遗传中的“特殊牲”,本文主要内容关键词为:,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
特别提示
遗传中的特殊性是近几年高考的热点考点。但是,遗传特殊性的知识点零星地分散在教材、教参和试题中,不利于学生系统理解和掌握。笔者在此从四个方面举例归纳遗传特殊性的类型,以利于同学们知识的运用和巩固。
一、个体致死
1.胚胎期致死
【例1】 无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾和有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。由此推断正确的是( )
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的
B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
【解析】 无尾猫自交后代有性状分离,说明无尾对有尾为显性,且亲代的无尾猫都为杂合体;根据基因的分离定律,杂合体自交后代理论上应该出现的性状分离比为3:1,即无尾猫占3/4,有尾猫占1/4,理论与题干不符,说明无尾猫中显性纯合子不存在,即属于纯合致死的情况;无尾猫(Aa)和有尾猫(aa)杂交后代中出现Aa(无尾猫)的概率为1/2。
【答案】 D
2.成体阶段致死
【例2】 日本明蟹壳色有三种情况:灰白色、青色和花斑色,其生化反应原理如下图所示。基因A控制合成酶1,基因B控制合成酶2,基因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白质无酶1活性,基因a纯合后,物质甲(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体会有50%死亡。甲物质积累表现为灰白色壳,丙物质积累表现为青色壳,丁物质积累表现为花斑色壳。AaBb×AaBb杂交,后代的成体表现型及比例为 ( )。
【解析】 AaBb和AaBb杂交,后代应该出现A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。A_B_的个体能合成酶1和酶2,丙物质积累表现为青色壳;A_bb的个体能合成酶1和酶3,丁物质积累表现为花斑色壳;aaB_和aabb的个体不能合成酶1,物质甲(尿酸盐类)在体内过多积累表现为灰白色壳,并且成体会有50%死亡。所以青色壳:花斑色壳:灰白色壳=
9:3:2。
【答案】 青色壳:花斑色壳:灰白色壳=9:3:2
二、XY型性别决定生物遗传的特殊性
1.类似于常染色体遗传的XY同源区段遗传
【例3】 已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有基因型分别为的四种果蝇。根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雄性全部表现为截毛,雌性全部表现为刚毛,则第一代杂交亲本中,雄性的基因型是____,雌性的基因型是____;第二代杂交亲本中,雄性的基因型是____,雌性的基因型是____;最终获得的后代中,截毛雄果蝇的基因型是____,刚毛雌果蝇的基因型是____。
2.XY非同源区段的共显性遗传
【例4】已知猫的性别决定为XY型,XX为雌性,XY为雄性。有一对只存在于X染色体上的等位基因决定猫的毛色,B为黑色,b为黄色,B和b同时存在时为黄底黑斑。黑色猫和黄色猫交配,子代性别和毛色表现如何?(只要写出遗传图解即可)
三、基因自由组合规律的拓展
1.基因互作导致的9:3:3:1
【例5】 家禽鸡冠的形状由两对基因(A和a,B和b)控制,这两对基因按自由组合定律遗传,与性别无关。基因组合及鸡冠形状如下:
如果让基因型分别为AaBb的雌雄个体杂交,它们的后代基因型的种类有_____种,后代表现型的比例为____。
【解析】 根据基因的分离和自由组合规律可知,基因型分别为AaBb的雌雄个体杂交,后代基因型的种类有3×3=9种。后代基因组合A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,所以核桃状:玫塊状:豌豆状:单片状=9:3:3:1
【答案】 9种 核桃状:玫瑰状:豌豆状:单片状=
9:3:3:1
2.典型比例9:3:3:1的变形
两对基因之间常常会发生相互作用,从而把简单的两对基因表现型比例9:3:3:1改变为各种变形的比例,如:9:7(基因互补),9:6:1(积加作用),9:3:4(隐性上位),12:3:1(显性上位),15:1(重叠作用),13:3(抑制作用)等。
【例6】 在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不表达,两对基因独立遗传,现有基因型WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是()
A.4种,9:3:3:1B.2种,13:3
C.3种,12:3:1 D.3种,10:3:3
【解析】 基因型为WwYy的个体自交,后代有4种基因组合方式:9W_Y_:3W_yy:3wwY_:lwwyy。但是当白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不表达,所以9W_Y_和3W_yy都表现为白色,而3wwY_表现为黄色,1wwyy表现为绿色,后代表现型比例为白色:黄色:绿色=12:3:1,属于9:3:3:1的变形中的显性上位类型。
【答案】 C
3.显性基因的数量效应
【例7】 人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)所控制;显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色;如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为()
A.3种,3:1
B.3种,1:2:1
C.9种,9:3:3:1
D.9种,1:4:6:4:1
【解析】 由题可知,纯种黑人(AABB)与纯种白人(aabb)婚配,后代黑白中间肤色的基因型为AaBb,基因型分别为AaBb的两个个体婚配,后代会出现9种基因型:AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb。因为显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加,所以,后代肤色表现型的种类由显性基因的数量决定,由黑到白的表现型依次由4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、隐性纯合子的基因型决定,其肤色有5种表现型,比例为1:4:6:4:1。
【答案】 D
四、某些特殊生物或特定性状的遗传方式
1.某些特殊生物的遗传方式(如蜜蜂、蚂蚁等)
【例8】 一雌蜂和一雄蜂交配产生代,代的雌雄个体交配产生代中,代中雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,则亲本的基因型为()
A.aabb×AB
B.AaBb×Ab
C.AAbb×aB D.AABB×ab
【解析】 雄蜂由未受精卵发育而来,所以雄蜂的基因型也就是亲代雌蜂产生的卵细胞基因型;雄蜂经假减数分裂形成精子,所以雄蜂产生的精子和雄蜂的体细胞的基因型相同。本题代雄蜂由雌蜂的卵细胞直接发育而成,代雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,说明F1雌蜂的基因型是AaBb;代雌蜂由雌蜂的卵细胞和雄蜂的精子受精后发育而成,代雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,说明雄蜂的基因型是ab。同理,由雌雄蜂的基因型可以推出亲本的基因型为aabb×AB。
【答案】 A
2.某些特定性状的遗传方式
生物遗传中,很多生物的某些特定性状的遗传是特殊的。如紫茉莉花色的遗传、马的毛色的遗传、人类的ABO血型的遗传、人类的MN血型的遗传、蜜蜂体色的遗传、羊和牛有角无角的从性遗传、人的秃顶的遗传等。
【例9】 基因型为AA的牛和杂种公牛表现为有角,杂种母牛与基因型为aa的牛表现为无角,现有一对有角牛交配,生下一头无角牛,此无角牛的性别和基因型分别为()
A.雄性,aa B.雌性,Aa
C.雄性,Aa D.雌性,aa
【解析】 因为有角母牛的基因型一定是AA,无论公牛是什么基因型,子代基因型一定是A_,而其表现为无角。AA,Aa的雄性牛都只能为有角牛,所以子代一定是母牛且基因型为Aa。
【答案】 B