遺傳學是高中生物學重要的主干內容,是高考重點考查的內容之一.縱觀近幾年的全國及各省市的生物高考試題,遺傳方式的推斷是遺傳學試題的一個重要命題方向.解答這類試題的關鍵是基因位置和顯隱性的推斷.考生要答好這類試題,除了要掌握遺傳學相關知識和具有較強的邏輯推理能力外,還要根據題目的具體情況靈活運用解題方法.筆者以近幾年各地高考試題為例,對解遺傳方式推斷題的方法作一簡要歸類.
一、數據分析法
【例1】 (2005年,全國卷Ⅱ)已知果蠅中,灰身與黑身為一對相對性狀(顯性基因用B表示,隱性基因用b表示);直毛與分叉毛為一對相對性狀(顯性基因用F表示,隱性基因用f表示).兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例:
請回答:
(1)控制灰身與黑身的基因位于;控制直毛與分叉毛的基因位于.
(2)親代果蠅的表現型為、.
(3)親代果蠅的基因型為、.
(4)子代表現型為灰身直毛的雌蠅中,純合體與雜合體的比例為.
(5)子代雄蠅中,灰身分叉毛的基因型為、;黑身直毛的基因型為.
解析:此題涉及果蠅兩對相對性狀的遺傳,解題時通過獨立分析雌雄子代每一對相對性狀的分離比,即可推斷這兩對相對性狀的遺傳方式和親代的基因型組合.具體分析如下:
灰身∶黑身
直毛∶分叉毛
子代雌蠅
3∶1
1∶0
子代雄蠅
3∶1
1∶1
從上表可知:子代雌蠅、雄蠅灰身與黑身之比均為3∶1,說明灰身與黑身的遺傳與性別無關,控制灰身與黑身的基因位于常染色體上,且灰身為顯性,黑身為隱性,親代果蠅的基因型組合為Bb×Bb;雌蠅中直毛∶分叉毛=1∶0,雄蠅中直毛∶分叉毛=1∶1;說明直毛與分叉毛的遺傳與性別有關,控制直毛與分叉毛的基因位于X性染色體上,且直毛為顯性,分叉毛為隱性,親代果蠅的基因型組合為XFXf×XFY.綜合分析兩對性狀的遺傳,親代的基因型組合為BbXFXf×BbXFY,表現型為雌蠅灰身直毛、雄蠅灰身直毛;在此基礎上通過分析其遺傳圖解可得出子代果蠅的相關信息.
參考答案:(1)常染色體 X染色體;(2)雌蠅灰身直毛、雄蠅灰身直毛;(3)BbXFXf BbXFY;(4)1∶5;(5)BBXfY BbXfY bbXFY
解法小結:解答這類試題,首先通過認真審題獲取有效數據,然后運用所學知識分析相關數據即可使題目迎刃而解.在一對相對性狀的雜交試驗中,若父本與母本性狀表現一致,后代出現性狀分離,可推知親本都是雜合子(表現為顯性性狀).若涉及兩對或兩對以上性狀的遺傳,應化繁為簡,一對一對性狀單獨分析其遺傳方式.
二、逆推法
【例2】 (2006年,全國卷Ⅰ)從一個自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅,這兩種體色的果蠅數量相等,每種體色的果蠅雌雄各半.已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制,所有果蠅均能正常生活,性狀的分離符合遺傳的基本定律.
請回答下列問題:
種群中的個體通過繁殖將各自的__________傳遞給后代.
(2)某性狀由細胞核基因決定,還是由細胞質基因決定,可采用的雜交方法是__________.
(3)如果控制體色的基因位于常染色體上,則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有__________種;如果控制體色的基因位于X染色體上,則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有__________種.
(4)現用兩個雜交組合:灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅,只做一代雜交試驗,每個雜交組合選用多對果蠅.推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀,并以此為依據,對哪一種體色為顯性性狀,以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題,做出相應的推斷.(要求:只寫出子一代的性狀表現和相應推斷的結論)
解析:這道題的第(4)小題是近幾年來中難度較大的遺傳方式推斷類高考題,學生得分率很低.難度大的原因在于要同時分析性狀的顯隱性及基因的位置,雜交后代情況多,思維量大,考生普遍反映不好歸納,無從下手.如果從四種可能的結論反推子一代的性狀表現,分析起來就容易得多.具體推斷過程如下:為了方便分析,可用A、a表示控制體色的基因,下面分別從四種可能的結論進行反推.
