江蘇 李培青

巧妙推斷 化繁為簡(jiǎn)
——例析高中遺傳學(xué)中幾個(gè)推斷難點(diǎn)

江蘇 李培青

遺傳學(xué)是高中教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是高考的熱點(diǎn)。高考對(duì)遺傳知識(shí)的考查題型也多以實(shí)驗(yàn)分析題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的形式出現(xiàn)，所以與遺傳性質(zhì)有關(guān)的判斷尤為重要，能進(jìn)行快速準(zhǔn)確判斷是解答遺傳題的前提。本文將解析高中遺傳學(xué)推斷中的幾個(gè)難點(diǎn)：

一、顯隱性的判斷方法

在高中教材中，根據(jù)概念確定兩種基本的判斷方法：

1. 具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交，不論正交，還是進(jìn)行反交，若子代只出現(xiàn)一種性狀，則子代所表現(xiàn)的性狀為顯性性狀，子代未表現(xiàn)的性狀為隱性性狀。

2. 根據(jù)子代性狀分離比判斷：具有一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交，F(xiàn)2中性狀分離比為3∶1，占3/4的性狀即為顯性性狀，占1/4的性狀即為隱性性狀。

此外，根據(jù)具體的題目還總結(jié)出以下的判斷方法：

3. 若相同性狀的親本雜交，子代出現(xiàn)不同的性狀，子代中所表現(xiàn)出的新的性狀即為隱性性狀。如在某遺傳病的遺傳系譜圖中，若雙親正常，子代有患者，該病即為隱性遺傳病（無中生有為隱性）；若雙親患病，子代有正常個(gè)體，該病即為顯性遺傳?。ㄓ兄猩鸁o為顯性）。

4. 若以上方法無法判斷顯隱性時(shí)，可以采用假設(shè)法進(jìn)行判斷。若假設(shè)與事實(shí)不相符，則可直接予以判斷；若出現(xiàn)假設(shè)與事實(shí)相符的情況，要注意兩種性狀同時(shí)作假設(shè)或?qū)ν恍誀钭鲀煞N假設(shè)，否則只能得出片面的結(jié)論。

【例1】人類單眼皮與雙眼皮的遺傳規(guī)律如下表所示（A、a表示相關(guān)基因）。一對(duì)單眼皮的夫婦生了一個(gè)雙眼皮的孩子甲（不考慮基因突變），則 （ ）

_______________________________________AA__________Aa_aa________________男性___________________雙眼皮________________單眼皮_____________單眼皮_________________女性________________雙眼皮________________雙眼皮_____________單眼皮

A. 甲是男性，基因型為Aa

B. 甲是女性，基因型為Aa

C. 甲是男性，基因型為aa

D. 甲是女性，基因型為aa

【解析】由表可知，母方的基因型一定為aa，如果父方的基因型是aa，則孩子甲的基因型一定為aa，表現(xiàn)型為單眼皮；如果父方的基因型是Aa，則孩子甲的基因型為aa時(shí)，表現(xiàn)型為單眼皮，孩子甲的基因型為Aa時(shí)，女性表現(xiàn)為雙眼皮，男性表現(xiàn)為單眼皮。

【答案】B

二、判斷細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳

細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)都是DNA，但分布位置不同：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體，所以兩者的后代遺傳現(xiàn)象有一定的區(qū)別。判斷依據(jù)如下：

1. 可以用正交和反交組合來判斷細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳。如果用具有相對(duì)性狀的親本雜交，若以甲作為母本，乙作為父本視為正交；那么用乙作為母本，甲作為父本的雜交即為反交，正交和反交是相對(duì)的。如果生物的某一性狀由核基因控制，除伴性遺傳外，則正交與反交的結(jié)果相同；如果生物的某一性狀是由細(xì)胞質(zhì)基因控制的，則正交與反交的結(jié)果不同，即子一代均表現(xiàn)母本性狀（母系遺傳）。

2. 根據(jù)正、反交結(jié)果判斷出是核基因控制之后，還要進(jìn)一步分析F2的性狀分離比是否符合孟德爾的遺傳規(guī)律以確定判斷的是否正確。細(xì)胞核遺傳的雜交后代有規(guī)律性比例，而細(xì)胞質(zhì)遺傳的雜交后代無規(guī)律性比例，這是因?yàn)楹诉z傳物質(zhì)及其載體有均分機(jī)制，遵循三大遺傳定律；而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的載體（如線粒體、葉綠體等）沒有均分機(jī)制，隨機(jī)分布進(jìn)入配子。

