遺傳學(xué)中交配類型多樣,目的各異,實踐操作時往往是多種交配聯(lián)合使用,這就導(dǎo)致學(xué)生一提到交配類問題普遍感到棘手,盡管老師理論講了好多,方法也想了不少,訓(xùn)練也足量,可效果還是一般。因此,深刻理解各種交配類型的內(nèi)涵外延,對熟練運用遺傳規(guī)律解決生物實際問題非常重要。
一、交配類型及其目的
(一)雜交:基因型不同的個體之間的交配方式。
目的:
1、把雙親優(yōu)良性狀綜合到雜種后代中,再經(jīng)選育而成新品種。
2、表現(xiàn)雜種優(yōu)勢,雜種優(yōu)勢是許多性狀優(yōu)勢的綜合表現(xiàn),其程度大小,大多取決于雙親性狀間的相對差異、程度以及外界環(huán)境條件的影響等。
3、判斷性狀的顯隱性關(guān)系。如具有一對相對性狀的純種親本雜交,子代所表現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀,未表現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀。
(二)自交
自交是閉花授粉、自花授粉或同株授粉的植物的主要交配方式,如豌豆,玉米等。雌雄異株但基因型相同的植株之間交配也叫自交,但基因型相同的動物個體之間的交配一般不叫自交,通常稱之為自由交配。
目的:
1、鑒定某對相對性狀的遺傳是否遵循遺傳定律。
2、用于鑒定某種顯性植株的基因型,若該個體自交,在子代數(shù)量足夠多的情況下,子代出現(xiàn)性狀分離,則該個體為雜合子,若子代不出現(xiàn)性狀分離,則為純合子。
3、雜交育種中,連續(xù)自交獲取能穩(wěn)定遺傳的純種。
4、判斷顯隱性,若該個體自交,在子代數(shù)量足夠多的情況下,子代出現(xiàn)性狀分離,則該個體為顯性性狀,若子代不出現(xiàn)性狀分離,則讓不同性狀的個體雜交再加以判斷。
(三)測交:讓F1代與隱性純合子雜交。
目的:
1、鑒定某一顯性個體的基因型和它形成配子類型及其比例。
2、判斷純合體、雜合體,若該個體測交,在子代數(shù)量足夠多的情況下,子代出現(xiàn)性狀分離,則該個體為雜合體,若子代不出現(xiàn)性狀分離,則該個體為純合體
3、判斷(驗證)遵循何種遺傳規(guī)律。
(四)正交和反交
基因型不同的兩種個體甲和乙雜交,如果將甲作父本,乙作母本定為正交,那么以乙作父本,甲作母本為反交;反之,若乙作父本,甲作母本為正交,則甲作父本,乙作母本為反交。
目的:
1、判斷某性狀的遺傳方式是細胞核遺傳還是細胞質(zhì)遺傳;具有相對性狀的兩個親本雜交,若正交和反交的子代性狀表現(xiàn)相同,則該性狀屬于細胞核遺傳,由常染色體上的等位基因控制;若正交和反交的結(jié)果不同,子代性狀在雌雄性中的比例并不都是1:1,表現(xiàn)出交叉遺傳的特點則該性狀屬于細胞核遺傳,由X染色體上的等位基因控制;若正交和反交的子代性狀表現(xiàn)不相同,且子代總表現(xiàn)出母本性狀,則該性狀屬于細胞質(zhì)遺傳。為了保證實驗結(jié)果的可靠性,應(yīng)該選擇多對符合要求的親本進行正反交。
2、在顯隱性已知的情況下,可判斷基因在性染色體同源區(qū)段還是非同源區(qū)段。(隱雌顯雄法)
(五)回交:子一代和兩個親本的任一個進行雜交。
目的:
1、利用回交來加強雜種個體中某一親本的性狀表現(xiàn)。
2、用隱性親本進行回交,是檢驗子一代基因型的重要方法(實為測交)以及獲得隱性(重要或稀有基因)純合的后代的重要方法。
二、實踐應(yīng)用檢測
(1)判斷純合體、雜合體
方法:自交或雜交或測交
【例1】一株高莖的豌豆,如何用簡單的雜交方案,判斷其是否屬于純合體。
分析:題中有兩個很關(guān)鍵的限制,一是豌豆,二是簡單的方法。特定的要求使答案受到條件制約。豌豆是嚴(yán)格自花受粉植物,可以自交方式觀察子代的表現(xiàn)性狀。如子代全是高莖則推斷親本是純合體;如子代既有高莖又有矮莖,則推斷親本是雜合體。
【例2】有一匹栗色的公馬。栗色相對于白色是顯性。欲在一個繁殖季節(jié)中判斷其是否屬于純合體,回答應(yīng)該采用的雜交實驗方法并預(yù)期結(jié)果得出結(jié)論。
