基於遺傳規律的解題指導

基於遺傳規律的解題指導(已發)

江蘇省盱眙中學(211700)宋正海

一. 利用遺傳規律學習中的基本概念解題。孟德爾對豌豆實驗的研究過程所涉及的生物學基

本概念、原理和方法彼多，如一對性狀研究時的顯、隱性判斷，形成配子時基因分配等，解題時加以應用可達到事半功倍效果。

(一)如何判斷顯、隱性（完全顯性）？判斷規則可歸納如下：①上代具有的性狀，在下代沒有出現（強調：後代個體較多），該性狀為隱性性狀，另一相對性狀為顯性性狀。②上代沒有的性狀，在下代出現，該性狀為隱性性狀，另一相對性狀為顯性性狀。③上下代性狀都出現，不能判斷出顯隱性④對於兩對(或多對)獨立遺傳的相對性狀，可分別加以判斷。這類問題可被設計成文字題或系譜圖，以下進行分類分析。

例１.已知某種植物：

第一組：高莖×矮莖　　 矮莖101株

第二組：高莖×矮莖 　 高莖21株，矮莖27株

第三組：矮莖×矮莖 　 高莖１株，矮莖４株

請問：＿＿＿＿組能作為判斷顯隱性的依據，＿＿＿為顯性性狀。

答案：第一、三 矮

解析：第一組後代數目較多且全為矮莖，符合判斷①；第三組親本中無高莖而後代中出現高莖，符合判斷②。

例２.仔細觀察圖1，回答相關問題：

請問：第一組可判斷，患病性狀為＿＿＿性。第二組可判斷，患病性狀為＿＿＿＿＿性。第三組可判斷顯隱性嗎？＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。第四組可判斷顯隱性嗎？

＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答案：隱 顯 不能 後代個體太少 不能 上下代性狀都出現，不能判斷出顯隱性

解析：略

(二)如何判斷是生物體還是配子（只考慮二倍體生物）？孟德爾提出「遺傳因子在生物體內是成對出現的」，如果基因組合中有相同或等位基因，如AA、Aabb、AaBb等應表示生物個體的基因型。如果基因組合中無相同基因或等位基因，如位基因，如A、AB、Aｂ、abC等應為配子基因型。

(三)如何判斷兩個體表現型相同？在相同環境條件下，同時含有顯性基因，或同時不含顯性基因，如AaBｂ與AABB、aaBB與aaBｂ等表現型相同。在不同環境條件下，表現型=基因型+外界環境條件。

(四)如何判斷是純合子還是雜合子？由相同基因型的配子結合而成的個體，即不含等位基因，如AA、aaBB、X^BX^B、AAX^ｂY（較特殊，要依據題設條件。）等為純合子。由不同基因型的配子結合而成的個體，即含等位基因，如Aa、aaBb、X^BX^ｂ、aaBBDd等為雜合子。

(五)如何確定產生配子的種數、種類及比例？此類問題可從四個層面上進行分析，最後得出一通式。具體分析如下：①純合體產生１種配子（雄性伴性遺傳例外）。②「單雜」產生２種配子。③「雙雜」產生４種配子。④「ｎ雜」產生２^ｎ種配子。

例3.根據所學知識回答以下問題：

(1)AAbb可產生＿＿＿種配子，它們是＿＿＿＿＿＿。

(2)Aabb可產生＿＿＿種配子，它們是＿＿＿＿＿＿＿，比例是＿＿＿。

(3)AaBbDD可產生＿＿種配子，它們是＿＿＿＿＿，比例是＿＿＿＿＿。

(4)AaBbDd可產生 種配子，一個這樣的精原細胞可產生＿＿＿種配子， 一個這樣的卵原細胞可產生＿＿種配子。

答案：(1)1 Ab(2)2 Ab、ab 1：1 (3)4 ABD、AbD、aBD、abD 1：1：1：1(4)8 2 1

解析：(1)、(2)、(3)小題可根據通式2ⁿ計算出產生配子的相應種類。(4)對於一個體而言，產生的配子數符合通式計算結果。一個精原細胞，不論它的基因型為什麼，減數第一次分裂只能產生2種次級精母細胞，而減數第二次分裂相當於有絲分裂，並未改變最終配子的基因型，所以最終只能產生2種配子。一個卵原細胞最終只產生一個成熟的卵細胞，所以產生的配子種類只能是1種。

二.利用遺傳規律的細胞學基礎解題。在減數第一次分裂過程中，位於同源染色體上的等位基因分離時，非同源染色體上的非等位基因表現為自由組合。控制不同性狀的非等位基因之間在遺傳時相互獨立，研究時可分別考慮。

(一)已知親本基因型，求後代表現型、基因型種數、種類及比例。

1.已知親本的基因型求後代表現型、基因型種數。由題設入手，把每對相對性狀分別考慮且符合遺傳的分離規律；然後再根據乘法法則將每對相對性狀所求結果相乘。

例4：根據所學知識回答以下問題：

(1)AaBb×Aabb，後代有＿＿種表現型，＿＿種基因型。

(2)AaBb×AaBb，後代有＿＿種表現型，＿＿種基因型。

(3)AaBbDd×AaBbDD，後代中＿＿種表現型，＿＿種基因型。

答案：(1)4 6 (2)4 9 (3)4 18

解析：每對相對性狀分別考慮(1)可視為Aa×Aa得到2種表現型3種基因型，Bb×bb得到2種表現型和2種基因型，則(1)親本雜交得4種表現型和6種基因型。(2)、(3)相同，略。

