表格类型题解题技巧在孟德尔遗传定律中的应用

表格类型题解题技巧在孟德尔遗传定律中的应用

◆段嘉庆云南省临沧市永德县职业中学677600

摘要:表格是简明、规范的科技语言,是描述科技资料的一种重要工具,具有表达力强、易于阅读和理解、对比效果强烈、便于分析比较等优点。孟德尔遗传定律表格题的解题前提重在掌握基础知识,由简单到复杂,结合例题具体运用,根据表格题提供的信息,找准关键点进行解题,以提高学习效率和解题速度。

关键词:遗传定律表格题方法技巧

一、孟德尔遗传定律及其关系

孟德尔遗传定律分为分离定律和自由组合定律,分离定律是基础,其本质是等位基因在形成配子时的分离。自由组合定律是在等位基因分离的基础上,非等位基因的重新组合,其本质是染色体的重组,使生物产生新的组合型性状。即自由组合定律的本质是染色体的重组,所以不同的两个基因就可能存在于同一条染色体上,从而形成连锁。分离定律的中心词是分离,研究的是一对相对性状和对应的一对等位基因。自由组合定律的中心词是重组,研究的是两对或两对以上的相对性状,和对应的多对非等位基因的重组。在学习和做题的过程中,分离定律是自由组合定律的基础,是一个由简单到复杂的过程,必须先学好分离定律,把分离定律运用到自由组合定律中,再把两个定律联系起来运用。

二、解表格题的前提重在掌握基础知识

1.掌握基础概念

分离定律部分重在对基础概念的理解和阐述,首先对以下基本概念要掌握好:

(1)性状:生物体的形态特征和生理特征叫做性状。如卷发。

(2)相对性状:指同种生物同一性状的不同表现类型。

(3)杂交:基因型不同的个体之间的相互交配叫杂交。

(4)自交:基因型相同的个体之间的相互交配叫自交。

(5)测交:用杂种一代和隐性纯和亲本进行杂交,以测定杂种一代的基因型叫测交。

(6)显性性状:具有相对性状的纯种亲本杂交,杂种一代表现出的那个亲本的性状叫显性性状。

(7)隐性性状:具有相对性状的纯种亲本杂交,杂种一代未表现出的那个亲本的性状叫隐性性状。

(8)性状分离:杂种自交后代中,显现出不同性状的现象,叫性状分离。

(9)显性基因:控制显性性状的基因,叫显性基因。一般用大写字母表示。

(10)隐性基因:控制隐性性状的基因,叫隐性基因。一般用小写字母表示。

(11)等位基因:位于同源染色体相同位置上控制着相对性状的基因,叫等位基因,如R和r。

(12)表现型:生物个体所表现出来的性状,叫表现型,如红花和白花。

(13)基因型:与表现型有关的基因组成,叫基因型,如CC和cc。

(14)纯合子:由含有相同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫纯合子,如CC和cc。纯合子自交的后代不会出现性状分离。

(15)杂合子:由含有不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫杂合子,如Cc、Rr。杂合子自交的后代会出现性状分离。

2.掌握基础表达方式

掌握基础概念后还要掌握杂交、自交、测交三种关键的表达方式,相当于是分离定律的计算公式,并在自由组合定律中具体运用。

(1)杂交:如AA×aa,F1基因型为Aa,全部表现显性性状;BB×bb,F1基因型为Bb,全部表现显性性状;CC×cc,F1基因型为Cc,全部表现为显性性状。

(2)自交:如Aa×Aa,F1基因型为AA、Aa、aa,比例为1∶2∶1,表现型两种,显性占3份,隐性占1份。如Bb×Bb,F1基因型为BB、Bb、bb,比例为1∶2∶1,表现型两种,显性占3份,隐性占1份。如Cc×Cc,F1基因型为CC、Cc、cc,比例为1∶2∶1,表现型两种,显性占3份,隐性占1份。

(3)测交:如Aa×aa,F1基因型为Aa、aa,表现型两种,显性占1份,隐性占1份。Bb×bb,F1基因型为Bb、bb,表现型两种,显性占1份,隐性占1份。Cc×cc,F1基因型为Cc、cc,表现型两种,显性占1份,隐性占1份。

