生物遗传题是高考中的重要题型之一,其解题思路需要综合运用遗传学的基本规律、原理和相关计算方法,以下从不同类型遗传题的角度,详细阐述解题思路:
遗传系谱图分析题
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判断遗传病类型
- 无中生有为隐性:若双亲表现正常,子代出现患病个体,则该病为隐性遗传病,一对正常的夫妇生了一个白化病的孩子,因为父母都没有表现出白化病症状,而孩子出现了,说明白化病是由隐性基因控制的隐性遗传病。
- 有中生无为显性:在系谱图中,如果双亲都患病,子代出现不患病个体,那么该病为显性遗传病,两个多指症患者生了一个手指正常的孩子,可判断多指症为显性遗传病。
- 隐性遗传看女病:对于隐性遗传病,若女性患病,其父或子必携带致病基因,因为女性有两条X染色体,如果她患隐性病,那么她的致病基因必然来自父亲(XY中的X)或传给儿子(XY中的X)。
- 显性遗传看男病:在显性遗传病中,男性患者的母亲和女儿一定患病,因为男性的X染色体只能来自母亲,且会传给女儿。
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确定致病基因的位置
- 常染色体隐性遗传:若男女患病几率相等,且符合“无中生有”的特点,很可能是常染色体隐性遗传,苯丙酮尿症就是一种常染色体隐性遗传病,父母表现正常,孩子可能患病。
- 常染色体显性遗传:如果男女患病几率相等,且有“有中生无”的情况,可能是常染色体显性遗传,如多指症等一些显性遗传病。
- 伴X染色体隐性遗传:男性患者多于女性患者,且女性患者的父亲和儿子都是患者,像红绿色盲、血友病等就是伴X染色体隐性遗传病。
- 伴X染色体显性遗传:女性患者多于男性患者,男性患者的母亲和女儿都是患者,例如抗维生素D佝偻病。
- 伴Y染色体遗传:只有男性患病,且致病基因由父亲传给儿子,如外耳道多毛症。
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计算概率
- 首先要明确相关个体的基因型,根据系谱图和遗传规律推断出各个家庭成员的基因型,在一个常染色体隐性遗传病的系谱图中,已知父母表现正常,却生了一个患病的孩子,那么父母的基因型都是Aa(假设相关基因为A、a),孩子的基因型是aa。
- 然后根据遗传规律计算概率,如果是常染色体隐性遗传病,正常夫妻(Aa×Aa)生育患病孩子(aa)的概率是1/4;如果是伴X染色体隐性遗传病,母亲携带致病基因(XBXb)与父亲正常(XBY)生育患病儿子(XbY)的概率是1/4。
基因分离定律和自由组合定律综合题
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基因分离定律相关问题
- 相对性状的纯合子和杂合子判断:根据性状表现和遗传规律判断,在豌豆的紫花和白花这对相对性状中,若紫花植株自交后代出现性状分离,则该紫花植株为杂合子;若自交后代不出现性状分离,则为纯合子。
- 配子类型及比例计算:对于一对等位基因(如Aa)在减数分裂形成配子时,会产生两种配子,即A和a,比例为1:1,这是基因分离定律的直接体现。
- 子代基因型和表现型概率计算:已知亲本基因型,如Aa×Aa,子代基因型有AA、Aa、aa三种,比例为1:2:1;表现型有两种,显性性状(AA和Aa)占3/4,隐性性状(aa)占1/4。
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基因自由组合定律相关问题
- 两对及以上相对性状的遗传分析:当涉及两对相对性状时,如豌豆的黄色圆粒和绿色皱粒,这两对性状由两对等位基因控制(假设分别为Y、y和R、r),在形成配子时,等位基因彼此分离,同时非等位基因自由组合。
