微信手表情含义:遗传中的“例外性”

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/03/29 20:26:06
生命不仅有着共同的特点与规律,生命的多样性和复杂性也决定了生命中“例外性”是普遍存在的。在复习过程中,对于生命的认识,不仅包括对典型生命现象与规律的理解,也应包括对“例外性”的把握。
    在遗传中,有着典型的规律,如孟德尔的分离定律、自由组合定律等,自交、测交后代的基因型和表现型都有着典型的分离比,这些都是遗传典型性的体现,但在各种内在与外在因素的作用下,这些典型的分离比就会改变而出现“例外”。
    [例1] (2004年全国卷Ⅲ)在一些性状的遗传中,具有某种基因型的合于不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型的个体,从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。
    一个研究小组,经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
    A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠。
    B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2:1。
    C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1:1。
    根据上述实验结果,回答下列问题:(控制毛色的显性基因用A表示,隐性基因用a表示)
    ①黄色鼠的基因型是      ,黑色鼠的基因型是      
    ②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是       
    ③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
     [答案:(1)①Aa    aa    ② AA    ③(图解略)]
    本题考查对基因分离定律的理解与掌握。试题中给出了“具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型的个体”的信息。由于某种基因型的合子不能完成胚胎发育,因此杂交后代就会出现与典型分离比不同的结果,从而表现出“特殊”的现象。
    要解答本题,首先应该对小鼠毛色的显隐性作判断。根据B组实验,双亲为黄色鼠的后代中出现了黑色,所以黄色为显性,黑色为隐性。由此可判断黑色鼠的基因型为aa,黄色鼠的基因型是AA或Aa 。
    根据孟德尔分离定律:A组是黑色鼠(aa)间的杂交,后代全部是黑色。B组是黄色鼠与黄色鼠杂交,后代出现黑色鼠,因此双亲的黄色鼠的基因型一定是Aa。但基因型是Aa的两只黄色鼠杂交,后代应该出现的基因型比为:AA:Aa:aa=1:2:1,黄色鼠与黑色鼠的比例应为3:1,而题目告知的是这种比例为2:1,显然在本应3份黄色鼠中有一份没有能完成个体发育,不难看出最可能是基因型为AA的没有完成个体的发育。再则根据题目条件,基因型为Aa的个体是一定有完成个体发育的,B、C组中的黄色都属于Aa的类型,由此可进一步确认AA没有完成个体发育的判断。
    [例2](2005年北京卷)蜜蜂是具有社会性行为的昆虫。一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王专职产卵,雄蜂同蜂王交尾,工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作。请回答下列问题:
    (1)蜂王、雄蜂和工蜂共同生活,各司其职,这种现象称为____________。
    (2)未受精卵发育成雄峰,受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂,这表明蜜蜂的性别由_______决定。
    (3)研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂群,分别称为“卫生”蜂(会开蜂房盖、能移走死蛹)和“非卫生”蜂(不会开蜂房盖、不能移走死蛹)。为研究工蜂行为的遗传规律,进行如下杂交实验:
 
 P:       “非卫生”蜂的蜂王ד卫生”蜂的雄蜂
                              ↓ (配子的染色体数目不减少)
  F1                     “非卫生”蜂
  测交         _______________×______________的雄蜂
                              
  测交后代  “非卫生”蜂  新类型Ⅰ  新类型Ⅱ  “卫生”蜂
(25%)    (25%)  (25%)   (25%)
    ①“非卫生”蜂的工蜂行为是_________(显性/隐性)性状。   
    ② 工蜂清理蜂房的行为是受_______对基因控制的,符合基因的_____________定律。判断依据是________________________________。
    ③本实验中测交选择了_____________作母本与____________的雄蜂交配。
    ④测交后代中纯合体的表现型是________________________,新类型Ⅰ的表现型是________________。
⑤“卫生”蜂的工蜂会开蜂房盖、能移走死蛹的行为属于__________行为。
    [答案:(1)种内互助   (2)染色体数目   (3)①显性  ②两    自由组合  测交后代四种表现型比例相等   ③F1代的蜂王    “卫生”蜂    ④会开蜂房盖、能移走死蛹     会开蜂房盖、不能移走死蛹(或不会开蜂房盖、能移走死蛹)  ⑤本能]
    本题给出的“特殊”信息是“未受精卵发育成雄峰,受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂”。对于多细胞生物来讲,个体发育一般是受精卵开始的,但蜜蜂个体发育的特殊之点在于雄蜂是由未受精卵的发育而来的,雌蜂(蜂王与工蜂)是从受精卵发育而来的。由这一“特殊”也就决定了性别决定方式以及遗传上的“特殊性”。
    从性别决定方式来看,考生已知的是由性染色体来决定,而蜜蜂群体中,雄蜂与雌蜂的不同是由是否受精决定的,其本质是雌雄蜂的染色体数目不相同,雄蜂的染色体数目只有雌蜂的一半,所以染色体数目是决定蜜蜂性别的原因。
    从遗传过程来看,第(3)小题从亲代“非卫生”蜂的蜂王与“卫生”蜂的雄蜂杂交,后代全部为“非卫生”蜂可判断“非卫生”是显性性状;从F1测交后代有四种表现型,可判断 “非卫生”与“卫生”的性状应该是由两对基因来控制的,从比例关系可推知这是符合基因的自由组合定律的。
    据此,亲代的“非卫生”蜂的蜂王的基因型应该为AABB,雄蜂是单倍体,“卫生”蜂的雄峰的基因型为ab(产生的配子也是ab),F1的雄蜂由卵细胞直接发育而来,基因型为AB,雌蜂由受精卵发育而来,基因型均为AaBb,雌雄蜂的表现型均为“非卫生”蜂(如下图)。       在F1测交时,F1的“非卫生”蜂的蜂王(AaBb)应与“卫生”蜂的雄蜂(ab)进行测交。
               F1蜂王     ד卫生”蜂的雄蜂
    测交       (AaBb)           (ab)
                ↓               
    配子: AB    Ab   aB   ab      ab 
                           