这三种表达方式一定要记住和随机运用,它们就是孟德尔遗传定律计算的公式,只有记住公式,才能谈运用。无论是什么生物,无论性状怎么换,无论基因型怎么换,只要是一对相对性状,道理是一样的,要会随机应对和变换,照葫芦画瓢运用在孟德尔定律的解题中。

三、表格题解题技巧在孟德尔遗传定律中的运用

1.分离定律表格题的运用

例1:大豆的花色是由一对等位基因P和p控制的,下表是大豆花色的三个组合的遗传实验结果。试回答:

(1)由表中的哪个组合实验可知什么花为显性性状?说明理由。

(2)表中的什么组合为测交实验?请写出遗传图解。

(3)第3个组合的后代中,杂合体紫花和白花所占的比例各是多少?

解:(1)从表中第(3)组可知,双亲均为紫色,且后代出现了性状分离,有白花和紫花,紫花∶白花=1240∶413≈3∶1,符合上述孟德尔分离定律中的自交。自交时双亲都是杂合子,后代出现性状分离,显性占3份,隐性占1份,所以紫花为显性性状。

(2)从表中第(1)组合实验可知,双亲为白花和紫花,后代出现了两种与亲本相同的表现型,且白花∶紫花=405∶401≈1∶1,符合上述孟德尔分离定律中的测交,即测交后代有两种表现型,显性和隐性各占一份,所以,第(1)组合实验为测交。

(3)从表中第(3)组合实验可知,F1紫花1240株,白花413株,紫花约占3份,白花约占1份,双亲应该是杂合子,其遗传图解如下:

双亲:紫花×紫花

PpPp

配子:1/2P1/2p1/2P1/2p

F1:基因型:PPPpPppp

表现型:纯合紫花杂合紫花白花

比例:1∶2∶1

例2:番茄果实的颜色是由一对单位基因R和r控制的。下表是番茄果实颜色的三组杂交实验结果。试回答:

(1)写出各个组合中两个亲本的基因型。

(2)根据哪个组合能够判断出显性果色的基因型?试说明理由。

(3)哪一组是测交实验?写出遗传图解。

解:(1)两个不同性状的亲本杂交,杂种一代表现出来的性状为显性性状,由第(1)组合可知,红色果实和黄色果实杂交,后代全部为红色果实,所以红色为显性性状,黄色为隐性性状。各组合的基因型为:第(1)组,RR×rr;第(2)组,Rr×rr;第(3)组,Rr×Rr。

(2)根据第(1)组合能够判断出显性果色的基因型。因为两个不同性状的亲本杂交,杂种一代表现出来的性状为显性性状,由第(1)组合可知,红色果实和黄色果实杂交,后代全部为红色果实,所以红色为显性性状,黄色为隐性性状。根据第(1)组合可以判断出显性果色的基因型,第(1)组红色果实基因型为RR,第(2)组合和第(3)组红色果实的基因型为Rr。

(3)从第(3)组合可知,亲本和后代都是两种表现型,后代的表现型红色152∶黄色131≈1∶1,符合分离定律的测交结果,所以第(3)组合是测交实验。

2.自由组合定律表格题的运用

例3:芝麻的花有单生和三生的差别,叶有正常叶和皱缩叶的不同,两对相对性状均是完全的显隐性关系。试根据表中杂交试验结果分析出以下三方面的问题:

(1)两对相对性状各自的显性和隐性关系(自己设定基因符号)。

(2)分析两对相对性状之间符合什么经典遗传定律,写出分析过程。如果是连锁遗传,请计算交换值。

(3)试推出各组杂交亲本的基因型,写出杂交图解以示验证(用自己设定的基因符号表示)。

解:(1)根据第(1)组合的杂交结果,花单生与三生杂交,F1仅表现单生,正常叶与皱缩叶杂交,F1仅表现为正常叶,说明花单生对三生是显性,基因符号设为A和a,正常叶对皱缩叶是隐性,基因符号设为B和b。

(2)根据第(2)组合的杂交结果,花单生、正常叶的显性亲本与三生、皱缩叶的纯隐性亲本杂交,F1中四种表现型比例符合1∶1∶1∶1的测交比例,可以推测出显性亲本产生的配子有四种,比例是1∶1∶1∶1,与孟德尔遗传定律中的独立遗传测交定义相符。

