再看江蘇驗證自由組合定律的這個題,答案到底有多少?

這個題目(第5小題)幾年前討論過(牛老師給過詳細的介紹),今天又見到這個題,於是又重新看了下,發現這個題的答案應該是14種。經討論又去掉一種,一共13種,考慮到A和B連鎖也有可能與b連鎖,所以最終由15種。可喜的是曾有學生和我討論過該題,有此學生真好。20160513.

一、原題再現

[2008年江蘇,28]某種昆蟲長翅(A)對殘翅(a)為顯性,直翅(B)對彎翅(b)為顯性,有刺剛毛(D)對無刺剛毛(d)為顯性,控制這3對性狀的基因均位於常染色體上。現有這種昆蟲一個體基因型如下圖所示,請回答下列問題。


再看江蘇驗證自由組合定律的這個題,答案到底有多少?


(1)長翅與殘翅、直翅與彎翅兩對相對性狀的遺傳是否遵循基因自由組合定律,並說明理由_______。

(2)該昆蟲一個初級精母細胞產生的精細胞的基因型為____________。

(3)該昆蟲細胞有絲分裂後期,移向細胞同一極的基因有_________。

(4)該昆蟲細胞分裂中複製形成的兩個D基因發生分離的時期有_________。

(5)為驗證基因自由組合定律,可用來與該昆蟲進行交配的異性個體的基因型分別是_______。

答案:

(1)不遵循,控制這兩對相對性狀的基因位於一對同源染色體上。

(2)AbD、abd或Abd、abD

(3)A、a、b、b、D、d

(4)有絲分裂後期和減數第二次分裂後期

(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd(當年高考給的答案)

二、解析與討論

本題的前4問都不在討論,本文主要來分析下第(5)題。當年江蘇高考給的答案是aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd。通過思考和討論,發現答案遠遠不止答案給的四種情況。下面來一一分析:

1.考慮自由組合的兩對基因(A、a)和(D、d)時:

①後代(3:1)(3:1)=9:3:3:1時,另一親本可以是:AaBBDd、AaBbDd、AabbDd三種;

②後代(1:1)(1:1)=1:1:1:1時,另一親本可以是:aaBBdd、aaBbdd、aabbdd三種;

③後代(3:1)(1:1)=3:3:1:1時,另一親本可以是:AaBBdd、AaBbdd、Aabbdd三種;

④後代(1:1)(3:1)=3:1:3:1時,另一親本可以是:aaBBDd、aaBbDd、aabbDd三種。

2.考慮自由組合的兩對基因(B、b)和(D、d)時:

①後代(3:1)(3:1)=9:3:3:1時,另一親本無,即0種;

②後代(1:1)(1:1)=1:1:1:1時,另一親本可以是:AABbdd、AaBbdd、aaBbdd三種;

③後代(3:1)(1:1)=3:3:1:1時,另一親本無,即0種;

④後代(1:1)(3:1)=3:1:3:1時,另一親本可以是:AABbDd、AaBbDd、aaBbDd三種;

所以共3+3+3+3+0+3+0+3=18種,其中AaBbdd、aaBbdd、AaBbDd、aaBbDd重複,所以最終結果是18-4=14種。即AaBBDd、AaBbDd、AabbDd;aaBBdd、aaBbdd、aabbdd;AaBBdd、AaBbdd、Aabbdd;aaBBDd、aaBbDd、aabbDd;AABbdd;AABbDd。

以上就是從4種到10種再到14種的過程。

未完

說明:在研究滿足自由組合的兩對等位基因時,不用考慮第三對雜交結果是否只表現一種性狀,不用管(研究或考慮)它,它性狀如何不影響。所以AaBbDd、aaBbdd、AaBbdd、aaBbDd這四種也算在內(比牛老師多的四種就是這四種)。

由於AABbdd這種情況兩對連鎖和三對連鎖(即Bb和Dd這兩對也連鎖)結果一樣,所以應去掉。最終有13種:AaBBDd、AaBbDd、AabbDd三種;aaBBdd、aaBbdd、aabbdd三種;AaBBdd、AaBbdd、Aabbdd三種;aaBBDd、aaBbDd、aabbDd三種;AABbDd。

以上是從14種到13種的過程。

未完

以上沒有考慮到A和B連鎖也有可能與b連鎖的情況,考慮後見下:

1.考慮自由組合的兩對基因(A、a)和(D、d)時:

由圖可知,考慮自由組合的兩對基因(A、a)和(D、d)時,如果滿足自由組合定律,被測個體能產生4種配子,所以另一個體無論能產生兩種配子還是四種,都能驗證。

後代(3:1)(3:1)=9:3:3:1時,另一親本可以是:AaBBDd、ABabDd、AbaBDd 、AabbDd四種;

後代(1:1)(1:1)=1:1:1:1時,另一親本可以是:aaBBdd、aaBbdd、aabbdd三種;

後代(3:1)(1:1)=3:3:1:1時,另一親本可以是:AaBBdd、ABabdd、AbaBdd、Aabbdd四種;

後代(1:1)(3:1)=3:1:3:1時,另一親本可以是:aaBBDd、aaBbDd、aabbDd三種;

共14種。

2.考慮自由組合的兩對基因(B、b)和(D、d)時:

對於考慮自由組合的兩對基因(B、b)和(D、d)時,由於被測個體能產生2種配子,另一個體需產生比例相等的4種配子,只可以是BbDd,然後再加入第三對基因AA或Aa或aa,這樣共有4種基因型,AABbDd、ABabDd、AbaBDd、aaBbDd,自由組合的兩對基因而言,後代後代表現型比為(1:1)(3:1)=3:1:3:1,ABabDd、AbaBDd,aaBbDd都重複了一次。 所以只剩AABbDd一種不重複。

綜上符合條件的基因型共14+1=15種。分別是AaBBDd、ABabDd、AbaBDd 、AabbDd、AaBBdd、ABabdd、AbaBdd、Aabbdd、aaBBDd、aaBbDd、aabbDd、aaBBdd、aaBbdd、aabbdd、AABbDd。

以上就是從14種到15種的過程。

總結:以上整個過程就是第(5)的答案,從4到10再到14再到13再到15的過程。那麼到底答案有多少種?15!


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