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        判斷基因位置的題型歸納及解題思路

        2022-06-19 14:28:34高必惠
        中學(xué)生理科應(yīng)試 2022年6期

        高必惠

        近幾年的高考及??荚囶}中,判斷基因位置的試題繁多,題干的呈現(xiàn)形式多種多樣,學(xué)生雖然與這類題頻繁相遇,對試題內(nèi)容并不陌生,但解題時總感覺試題難度大,思路不清晰,似是而非,做不順手,甚至產(chǎn)生畏難情緒而放棄遺傳大題.究其原因,就是沒有對這類試題進(jìn)行歸納總結(jié),沒有理清解題思路,導(dǎo)致做題時思維混亂,一做就錯,為了幫助學(xué)生解決這一問題,筆者指導(dǎo)學(xué)生把自己做過的這類題進(jìn)行分門別類,與學(xué)生一道梳理每個類別試題考查的知識點,并歸納總結(jié)出解題思路,

        一、判斷兩對等位基因(設(shè)為AaBb)在染色體上的位置

        1.梳理考點

        這類試題考查的知識點是基因的自由組合定律,試題的呈現(xiàn)形式多樣化,最典型的形式是要求考生寫出驗證AaBb兩對基因遵循自由組合定律的實驗設(shè)計思路或探究AaBb兩對基因是否遵循自由組合定律的實驗設(shè)計思路.AaBb兩對基因位置有如圖三種:

        只有位置1遵循基因的自由組合定律.

        2.理清思路

        有四種解題方案:用F.自交法、測交發(fā)、花粉鑒定法、單倍體育種法,不論哪種方法,本質(zhì)都是驗證或探究F.產(chǎn)生配子的種類和比例.只有位置I能產(chǎn)生四種比例相同的配子,F(xiàn).自交子代會出現(xiàn)四種表現(xiàn)型.比例為9:3:3:1;F.測交子代會出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為1:1:1:1;如果能用花粉鑒定法,則能產(chǎn)生四種花粉,比例為1:1:1:1;單倍體育種法,最終能培育出四種純合子,比例為1:1:1:1.其中花粉鑒定法和單倍體育種法只適用于植物,局限性大,一般不用.

        3.根據(jù)實驗材料選擇實驗方案

        典型例題 鼠的體色由兩對基因控制.Y代表黃色,y代表灰色,B決定有色素,b決定無色素(白色).已知Y與y位于l號染色體上,現(xiàn)有純合黃色雌鼠( BBYY)和純合白色雄鼠(bbyy),請設(shè)計實驗探究另一對等位基因是否也位于l號染色體上(僅就體色而言,不考慮其他性狀和交叉互換).

        (1)實驗步驟:

        ①選擇上述雌鼠和雄鼠雜交得到F1;②____;

        ③觀察統(tǒng)計 ,

        學(xué)生閱讀題目后,第一步梳理考點:考查決定鼠體色的兩對基因是否遵循基因的自由組合定律:第二步理清答題思路:有F1自交法、測交法、花粉鑒定法、單倍體育種法四種解題方案供選擇:第三步根據(jù)題干給出的實驗材料,選擇實驗方案:題干材料是動物,首先排除花粉鑒定法和單倍體育種法,在該題中選擇基因型相同的F.自交(選擇基因型相同的F,雌性和雄性相互交配)和測交都可行.最后觀察子代體色的表現(xiàn)型及比例是否出現(xiàn)9:3:3:1或1:1:1:1.

        二、已知相對性狀的顯隱性,判斷控制這對相對現(xiàn)狀的基因位于常染色體還是x染色體上

        1.梳理考點

        這類試題考查的知識點是:伴X染色體遺傳的典型特征,即隱性母本和顯性父本雜交,子代雌性個體全表現(xiàn)為顯性,雄性個體全表現(xiàn)為隱性.

        2.理清思路

        選擇隱性母本和顯性父本雜交,觀察子代是否出現(xiàn)雌性個體全表現(xiàn)為顯性,雄性個體全表現(xiàn)為隱性.

        3.分析結(jié)果

        如果出現(xiàn)上述結(jié)果,則該對基因位于X染色體上.否則位于常染色體上.

