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摘 要:自交、杂交、测交、正反交是很常见的交配方式,考查频率很高,在生物试题中如何运用这些交配方式解决实际问题,同时遗传规律是高中生物学的重点和难点,也是高考理综卷中必考的,本文就高三阶段经常遇到的遗传问题及所用的杂交方法进行介绍。
关键词:自交;杂交;测交;正反交;细胞质遗传;细胞核遗传
一、高中生物常见的遗传问题
(1)判断一对相对性状的显隐性关系(以一对基因控制一对相对性状为例)
(2)判断某个体是否为纯合体
(3)判断控制某一性状的基因遵循分离定律还是自由组合定律
(4)判断控制某一性状的基因位于常染色体还是性染色体上
(5)判断某一性状属于细胞核遗传还是细胞质遗传
二、常用的杂交方法
(1)自交,狭义上自交指雌雄同株的植物(两性花)进行自花传粉,或者雌雄同株植物(单性花)异花传粉,实质就是参与受精的雌雄配子来自同一植株,基因型相同,广义的自交指相同基因型个体间的交配,如AA×AA、Aa×Aa、aa×aa,中学阶段一般是指广义的自交。
(2)杂交,广义的杂交指在个体水平上,不同基因型个体间的交配,如AA×aa、AA×Aa。
(3)测交,测交是孟德尔验证对性状分离现象的解释时提出的,让F1与隐性纯合子杂交,典型的测交基因型表示为Aa×aa。
(4)正反交
表现型不同的两个个体杂交,如果显性个体做母本,隐性个体做父本为正交,则隐性个体做母本,显性个体做父本为反交,反之亦然。
三、解决常见遗传问题所用的杂交方法
1.判断一对相对性状的显隐性关系
方法一:杂交
将具有相对性状的纯合子杂交,F1若只表现一种性状,该F1表现出的性状即为显性性状,注意题中统计的子代数量必须足够多,否则不成立。
方法二:自交
将具有某性状的个体自交,若子代发生性状分离,该性状为显性;若子代不发生性状分离,则说明该个体为纯合子。
2.判断具有显性性状的个体是纯合体(纯合子)还是杂合体(杂合子)
(1)方法一:自交
将待测个体自交,若自交后代发生性状分离,待测个体为杂合体,若不发生性状分离则待测个体为纯合体。
(2)方法二:测交
将待测个体与隐性纯合子杂交,即为测交。若测交后代出现性状分离,其待测个体为为杂合体;若只表现一种性状,则其为纯合体。注意当后代只有表现一种性状时,只有统计数量足够多,才能说明子代不发生性状分离,若子代数量只有少量的几个,不足以说明子代发生性狀分离。
两种方法适用于不同生物,一般来说,植物如常见的豌豆、水稻、小麦等,选用自交法,若用测交法需要进行人工去雄、传粉等操作,操作较复杂,动物个体则一般用测交法,不用自交法。
3.判断控制某一性状的基因遵循分离定律还是自由组合定律
(1)方法一:自交
将具有相对性状的纯合亲本杂交得F1,再将再将F1自交得F2,统计F2性状及比例。若F2出现3:1的性状分离比,则说明该性状符合分离定律;若F2出现的分离比为9:3:3:1或其变形(9:7、13:3、15:1、9:6:1、9:4:3、12:3:1等),则说明该性状符合自由组合定律。
(2)方法二:测交
将具有相对性状的纯合亲本杂交得F1,再将再将F1测交,统计F2性状及比例。若测交后代的分离比为1:1,符合分离定律;若测交后代的分离比为1:1:1:1或其变形(1:2:1等),遗传符合自由组合定律。
4.判断控制某一性状的基因是细胞核遗传还是细胞质遗传
方法:正反交,观察子代的表现型。