三、判斷基因是位于X染色體上還是常染色體上

在已知基因的顯隱性時(shí)，可選用純合顯性作父本、隱性作母本進(jìn)行雜交，若后代中的所有雌性個(gè)體表現(xiàn)出顯性性狀，所有雄性個(gè)體表現(xiàn)出隱性性狀，說明該基因位于X染色體上；若后代中雌雄個(gè)體均表現(xiàn)出顯性性狀，說明該基因位于常染色體上。采用“隱雌×顯雄”模式在確定基因位置中有舉足輕重的作用，靈活運(yùn)用此方法可以準(zhǔn)確進(jìn)行判斷。

如果不知道基因的顯隱關(guān)系時(shí)，可選用用正交和反交的方法，通常觀察后代雌雄個(gè)體的性狀進(jìn)行判斷。

【例2】已知果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀（紅眼W、白眼w），且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型?，F(xiàn)有若干紅眼和白眼的雌雄果蠅，若用一次交配實(shí)驗(yàn)證明這對(duì)基因位于何種染色體上，請(qǐng)選擇交配親本表現(xiàn)型________。實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論為_______。

【參考答案】白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

①子代中雌果蠅全部紅眼，雄果蠅全部白眼，則這對(duì)基因位于X染色體上。

②子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對(duì)基因位于常染色體上。

③子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對(duì)基因位于常染色體上。

【例3】假設(shè)殘翅果蠅是由于遺傳物質(zhì)改變引起的，現(xiàn)有一定數(shù)量的純種長(zhǎng)翅和純種殘翅果蠅，請(qǐng)通過一代雜交實(shí)驗(yàn)來確定該性狀是伴X遺傳還是常染色體遺傳。請(qǐng)寫出你的實(shí)驗(yàn)方法、預(yù)測(cè)結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。

【參考答案】若將純合長(zhǎng)翅雌果蠅×純合殘翅雄果蠅視為正交，則純合殘翅雌果蠅×純合長(zhǎng)翅雄果蠅為反交。用假設(shè)法，即：

①若兩組雜交結(jié)果均是長(zhǎng)翅或殘翅，則該基因位于常染色體上。

②若兩組雜交結(jié)果不同，且子代性狀的表現(xiàn)與性別有關(guān)，則該基因位于X染色體上。

四、判斷基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上

可采用“隱雌×顯雄”模式進(jìn)行判斷。選擇隱性雌性個(gè)體與顯性雄性個(gè)體進(jìn)行交配。若后代中的所有雄性個(gè)體表現(xiàn)出顯性性狀，說明該基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段。若后代中的所有雄性個(gè)體表現(xiàn)出隱性性狀，說明該基因僅位于X染色體上。

【例4】若黑腹果蠅剛毛基因（B）對(duì)截毛基因（b）為顯性?，F(xiàn)有各種純種果蠅若干，請(qǐng)利用一次雜交實(shí)驗(yàn)來推斷這對(duì)等位基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上。請(qǐng)寫出你的實(shí)驗(yàn)方法、預(yù)測(cè)結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。

【解析】若這對(duì)等位基因存在于X、Y染色體上的同源區(qū)段，則剛毛雄果蠅的基因型可表示為XBYB或XBYb或XbYB；若這對(duì)等位基因僅位于X染色體上，則剛毛雄果蠅的基因型只能表示為XBY。

【參考答案】將純合的截毛雌果蠅與純合的剛毛雄果蠅雜交，觀察子代雌雄果蠅的性狀。

①若子代中的雌雄果蠅全表現(xiàn)為剛毛，則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。（P：XbXb截毛×XBYB剛毛→F1：XBXb剛毛，XbYB剛毛）

②若子代中雌果蠅全表現(xiàn)為剛毛，雄果蠅全表現(xiàn)為截毛，則基因位于X染色體上。（P：XbXb截毛×XBY剛毛→F1：XBXb剛毛，XbY截毛）

（作者單位：江蘇省徐州市第一中學(xué)）