墨西哥骷髅节:一道自由交配生物试题解法
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/09 10:55:08
2006年嘉兴第一次高考模拟试题生物科的最后一题是关于遗传的推理题。该题是一题集多种能力考核能力于一身,看似简单,下笔确属不易。下面就最后一小题解题方法总结如下,供中学生物教师教学中参考。
题目:大豆植株的颜色受一对等位基因控制。基因型AA的植株呈深绿色,基因型Aa的植株叶体呈浅绿色,基因型aa的植株呈黄色。深绿色和浅绿色植株的繁殖和生存能力相同,而黄色植株会在幼苗阶段死亡。
(1)基因型为Aa的植株,有的细胞中含有两个A基因,可能的原因是 ▲ 。
(2)基因型为AA的植株,茎叶为绿色,而在遮光条件下茎叶为黄白色,这是因为光照会影响了 ▲ ,从而影响叶绿素合成。
a的基因频率 代 F1 F2 F3 Fn 1 1/2P
(4)现有一批浅绿色植株(P),经相互授粉得到F1,成熟的F1植株经相互授粉得到F2……,以相同的方法得到Fn。
①用遗传图解表示由P得到F1的过程。
②F2成熟的植株中,浅绿色植株所占的比值是 ▲ 。
③在下列坐标图中画出成熟植株中,a的基因频率随繁殖代数变化的曲线。
方法一:用亲本的基因型计算子代的基因型
第一步:根据亲本基因型Aa,得到F1的基因型1/3AA 和2/3Aa,统计a基因频率为1/3。
第二步:根据F1的基因型1/3AA 和2/3Aa,得到F2:
雄性 雌性 杂交组合
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/3AA×1/3AA
1/3AA×2/3Aa
2/3Aa
1/3AA×2/3Aa
2/3Aa×2/3Aa
得到F2的基因型4/9AA 和4/9Aa,统计a基因频率为1/4。
第三步:根据F2的基因型4/9AA 和4/9Aa,得到F3:
雄性 雌性 杂交组合
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/3AA×1/3AA
1/3AA×2/3Aa
2/3Aa
1/3AA×2/3Aa
2/3Aa×2/3Aa
得到F3的基因型16/25AA 和8/25Aa,统计a基因频率为1/5。
第三步:根据F3的基因型16/25AA 和8/25Aa,得到F4:
雄性 雌性 杂交组合
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/3AA×1/3AA
1/3AA×2/3Aa
2/3Aa
1/3AA×2/3Aa
2/3Aa×2/3Aa
得到F4的基因型25/36AA 和10/36Aa,统计a基因频率为1/6。
以此类推,当趋向于Fn时,a基因频率趋向于1/n+2。
方法二:用基因频率计算子代的基因型
雄配子 雌配子
1/
1/
1/
1/4AA
1/4Aa
1/
1/4Aa
1/4aa
去除基因型为aa个体,统计a基因频率为1/3。
雄配子 雌配子
2/
1/
2/
4/9AA
2/9Aa
1/
2/9Aa
1/9aa
去除基因型为aa个体,统计a基因频率为1/4。
第三步:统计F2基因频率A为3/4,a为1/4,得到F3的基因型。
雄配子 雌配子
3/
1/
3/
9/
3/16Aa
1/
3/16Aa
1/16aa
去除基因型为aa个体,统计a基因频率为1/5。
第四步:统计F3的基因频率A为4/5,a为1/5,得到F4的基因型。
雄配子 雌配子
4/
1/
4/
16/25AA
4/25Aa
1/
4/25Aa
1/25aa
去除基因型为aa个体,统计a基因频率为1/6。
以此类推,当趋向于Fn时,A基因频率为n+1/n+2,a基因频率为1/n+2。
方法三:根据遗传平衡定律计算
1908年和1909年英国数学家哈代和德国医生温伯格分别独立证明,如果一个种群符合下列条件:①种群是极大的;②种群个体间交配是随机的;③没有突变产生;④种群之间不存在个体的迁移或基因交流;⑤没有自然选择。那么,这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代保持平衡,这就是哈代—温伯格定律,也称遗传平衡定律。公式可以表示为(p+q)2=p2+2pq+q2。其中p为显性基因频率,q为隐性基因频率。
第一步:根据亲本基因型Aa,A的基因频率p为1/2,a的基因频率q为1/2。
第二步:AA基因型频率为p2=1/4,Aa基因型频率为2pq=2×1/2×1/2=2/4,淘汰aa个体,统计F1基因频率A为2/3,a为1/3。
第三步:AA基因型频率为p2=4/9,Aa基因型频率为2pq=2×2/3×1/3=4/9,淘汰aa个体,统计F2基因频率A为3/4,a为1/4。
第四步:AA基因型频率为p2=9/16,Aa基因型频率为2pq=2×3/4×1/4=6/16,淘汰aa个体,统计F3基因频率A为4/5,a为1/5。
第五步:AA基因型频率为p2=16/25,Aa基因型频率为2pq=2×4/5×1/5=8/25,淘汰aa个体,统计F4基因频率A为5/6,a为1/6。
以此类推,当趋向于Fn时,A基因频率为n+1/n+2,a基因频率为1/n+2。
基因频率的计算在现行教材生物进化中既是重点又是难点,并在遗传学中经常用到,“用数学方法讲座基因频率的变化”已写进新的《生物课程标准》中。可以预测,此类题目将会越来越多,难度也会越来越大。下面例举几题供教师教学之用。
1、在某个海岛上,每1万人中有500名男子患红绿色盲。则该岛上的人群中,女性携带者的数量为每万人中有(设男女性比为1:1)
A、1000人 B、900人 C、800人 D、700人
2、在某一个群中,64%的人可以卷舌,人的这一能力是由一个显性基因控制的,一个卷舌者和一个非卷舌者结婚,预计这对夫妇生一个卷舌孩子的概率是
A、1/8 B、2/