        典型例題(2016年全國卷I)已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制,但這對相對性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的,同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交,子代中♀灰體:♀黃體:♂灰體:♂黃體為1:1:1:1.同學(xué)乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性.請根據(jù)上述結(jié)果,回答下列問題:

        (1)僅根據(jù)同學(xué)甲的實驗,能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性?

        (2)請用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的實驗,這兩個實驗都能獨立證明同學(xué)乙的結(jié)論.(要求:每個實驗只用一個雜交組合,并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實驗結(jié)果.)

        學(xué)生閱讀題目后,第一步梳理考點:考查常染色體遺傳和伴X染色體遺傳的區(qū)別和聯(lián)系:第二步理清答題思路,并分析結(jié)果:假設(shè)果蠅的灰體和黃體由一對等位基因B、b控制,親本基因型不論是Bb×bb.還是XBXb×Xby都能得到同學(xué)甲的實驗結(jié)果,因此不能證明控制黃體的基因位于X染色體上.要證實同學(xué)乙的結(jié)論:控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性,方法一:根據(jù)“隱性母本和顯性父本雜交,雌性個體全表現(xiàn)為顯性,雄性個體全表現(xiàn)為隱性”的原理,該題從同學(xué)甲得到的子代果蠅中選取黃體雌性與灰體雄性雜交,即雜交親本基因型為XhXb×XBy,后代雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性都表現(xiàn)為黃體,則可證實同學(xué)乙的結(jié)論正確:方法二:從同學(xué)甲得到的子代果蠅中選取灰體雌性與灰體雄性雜交,即雜交親本基因型為XBXb×XBy.若后代中雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性一半表現(xiàn)為灰體、一半表現(xiàn)為黃體,則乙的結(jié)論正確.

        三、已知某相對性狀的顯隱性.判斷控制這對相對性狀基因的位置

        與上一個題型的區(qū)別在于是否要求學(xué)生考慮XY同源區(qū)段,上一個類型不要求考慮,此題型要求考慮,試題難度加大.

        1.梳理考點

        這類試題考查的主要知識點還是伴X染色體遺傳的典型特征,同時,考查學(xué)生是否具有區(qū)別伴X染色體遺傳特點和XY同源區(qū)段遺傳特點的能力.

        2.理清思路

        選擇隱性母本和顯性父本雜交,子代出現(xiàn)“雌性個體全為顯性,雄性個體全為隱性”這一結(jié)果,除了親本基因型為“XbXb×xBY”的子代會出現(xiàn)這樣的結(jié)果,親本基因型為“XbXb,×XByb”的子代也會出現(xiàn)這樣的結(jié)果,怎樣突破這個難點呢?把“選擇隱性母本和顯性父本雜交”換為“選擇隱性母本和顯性純合父本雜交”,這樣就把兩種情況區(qū)別開來,因為,如果基因只位于X染色體上,則雜交的親本基因型為“XbXb×XBY”,子代雌性個體全為顯性,雄性個體全為隱性;如果基因位于XY同源區(qū)段上,則雜交的親本基因型為“XbXb×XByB'’,子代雌雄個體都表現(xiàn)為顯性.

        典型例題正常剛毛對截剛毛為顯性性狀.若控制剛毛性狀的等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則正常剛毛雄果蠅表示為XBYB、XBYb、XbYB.若僅位于X染色體上,則只表示為XBy.現(xiàn)有各表現(xiàn)型的純種果蠅,欲利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上:

        (1)方法:用表現(xiàn)型為_____ 的雌果蠅和_____ 的雄果蠅雜交,記錄子代的性狀表現(xiàn).

        (2)結(jié)果分析:若子一代____,則這對等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上;若子一代 _____ 則這對等位基因僅位于X染色體上,