                              
  测交后代雌蜂: “非卫生”蜂     新类型Ⅰ      新类型Ⅱ     “卫生”蜂
(AaBb 25%)  (Aabb 25%)  (aaBb25%)   (aabb25%)
  测交后代雄蜂: “非卫生”蜂     新类型Ⅰ      新类型Ⅱ     “卫生”蜂
(AB 25%)    (Ab 25%)    (aB 25%)    (ab 25%)
    由上面的图解可以看出,测交后代纯合体为“卫生”蜂,其性状表现型为会开蜂房盖,能移走死蛹,两种新类型的表现分别为:会开蜂房盖、不能移走死蛹和不会开蜂房盖、能移走死蛹。
   在本题的解答中,试题给出的“未受精卵发育成雄峰,受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂”这一“例外性”的信息,直接影响到蜜蜂遗传过程的分析,如果不能有效把握这一“例外性”,就难以分析得出正确的结论。
    [例3]在高等植物中,有少数物种是有性别的,即雌雄异株。女娄菜是一种雌雄异株的草本植物,正常植株呈绿色,部分植株呈金黄色,且金黄色植株仅存在于雄株中。以下是某校生物研究小组完成的几组杂交实验的结果,请回答相关问题:
第一组:                               第二组:
   绿色雌株  ╳   金黄色雄株                     绿色雌株  ╳   金黄色雄株
            ↓                                             绿色雄株                                 绿色雄株   金黄色雄株
                                                       :   1
第三组:
       绿色雌株   ╳    绿色雄株                 
  绿色雌株    绿色雄株  金黄色雄株
       :       :    1
    (1)女娄菜性别决定的方式是            型。
    (2)相对绿色,女娄菜植株金黄色是         性状。
    (3)可以判断,决定女娄菜植株颜色的基因位于        染色体上。若用A或a表示相关基因,第一组和第二组杂交实验中母本的基因型依次是           和          
    (4)第一组和第二组杂交实验的子代都没有雌株出现,请你对此现象做出合理的推测:
                                                               
    (5)请写出第三组杂交实验的遗传图解:
    答案:(1)XY (2)  隐性      (3) X    XAXA   XAXa
    (4)金黄色雄株产生的含Xa的配子不能成活(或无授精能力),只有含Y染色体的精子参与受精作用。
    (5)  亲代:  XA Xa(绿色雌株)    ╳      XAY(绿色雄株)    配子:       XA    Xa                 XA    Y                            
    子代:    XA XA          XA Xa          XAY        XaY
     绿色雌株       绿色雌株     绿色雄株    金黄色雄株
    本题在题目条件中给出了女娄菜植株颜色遗传中的“例外”现象:(1)女娄菜的金黄色性状仅存在于雄株中;(2)第一、二组杂交后代只有雄性的植株;(3)第三组杂交后代中金黄色仅出现在雄株中。
    女娄菜的金黄色性状仅存于雄株中,容易使我们想到决定性状的基因可能在Y染色体上。但如果这个假设成立,第三组实验中绿色雄株的子代就不会有金黄色雄株出现了。排除了Y染色体上的可能,那么这种与性别相关的性状的决定基因最可能是位于X染色体上了。根据第三组实验可知,绿色的双亲后代出现了金黄色,因此绿色为显性,金黄色为显性。
    确定了基因的显隐性及基因在染色体上的位置,就要尝试对三组杂交实验进行分析:在第一组杂交中,杂交后代只有雄株而没有雌株,说明雄株(XbY)只有产生的Y配子起了作用,而Xb的配子很可能没有产生,或产生了不能参与受精,因此后代就没有XX的雌株类型。据此,第二组杂交也就容易作出解释:雌株的基因型为XBXb,雄株只有含Y的精子起作用,因此后代只有雄株,且绿色与金黄色各半。
    那么是否Xb的雌配子也不起作用呢?群体中存在着金黄色的雄株(XbY),其中的Xb只能来自母本产生的雌配子,因此Xb在雌配子是正常的。
    由此可见,本题情境中提供的遗传现象的“特殊性”,正是由于金黄色雄株不能产生Xb的正常配子,或配子不能完成正常受精所造成的。
    从近几年的高考试题来看,遗传题的考查得到了高度的重视,结合遗传中的“例外性”进行考查是遗传题考查的一个特点。此类试题不仅可以有效考查考生对遗传基本规律的掌握,而且由于需要从试题给予的信息中有效获取“例外”的信息,进行分析,或需要通过试题给予的资料分析可能的“例外”现象或原因,这样也就需要考生有较强的信息获取能力以及综合运用知识的能力,能够更好地达到能力考查的目标。