- 配子种类及比例计算:对于两对等位基因(如YyRr),在减数分裂时,会产生四种配子,即YR、Yr、yR、yr,比例为1:1:1:1,如果有三对等位基因,配子种类为8种,以此类推。
- 子代基因型和表现型概率计算:以YyRr×yyrr为例,先拆分成两个一对相对性状的组合,即Yy×yy和Rr×rr,对于Yy×yy,子代基因型为Yy和yy,比例为1:1;表现型及比例为显性(Yy):隐性(yy)=1:1,对于Rr×rr,子代基因型为Rr和rr,比例为1:1;表现型及比例为显性(Rr):隐性(rr)=1:1,然后根据自由组合定律,将两个一对相对性状的结果组合起来,得到子代基因型有8种,表现型有4种,每种表现型的概率可以通过乘法原理计算得出。
染色体变异相关遗传题
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染色体结构变异
- 缺失:如果染色体某一片段缺失,可能会导致相应的基因丢失,在果蝇的X染色体上发生缺失,可能会使位于该片段上的眼色基因等丢失,从而影响果蝇的性状,在解题时,要分析缺失片段上可能包含的基因以及对性状的影响。
- 重复:染色体片段重复会使细胞中某些基因的数量增加,这可能会改变基因之间的相互作用关系,进而影响性状,某个与植物抗病性相关的基因片段重复,可能会增强植物的抗病能力,但也可能会带来一些其他未知的影响,解题时要关注重复基因对性状的可能影响方向。
- 倒位:倒位会使染色体上的基因排列顺序发生改变,这可能会影响基因的表达,因为在减数分裂时,倒位染色体可能会与正常染色体之间发生错误的联会,在减数分裂过程中,倒位染色体和正常染色体可能会形成特殊的交叉,导致配子的形成出现异常,从而影响子代的性状,解题时要考虑倒位对减数分裂过程和配子形成的影响。
- 易位:包括相互易位和单向易位等,相互易位是指两条非同源染色体之间交换了片段,在人类的某些遗传病中,可能是由于染色体易位导致基因的位置改变,从而影响了基因的正常表达,解题时要分析易位后基因的位置变化以及这种变化对性状和遗传规律的影响。
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染色体数目变异
- 整倍体变异
- 多倍体:多倍体通常是由二倍体的染色体数目加倍形成的,四倍体西瓜的培育就是通过二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理,使染色体数目加倍得到的,多倍体植株的特点是茎秆粗壮、果实和种子较大、营养物质含量丰富等,在遗传题中,可能会涉及到多倍体育种的原理、多倍体与二倍体性状的比较以及多倍体形成配子的情况等内容。
- 单倍体:由配子直接发育而来的个体称为单倍体,蜜蜂中的雄蜂就是单倍体,单倍体植株一般长得弱小,高度不育,在解题时,要注意单倍体的形成过程以及单倍体在育种中的应用,如通过花粉离体培养得到单倍体植株,然后再用秋水仙素处理使其染色体数目加倍,从而得到纯合体。
- 非整倍体变异
- 单体:某对同源染色体缺少一条的个体称为单体,人类的21三体综合征患者就是多了一条21号染色体,而单体患者则是少了一条相应的染色体,单体患者在生长发育过程中可能会出现多种异常症状,因为缺失的染色体上携带的基因会影响多个性状,解题时要分析缺失的染色体上可能携带的基因以及对患者性状的具体影响。
- 三体:某对同源染色体多了一条的个体称为三体,以21三体综合征为例,患者智力低下、身体发育缓慢等多种症状是由于多出的一条21号染色体上的基因表达异常导致的,在遗传题中,可能会要求计算三体患者产生配子的类型和比例,以及与正常个体婚配后子代的基因型和表现型等情况,解题时要根据染色体的行为特点和遗传规律进行分析。
- 整倍体变异
高中生物遗传题的解题思路需要熟练掌握遗传学的基本规律和原理,仔细分析题目中的关键信息,如性状表现、家族系谱、染色体情况等,然后运用相应的方法和步骤进行解答,通过大量的练习和总结,可以提高解决遗传