        學(xué)生閱讀題目后,先梳理考點,再理清思路,不難得出正確答案:(1)截剛毛純合正常剛毛(2)雌、雄果蠅全為正常剛毛雄果蠅全為截剛毛,雌果蠅全為正常剛毛

        四、某相對性狀顯隱性未知,判斷基因位于常染色體還是X染色體上

        這類試題考查的知識點仍然還是伴X染色體遺傳的典型特征.只不過是上述第2類試題的變式而已,前后的差別在于是否已知顯隱性.未知顯隱性,就無法確定母本的表現(xiàn)型,如果采用正交和反交,就解決了這個問題,因為在正交和反交中,總有一組交配是隱性母本和顯性父本,如果基因位于X染色體上,則這組雜交組合的子代就表現(xiàn)為雌性全為顯性,雄性全為隱性;如果基因位于常染色體上,則不然.由此可總結(jié)出此類題型的解題思路及結(jié)果分析,實驗方案采用正交和反交兩組實驗,如果正交得到F1和反交得到F1表現(xiàn)型相同,則相關(guān)基因位于常染色體上:如果正交得到F1和反交得到F1表現(xiàn)型不相同,而且表現(xiàn)型的差異與性別相關(guān)聯(lián),則相關(guān)基因位于X染色體上;如果正交得到F1和反交得到F1表現(xiàn)型不相同,而且F1表現(xiàn)型總是與母本相同,則相關(guān)基因位于細(xì)胞質(zhì)中.

        (1)組數(shù)①的正交與反交結(jié)果相同,控制果蠅突變型a的基因位于_____ 染色體上,為 _____ 性突變.

        (2)組數(shù)②的正交與反交結(jié)果不相同,用遺傳圖解說明這一結(jié)果(基因用B、b表示).

        (3)解釋組數(shù)③正交與反交不同的原因.

        試題分析組數(shù)①的正交與反交結(jié)果相同,說明控制果蠅突變型a的基因位于常染色體上,由于正交和反交的F.都表現(xiàn)野生型,說明野生型為顯性,突變型a為隱性.組數(shù)②的正交與反交結(jié)果不相同,且雌性與雄性的表現(xiàn)型有差異,說明相關(guān)基因位于X染色體上,可以按伴X染色體遺傳寫出遺傳圖解如圖2所示.

        組數(shù)③正交母本為野生型,F(xiàn),與母本相同,全為野生型,反交母本為突變型c,F(xiàn).與母本相同,全為突變型c.說明控制果蠅突變型c的基因位于細(xì)胞

        五、性別決定為ZW型,考查伴Z染色體遺傳典型特征

        雖然這類題的遺傳學(xué)原理與XY型相同,但學(xué)生先接觸XY型的試題,再接觸ZW型的試題時,遇到的最大困難是思維轉(zhuǎn)換的困難.突破這個難點的技巧是找到XY型性別決定和ZW型性別決定的本質(zhì)差異,前者性染色體相同的XX是雌性,性染色體不同的XY是雄性;后者性染色體相同的ZZ是雄性,性染色體不相同的ZW是雌性.這樣就找到了兩者共同的遺傳學(xué)原理:選擇性染色體相同的親本為隱性,性染色體不同的親本為顯性雜交,子代就會出現(xiàn)雌雄表現(xiàn)型不同的結(jié)果,

        典型例題 蘆花雞羽毛有黑白相間的橫斑條紋,這是由于位于Z染色體上的顯性基因B決定,當(dāng)它的等位基因b純合時,雞表現(xiàn)為非蘆花,羽毛上沒有橫斑條紋,

        如何選擇親本雜交,在后代雛雞階段就可以根據(jù)羽毛的特征把雌雄區(qū)分開,從而做到多養(yǎng)母雞,多得蛋,

        試題分析雞的性別決定為ZW型,蘆花羽毛由Z染色體上顯性基因B決定,非蘆花羽毛由Z染色體上隱性基因b決定.根據(jù)上述遺傳學(xué)原理“選擇性染色體相同的親本為隱性,性染色體不同的親本為顯性雜交,子代就會出現(xiàn)雌雄表現(xiàn)型不同的結(jié)果”,選擇非蘆花雄雞ZhZ“與蘆花雌雞ZBW雜交,子代雄雞全為蘆花ZBZb,雌雞全為非蘆花ZbW.在后代雛雞階段就可以根據(jù)羽毛的特征把雌雄區(qū)分開,從而做到多養(yǎng)母雞,多得蛋.

        通過對判斷基因位置的題型歸納和相關(guān)考點的梳理,理清了各類題型之間的區(qū)別和聯(lián)系,解決了學(xué)生思維混亂的問題,使學(xué)生建立一套清晰的答題模式,有利于提高學(xué)生的綜合能力.

        (收稿日期:2022 - 03 - 10)

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