2.已知親本表現型和基因型，求後代表現型、基因型種類及比例。解決此類問題方法有兩種，方法一：棋盤法（兩親本配子數目較少時可採用）。方法二：分支法，適用於多對相對性狀的獨立遺傳(推薦使用)。

例4.已知黃色圓粒（AaBb）×綠色圓粒（aaBb）

(1)後代表現型種類及比例是？

(2)後代基因型種類及比例是？

答案：(1)4 3：1：3：1 (2)6 1:2:1:1:2:1

解析：如果只求表現型種類及其比例可直接用圖2解答。圖3不光可直接看出表現型及其比例還可得出基因型及其比例。綜合得出相應的表現型種類是黃圓：黃皺：綠圓：綠皺=3：1：3：1；基因型種類為AaBB:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:1:1:2:1。

(二)已知親本基因型，求後代表現型、基因型概率。因為控制不同性狀的非等位基因是獨立遺傳的，所以針對每對相對性狀分別求概率，再應用乘法法則將結果相乘。

例5.已知黃色圓粒（AaBb）×　黃色皺粒（Aabb）。求後代中：(1)綠色圓粒的概率？　　　　　(2)Aabb的概率？

答案：(1)1／8 (2) 1／4

解析：(1)綠色圓粒可寫成aaB_，分別考慮由Aa×Aa得到aa和Bb×bb得到B_的概率分別為1／4和1／2，相乘得1／8。(2) 由Aa×Aa得到Aa和Bb×bb得到bb的概率分別為1／2和1／2，相乘得1／4。

(三)已知親本基因型，求後代純合子、雜合子的概率。針對每對相對性狀分別求概率，再將結果相乘。解題時注意純合子和雜合子出現的概率是非此即彼事件，符合概率計算中的加法法則。如果雜合子概率難求，可先求純合子，再用1減雜合子概率即得純合子概率。

例6.黃色圓粒（AaBb）×　黃色皺粒（Aabb）求後代中：(1)純合體概率？(2)雜合體概率？

答案：(1) 1／4 (2)3／4。

解析：每對相對性狀分別考慮，Aa×Aa得到純合子是AA和aa，概率為1／2； Bb）×bb得到純合子是bb，概率為1／2。兩者相乘為1／4，則雜合子為1-1／4=3／4。

(四)已知親本表現型，根據後代表現型或基因型，求親本基因型。此類問題可遵照以下步驟進行解題：①判斷顯隱性②用一對等位基因表示一對相對性狀（基因分離規律），用兩對等位基因表示兩對相對性狀（自由組合規律）③根據表現型，盡量寫出基因型，不能確定用「＿」（隱性性狀可直接確定）④每對相對性狀分別考慮，從後代隱性性狀著手填「＿」

例7.已知豌豆黃色(A)對綠色(a)顯性，圓粒(B)對皺粒(b)顯性，根據下列豌豆的兩組雜交組合，求親本的基因型。

　　　　　親本　　　　　　　　　　　　　　　後代

第一組：黃色圓粒Ａ×　綠色圓粒Ｂ　　　黃圓　：黃皺　：綠圓　：綠皺

　　　　　　　　　　　　　　　 　11　 　4　　　10　 　3　

第二組：黃色圓粒Ｃ×綠色皺粒Ｄ　　　黃圓　：黃皺　：綠圓　：綠皺

　　　　　　　　　　　　　　　　　 8　　　 0　　　 9　　　0

請問：(1)Ａ的基因型是＿＿＿＿＿＿＿＿，Ｂ的基因型是＿＿＿＿＿＿＿，

(2)Ｃ的基因型是＿＿＿＿＿＿＿＿，Ｄ的基因型是＿＿＿＿＿＿＿，

答案：(1)AaBb aaBb (2)AaBB aabb

解析：(1)因該題已說明兩對性狀各自的顯、隱關係，所以直接進入步驟③。親本的基因型可寫為A_B_和aaB_。從後代綠皺aabb入手，可知親本各自可產生ab配子，則親本A的基因型為AaBb，B的基因型為aaBb。(2)根據親本的表現型可寫出C的基因型為A_B_，D的基因型為aabb，則D可為後代提供ab配子，則後代綠圓基因型為aaBb，所以C可為綠圓提供aB配子，則C的基因型為AaBB。

(五)未知親本表現型，根據雜交後代表現型或基因型，求親本基因型。針對每對相對性狀分別考慮，根據後代表現型之比，推測親本交配組合。

例8.已知豌豆的黃色(A)對綠色(a)顯性，圓粒(B)對皺粒(b)顯性，下表是甲－戊五種類型豌豆的有關雜交結果統計。

請寫出甲～戊的基因型

甲＿＿＿＿；乙＿＿＿；丙＿＿＿＿＿；丁＿＿＿＿＿；戊＿＿＿＿＿。

答案：AaBb aaBb aaBb aabb aaBb

解析：由第一組後代黃色：綠色=1：1，圓粒：皺粒=3：1，可知親本為AaBb、aaBb。由第二組後代黃色：綠色=1：1，圓粒：皺粒=1：1，可知親本基因型為Aa、aa和Bb、bb的組合。由第三組後代中無黃色且圓粒與皺粒比為3：1，可知親本乙和丙的基因型為aaBb、aaBb，推知甲為AaBb，丁為aabb。由第四組後代表現型結合丁的基因型可知戊的基因型為aaBb。