受精卵的细胞质几乎全部来自母方的卵细胞,若某性状受细胞质中的基因控制(即细胞质遗传),不论正交还是反交,子代的性状只与母本相同,不符合孟德尔遗传定律;若某性状受细胞核中的基因控制(即细胞核遗传),细胞核中的基因位于染色体上,正反子代性状和反交代性状不同,且子代的性状遗传符合孟德尔遗传定律。
5.判断控制某一性状的基因位于常染色体还是性染色体上(以X为例)
(1)若显隐性已知,杂交亲本组合选择规律为“同型选隐性、异型选显性”,即雌性隐性×雄性显性,看子代的雌雄表现(适用于XY型生物)或雌性显性×雄性隐性,看子代的雌雄表现(适用于ZW型生物)。
若出现性状与性别想关联,即子代中雄性全表现为隐性,雌性全表现为显性,则基因位于X染色体上(以XY型生物为例)。若子代的雌雄表现相同,没有与性别相关联,则说明基因位于常染色体上。
(2)当显隐性未知时,要进行正反交,比较正反交的结果。若正反交的结果相同,则说明控制该性状的基因位于常染色体上;若正反交的结果不同,则说明控制该性状的基因位于(X)性染色体上。
四、归纳不同的杂交方法能解决的问题
1.杂交:
①确定显隐性
②杂交育种:集中亲本的优良性状。
2.自交:
①确定显隐性
②鉴别纯合子、杂合子(一般适用于植物)
③证明遗传的基本定律:如果子代的分离比为3:1,符合基因的分离定律。
如果子代的分离比为9:3:3:1或其变式,符合基因自由组合定律。
④连续自交还可用于提高纯合子的比例(在杂交育种中的重要应用)。
3.测交:
①鉴别显性纯合子或杂合子(一般适用于动物)。
②证明遗传的基本定律:如果子代的分离比为1:1,符合基因分离定律。
如果子代的分离比为1:1:1:1或其变式,符合基因自由组合定律。
4.正反交:
①判断是常染色体遗传还是伴性遗传
②判断是细胞核遗传还是细胞质遗传
参考文献:
[1]岳显兵.辨析自交与自由交配、正交与反交、测交与回交[J].生物学通报.2012(04)P11.
[2]李治学.高中生物常见八种交配类型辨析[J].教育现代化.2016(10).
关键词:自交;杂交;测交;正反交;细胞质遗传;细胞核遗传
一、高中生物常见的遗传问题
(1)判断一对相对性状的显隐性关系(以一对基因控制一对相对性状为例)
(2)判断某个体是否为纯合体
(3)判断控制某一性状的基因遵循分离定律还是自由组合定律
(4)判断控制某一性状的基因位于常染色体还是性染色体上
(5)判断某一性状属于细胞核遗传还是细胞质遗传
二、常用的杂交方法
(1)自交,狭义上自交指雌雄同株的植物(两性花)进行自花传粉,或者雌雄同株植物(单性花)异花传粉,实质就是参与受精的雌雄配子来自同一植株,基因型相同,广义的自交指相同基因型个体间的交配,如AA×AA、Aa×Aa、aa×aa,中学阶段一般是指广义的自交。
(2)杂交,广义的杂交指在个体水平上,不同基因型个体间的交配,如AA×aa、AA×Aa。
(3)测交,测交是孟德尔验证对性状分离现象的解释时提出的,让F1与隐性纯合子杂交,典型的测交基因型表示为Aa×aa。
(4)正反交
表现型不同的两个个体杂交,如果显性个体做母本,隐性个体做父本为正交,则隐性个体做母本,显性个体做父本为反交,反之亦然。
三、解决常见遗传问题所用的杂交方法
1.判断一对相对性状的显隐性关系
方法一:杂交
将具有相对性状的纯合子杂交,F1若只表现一种性状,该F1表现出的性状即为显性性状,注意题中统计的子代数量必须足够多,否则不成立。
方法二:自交
将具有某性状的个体自交,若子代发生性状分离,该性状为显性;若子代不发生性状分离,则说明该个体为纯合子。