①假設灰色為顯性,黃色為隱性,控制體色的基因位于常染色體上:
灰色雌蠅(A___)×黃色雄蠅(aa)→子代雌蠅、雄蠅均為灰色個體多于黃色個體
黃色雌蠅(aa)×灰色雄蠅(A___)→子代雌蠅、雄蠅均為灰色個體多于黃色個體
②假設黃色為顯性,灰色為隱性,控制體色的基因位于常染色體上:
灰色雌蠅(aa)×黃色雄蠅(A___)→子代雌蠅、雄蠅均為黃色個體多于灰色個體
黃色雌蠅(A___)×灰色雄蠅(aa)→子代雌蠅、雄蠅均為黃色個體多于灰色個體
③假設灰色為顯性,黃色為隱性,控制體色的基因位于X染色體上:
灰色雌蠅(XAX-)×黃色雄蠅(XaY)→子代雌蠅、雄蠅均為灰色個體多于黃色個體
黃色雌蠅(XaXa)×灰色雄蠅(XAY)→子代雌蠅全為灰色,雄蠅全為黃色
④假設黃色為顯性,灰色為隱性,控制體色的基因位于X染色體上:
灰色雌蠅(XaXa)×黃色雄蠅(XAY)→子代雌蠅全為黃色,雄蠅全為灰色
黃色雌蠅(XAX-)×灰色雄蠅(XaY)→子代雌蠅、雄蠅均為黃色個體多于灰色個體
參考答案:(1)基因;(2)正交與反交;(3)3 5;(4)如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體,并且體色的遺傳與性別無關,則黃色為顯性,基因位于常染色體上.如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多于黃色個體,并且體色的遺傳與性別無關,則灰色為顯性,基因位于常染色體上.如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中,子一代中的雄性全部表現灰色,雌性全部表現黃色:在雜交組合黃色雌蠅X灰色雄蠅中,子一代中的黃色個體多于灰色個體,則黃色為顯性,基因位于X染色體上.如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中,子一代中的雄性全部表現黃色,雌性全部表現灰色:在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中,子一代中的灰色個體多于黃色個體,則黃色為顯性,基因位于X染色體上.
解法小結:解答這類試題,一般都是從結論進行反推結果,組織答案時再順著寫即可.
三、系譜圖分析法
【例3】 (2004年,上海卷)下圖是具有兩種遺傳病的家庭系譜圖,設甲病顯性基因為A,隱性基因為a;乙病顯性基因為B,隱性基因為b.若II-7為純合體,請據圖回答:
(1)甲病是致病基因位于__________染色體上的__________性遺傳病;
乙病是致病基因位于__________染色體上的__________性遺傳病.
(2)II—5的基因型可能是__________,III-8的基因型是__________.
(3)III—10的純合體的概率是__________.
(4)假設III—10與III—9結婚,生下正常男孩的概率是__________.
(5)該系譜圖中,屬于II-4的旁系血親有__________.
解析:單獨分析系譜圖中甲病和乙病的患病情況,可確定兩病的遺傳方式.甲病:Ⅰ-1和Ⅰ-2患病,Ⅱ-5、Ⅱ-6正常(即父母患病,子女正常),說明致病基因為顯性,位于常染色體上.乙病:Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,Ⅱ-4患病(即父母正常,女兒患病),說明致病基因為隱性,位于常染色體上.
參考答案:(1)常、顯 常、隱;(2)aaBB或aaBb AaBb;(3)2/3;(4)5/12;(5)II—5,II—6,III—10
解法小結:根據系譜圖推斷單基因遺傳病的遺傳方式,一般先確定致病基因的顯隱性,再確定基因的位置,可根據下面這些特點進行推斷:
顯性遺傳病父母正常,子女正常X染色體顯性遺傳病:父病女病,母正兒正 ↓常染色體顯性遺傳病:父病女正、母正兒病為“常顯”
↓
無中生有為隱性
隱性遺傳病父母患病,子女患病X染色體隱性遺傳病:父正女正,母病兒病 ↓常染色體隱性遺傳病:父正女病、母病兒正為“常隱”
↓
有中生無為顯性
(責任編輯 廖銀燕)