位點(diǎn)基因的控制,而經(jīng)常受到許多不同位點(diǎn)基因的影響。多個(gè)基因影響一個(gè)性狀的表現(xiàn)稱(chēng)為“多因一效”,而一個(gè)基因影響多個(gè)性狀的表現(xiàn)稱(chēng)為“一因多效”。

 

例6(2008寧夏)某植物的花色由兩對(duì)自由組合的基因決定。顯性基因A和B同時(shí)存在時(shí),植株開(kāi)紫花,其他情況開(kāi)白花。請(qǐng)回答:

 

開(kāi)紫花植株的基因型有       種,其中基因型是     的紫花植株自交,子代表現(xiàn)為紫花植株:白花植株=9:7;蛐蜑椤       『汀     〉淖匣ㄖ仓旮髯宰越,子代表現(xiàn)為紫花植株:白花植株=3:1;蛐蜑椤      〉淖匣ㄖ仓曜越,子代全部表現(xiàn)為紫花植株。

 

【解析】本題涉及到“多因一效”的遺傳現(xiàn)象。依據(jù)9:7是由9:3:3:1變形而來(lái),可知紫花植株:白花植株=9:7是由AaBb自交的結(jié)果;由紫花植株自交產(chǎn)生3:1的分離比,不難得出其必有一對(duì)基因純合,一對(duì)基因雜合。

 

【答案】4  AaBb    AaBB   AABb   AABB

 

孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的擴(kuò)展問(wèn)題在歷年的高考中屢見(jiàn)不鮮,應(yīng)該引起我們的重視。在解答此類(lèi)題目時(shí),首先要注意審題,根據(jù)從題干中獲取的信息作出判斷,本題屬于孟德?tīng)栠z傳規(guī)律擴(kuò)展問(wèn)題中的哪一類(lèi)型。然后將其分離比與常規(guī)分離比作對(duì)比分析,明確其遺傳方式,繼而找到基因型與表現(xiàn)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)對(duì)以上遺傳現(xiàn)象的分析,我們不難發(fā)現(xiàn),雖然在后代的表現(xiàn)型上有別于正常的孟德?tīng)杻纱筮z傳規(guī)律現(xiàn)象,但其實(shí)質(zhì)上還是遵循孟德?tīng)柣蛞?guī)律的。只要我們能熟知發(fā)生每種現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因,就不難進(jìn)行辨別和相關(guān)計(jì)算。


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