分析:題中有一個顯性公馬,一個繁殖季節(jié)這樣的條件制約。應(yīng)該采用的雜交實驗方法只能是雜交,且必須是這匹公馬與多匹白色的母馬交配,產(chǎn)生較多的子代來判斷。預(yù)期結(jié)果時可以根據(jù)結(jié)論來逆推回答,如果子代有白色,這匹栗色的公馬是雜合體;如果子代全栗色,則這匹栗色的公馬是純合體。
(2)判斷顯隱性。
方法:自交或雜交
【例3】 在自然界中獲得灰身和黑身果蠅,已知灰身和黑身基因位于常染色體上,要求通過一代雜交實驗判斷灰身和黑身的顯隱性。
方法一:相同體色雌雄果蠅雜交,即:灰×灰(或黑×黑)。
選擇多對灰身果蠅與灰色果蠅雜交(或黑身與黑身雜交),如果后代性狀表現(xiàn)與親代相同,那么親本的性狀為隱性性狀;如果后代出現(xiàn)性狀的分離,那么親本的性狀是顯性性狀。
方法二:不同體色的雌雄果蠅雜交,即:灰×黑。
選擇多對灰身與黑色果蠅雜交,后代性狀表現(xiàn)多的為顯性,較少的為隱性。
(3)基因位置的判斷
方法:正交和反交
【例4】果蠅的紫眼和紅眼是一對相對性狀,且雌雄果蠅均有紫眼和紅眼。實驗室現(xiàn)有一批未交配過的純種紫眼和純種紅眼的雌雄果蠅,若要用一代交配實驗即可證明這對基因的顯隱性和位于何種染色體上,則選擇的雜交組合方式為: ,請你推測雜交一代可能出現(xiàn)的性狀,并以此為依據(jù),對哪一種眼色為顯性性狀,以及控制眼色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題,做出相應(yīng)的推斷。(要求:只需寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論)
參考答案:雜交組合方式為:
正交:紫眼雌果蠅×紅眼雄果蠅;反交:紅眼雌果蠅×紫眼雄果蠅。
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:
①如果兩個雜交組合后代都是紫眼,則說明紫眼為顯性,基因位于常染色體上。
②如果兩個雜交組合后代都是紅眼,則說明紅眼為顯性,基因位于常染色體上。
③如果正交后代雌性都為紅眼,雄性都為紫眼,而反交后代雌雄果蠅都為紅眼,則紅眼為顯性,基因位于X染色體上。
④如果正交后代雌雄果蠅都為紫眼,而反交后代雌性都為紫眼,雄性的都為紅眼,則紫眼為顯性,基因位于X染色體上。
(4)判斷是否遵循遺傳規(guī)律
方法:自交或測交
【例5】若用純種有色飽滿籽粒的玉米與無色皺縮籽粒的玉米雜交(實驗條件滿足試驗要求),F(xiàn)1全部表現(xiàn)為有色飽滿。F1自交后,F(xiàn)2的性狀表現(xiàn)及其比例為:有色飽滿73%,有色皺縮2%,無色飽滿2%,無色皺縮 23%。請完成問題:
①上述每一對性狀的遺傳是否符合基因的分離定律?為什么?
②請設(shè)計實驗方案,驗證這兩對相對性狀的遺傳是否符合基因的自由組合定律?寫出方法步驟。
結(jié)果預(yù)測及結(jié)論:____________________________。
參考答案:①符合,因為玉米粒色和粒形在F2中的分離比均為3:1 ②方法步驟: a.取兩純種親本玉米進行雜交,獲得F1 ; b.取F1植株若干株,與無色皺縮玉米進行雜交;C.收獲雜交后代種子并統(tǒng)計不同表現(xiàn)型的數(shù)量比例。 結(jié)果預(yù)測及結(jié)論:若四種表現(xiàn)型的比例符合1:1:1:1,則符合自由組合定律;否則,不符合。
總之,針對生物學(xué)中的不同疑難問題,只有我們能從根源上給與深刻認識和領(lǐng)會,才可能真正達到熟能生巧,精益求精的境界,而生物學(xué)中各知識體系的根源就是與此相關(guān)的概念,因此,只有在深入理解概念的內(nèi)涵和外延的基礎(chǔ)上,配合以適當(dāng)?shù)木毩?xí)予以強化鞏固就會實現(xiàn)由陌生到熟悉由了解到精湛,從而達到融會貫通、游刃有余的高標(biāo)。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/176351.html
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