2.判断具有显性性状的个体是纯合体(纯合子)还是杂合体(杂合子)
(1)方法一:自交
将待测个体自交,若自交后代发生性状分离,待测个体为杂合体,若不发生性状分离则待测个体为纯合体。
(2)方法二:测交
将待测个体与隐性纯合子杂交,即为测交。若测交后代出现性状分离,其待测个体为为杂合体;若只表现一种性状,则其为纯合体。注意当后代只有表现一种性状时,只有统计数量足够多,才能说明子代不发生性状分离,若子代数量只有少量的几个,不足以说明子代发生性狀分离。
两种方法适用于不同生物,一般来说,植物如常见的豌豆、水稻、小麦等,选用自交法,若用测交法需要进行人工去雄、传粉等操作,操作较复杂,动物个体则一般用测交法,不用自交法。
3.判断控制某一性状的基因遵循分离定律还是自由组合定律
(1)方法一:自交
将具有相对性状的纯合亲本杂交得F1,再将再将F1自交得F2,统计F2性状及比例。若F2出现3:1的性状分离比,则说明该性状符合分离定律;若F2出现的分离比为9:3:3:1或其变形(9:7、13:3、15:1、9:6:1、9:4:3、12:3:1等),则说明该性状符合自由组合定律。
(2)方法二:测交
将具有相对性状的纯合亲本杂交得F1,再将再将F1测交,统计F2性状及比例。若测交后代的分离比为1:1,符合分离定律;若测交后代的分离比为1:1:1:1或其变形(1:2:1等),遗传符合自由组合定律。
4.判断控制某一性状的基因是细胞核遗传还是细胞质遗传
方法:正反交,观察子代的表现型。
受精卵的细胞质几乎全部来自母方的卵细胞,若某性状受细胞质中的基因控制(即细胞质遗传),不论正交还是反交,子代的性状只与母本相同,不符合孟德尔遗传定律;若某性状受细胞核中的基因控制(即细胞核遗传),细胞核中的基因位于染色体上,正反子代性状和反交代性状不同,且子代的性状遗传符合孟德尔遗传定律。
5.判断控制某一性状的基因位于常染色体还是性染色体上(以X为例)
(1)若显隐性已知,杂交亲本组合选择规律为“同型选隐性、异型选显性”,即雌性隐性×雄性显性,看子代的雌雄表现(适用于XY型生物)或雌性显性×雄性隐性,看子代的雌雄表现(适用于ZW型生物)。
若出现性状与性别想关联,即子代中雄性全表现为隐性,雌性全表现为显性,则基因位于X染色体上(以XY型生物为例)。若子代的雌雄表现相同,没有与性别相关联,则说明基因位于常染色体上。
(2)当显隐性未知时,要进行正反交,比较正反交的结果。若正反交的结果相同,则说明控制该性状的基因位于常染色体上;若正反交的结果不同,则说明控制该性状的基因位于(X)性染色体上。
四、归纳不同的杂交方法能解决的问题
1.杂交:
①确定显隐性
②杂交育种:集中亲本的优良性状。
2.自交:
①确定显隐性
②鉴别纯合子、杂合子(一般适用于植物)
③证明遗传的基本定律:如果子代的分离比为3:1,符合基因的分离定律。
如果子代的分离比为9:3:3:1或其变式,符合基因自由组合定律。
④连续自交还可用于提高纯合子的比例(在杂交育种中的重要应用)。
3.测交:
①鉴别显性纯合子或杂合子(一般适用于动物)。
②证明遗传的基本定律:如果子代的分离比为1:1,符合基因分离定律。
如果子代的分离比为1:1:1:1或其变式,符合基因自由组合定律。
4.正反交:
①判断是常染色体遗传还是伴性遗传
②判断是细胞核遗传还是细胞质遗传
参考文献:
[1]岳显兵.辨析自交与自由交配、正交与反交、测交与回交[J].生物学通报.2012(04)P11.
[2]李治学.高中生物常见八种交配类型辨析[J].教育现代化.2016(10).