劉健
[摘 要]遺傳的概率計(jì)算是高中生物教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),其中自交與自由交配問題經(jīng)常被學(xué)生搞混淆。通過說概念、說方法等形式對(duì)自交與自由交配的概率計(jì)算問題進(jìn)行分析探討,以有效突破教學(xué)難點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞]遺傳;自交;自由交配
[中圖分類號(hào)] G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058(2018)32-0096-01
遺傳題的計(jì)算一直是高考生物的熱點(diǎn)和難點(diǎn),其中關(guān)于自交與自由交配的題型也時(shí)常出現(xiàn)。學(xué)生在理解這兩個(gè)概念時(shí)通常只局限于其表層含義,但當(dāng)遺傳題中給自交與自由交配設(shè)置特定情境時(shí),學(xué)生的解題往往出現(xiàn)問題。對(duì)此,我結(jié)合多年的高中生物教學(xué)經(jīng)驗(yàn),通過典型例題分析它們各自的解題方法。
一、說概念
1.自交:一般指具有相同基因型的兩個(gè)個(gè)體進(jìn)行交配。
2.自由交配:也叫隨機(jī)交配,是指種群內(nèi)具有生殖能力的雌雄個(gè)體之間可以隨機(jī)交配,不受基因型的限制。強(qiáng)調(diào)隨機(jī)性,可以是植物,也可以是動(dòng)物。
二、說方法
1.自交題型解法
自交強(qiáng)調(diào)的是相同基因型個(gè)體之間的交配。對(duì)于植物,自花傳粉是一種最為常見的自交方式;對(duì)于動(dòng)物(雌雄異體)自交更強(qiáng)調(diào)參與交配的雌雄個(gè)體基因型相同。一般來說都是關(guān)于常染色體遺傳的自交。
【例1】 番茄的紅果(R)對(duì)黃果(r)是顯性,讓純種紅果植株和黃果植株雜交得F1,F(xiàn)1再自交產(chǎn)生F2,淘汰F2的黃果番茄,利用F2中的紅果番茄自交,則F3中RR、Rr、rr三種基因型的比例是( )。
A.4∶4∶1 B.3∶2∶1 C.1∶2∶1 D.9∶3∶1
解析:
則F3中rr占(2/3)×(1/4)=1/6,Rr占(2/3)×(1/2)=1/3,RR占(1/3)×1+(2/3)×(1/4)=1/2,即RR∶Rr∶rr→3∶2∶1。故選B。
2.自由交配題型解法
自由交配強(qiáng)調(diào)的是群體中所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配。常見有常染色體遺傳的自由交配和性染色體遺傳的自由交配,解題方法常用遺傳平衡定律法和配子法。
(1)遺傳平衡定律法
【例2】果蠅灰身(A)對(duì)黑身(a)為顯性,現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交,產(chǎn)生的F1雌雄個(gè)體間相互交配產(chǎn)生F2,將F2中所有黑身果蠅除去,讓灰身果蠅自由交配,產(chǎn)生F3。問F3中灰身與黑身果蠅的比例是( )。
A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
解析:F2基因型1/4AA、2/4Aa、1/4aa,除去全部黑身果蠅,F(xiàn)2中灰身果蠅有兩種1/3AA、2/3Aa,則A、a的基因頻率分別為2/3、1/3。根據(jù)哈德—溫伯格定律,F(xiàn)3中AA=(2/3)2=4/9,Aa=2×2/3×1/3=4/9,aa=(1/3)2=1/9,則灰身∶黑身=8∶1。故選C。
在一個(gè)理想群體中,即沒有其他因素的干擾,則各代基因頻率保持不變。因此可以運(yùn)用遺傳平衡定律法解決自由交配后子代性狀分離比問題,若A的基因頻率為p,a的基因頻率為q,則AA、Aa、aa的基因型頻率分別為p2、2pq、q2。這類題關(guān)鍵要看清楚題目是否符合運(yùn)用遺傳平衡定律法的要求,同時(shí)要注意題目里是否有隱含條件。
(2)配子法
首先算出群體產(chǎn)生的雌(雄)配子的概率,再用棋盤法進(jìn)行計(jì)算。例2也可用此方法來解答。
解析:F2基因型1/4AA、2/4Aa、1/4aa,除去全部黑身果蠅,F(xiàn)2中灰身果蠅有兩種1/3AA、2/3Aa,
合并之后基因型分別是AA=4/9,Aa=4/9,aa=1/9,則表現(xiàn)型灰身∶黑身=8∶1。
配子法還可以用于性染色體遺傳的自由交配。首先算出群體產(chǎn)生的雌(雄)配子的概率,用棋盤法根據(jù)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合進(jìn)行計(jì)算。
總之,自交與自由交配計(jì)算問題是高考生物的熱點(diǎn),也是學(xué)生比較容易混淆的地方,教師應(yīng)在教學(xué)中選編典型的習(xí)題,重點(diǎn)講解解題方法與技巧,引領(lǐng)學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生以點(diǎn)帶面對(duì)遺傳規(guī)律的計(jì)算和應(yīng)用有一個(gè)整體的把握。
(責(zé)任編輯 黃春香)