(3)综合以上的分析可知:

A.第(1)组合的亲本基因型为AABB×aabb,即:

亲本:单生、正常叶×三生、皱缩叶

AABB↓aabb

配子:1/2AB1/2ab

F1:单生、正常叶

AaBb

B.第(2)组合的亲本基因型为AaBb×aabb,即

亲本:单生、正常叶×三生、皱缩叶

AaBb↓aabb

配子:1/4AB1/4aB1/4Ab1/4ab1/2ab

F1:表现型:单生、正常叶;三生、正常叶;单生、皱缩叶;三生、皱缩叶。

基因型:AaBbaaBbAabbaabb

比例:1:1:1:1

C.同样,第(3)组合的单生与三生杂交,后代仅有单生的表现,说明单生亲本为纯合体,才能把三生基因的表现完全覆盖;而两亲本均为正常叶,后代中出现了1/4的皱缩叶,说明两亲本均为杂合体,亲本的基因型是AABb×aaBb,即:

亲本:单生、正常叶×三生、正常叶

AABb↓aaBb

配子:1/2AB1/2Ab1/2ab1/2aB

F1:基因型:1/4AABb1/4AaBb1/4AaBB1/4Aabb

表现型:单生、正常叶;单生、皱缩叶

比例:3:1

例4:豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(y)为显性。下表是四种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。试回答:

(1)哪一组是测交?请说明理由。

(2)试推出各组杂交亲本的基因型,写出杂交图解以示验证。

解:(1)第(1)组合是测交,分析如下:由题意可知,第(1)组的两个亲本:黄圆×绿皱,一个双显性,一个是双隐性,其子代有四种表现型:黄圆、黄皱、黄皱、绿皱。四种表现型的个数比为16∶17∶14∶15,接近1∶1∶1∶1的比例,符合孟德尔遗传定律的自由组合定律的测交定义,所以第(1)组是测交。(2)把各组亲本和子代的两对相对性状拆开单独进行分析。第(1)组亲本:黄圆×绿皱的基因型是YyRr×yyrr。子叶:黄色(16+17)∶绿色(14+15)=33∶19≈1∶1,即亲本基因型为Yy×yy;粒型:圆粒(16+14)∶皱粒(17+15)=30∶32≈1∶1,即亲本基因型为Rr×rr。以上数据表明,豌豆的子叶和粒型的遗传都遵循了分离定律,所以双亲的基因型是:YyRr×yyrr。

第(2)组亲本:黄圆×绿圆的基因型是YyRr×yyRr。子叶:黄色(21+7)∶绿色(20+6)=28∶26≈1∶1,即亲本基因型为Yy×yy;粒型:圆粒(21+20)∶皱粒(7+6)=41∶13≈3∶1,即亲本基因型为Rr×Rr。以上数据表明,豌豆的子叶和粒型的遗传都遵循了分离定律,所以双亲的基因型是:YyRr×yyRr。

第(3)组亲本:绿圆×绿圆的基因型是yyRr×yyRr。子叶:黄色(0+0)∶绿色(43+14)=0∶57,全为绿色,即亲本基因型为yy×yy;粒型:圆粒(0+43)∶皱粒(0+14)=43∶14≈3∶1,即亲本基因型为Rr×Rr。以上数据表明,豌豆的子叶和粒型的遗传都遵循了分离定律,所以双亲的基因型是:yyRr×yyRr。

第(4)组亲本:黄皱×绿圆的基因型是Yyrr×yyRr。子叶:黄色(15+16)∶绿色(18+17)=31∶35≈1∶1,即亲本基因型为Yy×yy;粒型:圆粒(15+18)∶皱粒(16+17)=33∶33=1∶1,即亲本基因型为rr×Rr。以上数据表明,豌豆的子叶和粒型的遗传都遵循了分离定律,所以双亲的基因型是:Yyrr×yyRr。

参考文献

[1]中等职业学校课本《生物学》,2010年12月第二版,人民教育出版社。

[2]《2014年云南省高等职业技术院校招生考试说明》,辽宁人民出版社。

[3]《高中同步测控优化设计生物》,2004年11月第4版,南方出版社。

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