例析“0”在解遺傳變異題中的應(yīng)用

王 蓓

(北京市十二中學 100071)

1 用“0”表示缺失的部分

1.1 用“0”表示缺少的基因型 在染色體結(jié)構(gòu)變異中，有基因的缺失、重復(fù)、顛倒和易位，其中基因缺失不能什么都不寫，要用“0”表示。而有的學生讀不懂題意，對于基因缺失，什么都不寫，導(dǎo)致難以解題。

例1：DNA分子中特定片段的“拷貝數(shù)變異”是指與本物種正常的基因組相比，染色體上發(fā)生的一種結(jié)構(gòu)變異。某研究小組利用PCR方法，檢測了萊蕪豬(2n=38)種群體細胞中R基因拷貝總數(shù)，并分析了該基因在萊蕪豬2個家系中的遺傳規(guī)律。 圖1為R基因在13號染色體上的位置及拷貝數(shù)示意圖。

圖1 R基因在13號染色體的位置及拷貝數(shù)

圖2 萊蕪豬家系圖

(圖中數(shù)字表示豬個體編號，圖下數(shù)字代表R基因拷貝數(shù))

圖2是萊蕪豬的1個家系圖。若體細胞中染色體由圖1中a、c組成，則用1/2表示，其R基因拷貝總數(shù)為3，以此類推。在產(chǎn)生生殖細胞時，13號染色體上的R基因不發(fā)生交叉互換。該家系后代理論上還應(yīng)有R基因組合為________的個體。

解析：(1)用“0”表示R基因缺失。圖1中的a含一個R基因，即R；c含兩個R基因，即RR；b的R基因缺失，應(yīng)該用“0”表示。(2)轉(zhuǎn)換解題“模型”。 圖2中的“0/1”轉(zhuǎn)換為“b/a”,即0/R；“0/2”轉(zhuǎn)換為“b/c”,即0/RR；“1/2”轉(zhuǎn)換為“a/c”,即R/RR。答案：0/0。

1.2 用“0”表示缺失某基因的染色體 染色體上的某基因移走或缺失了，其所在的染色體還存在，要用“0”表示缺失基因的染色體。

例2：家蠶是二倍體生物，雄蠶的性染色體為ZZ，雌蠶的性染色體為ZW。研究發(fā)現(xiàn)雄蠶比雌蠶食桑量低，產(chǎn)絲率高。為了達到只養(yǎng)雄蠶的目的，科研人員進行了下列研究(見圖示)。為了更早地進行雌雄篩選，科研人員利用位于常染色體上控制卵色的一對基因(A、a)采用圖示方法培育出限性黑卵雌蠶。圖中變異家蠶的變異類型為______，變異家蠶在減數(shù)分裂中能夠產(chǎn)生______種配子。用培育出的限性黑卵雌蠶與白卵雄蠶交配，后代______卵發(fā)育成雄蠶。

解析： 由題知圖中變異家蠶發(fā)生了染色體易位，屬染色體結(jié)構(gòu)變異。常染色體上的基因A移接到W染色體上，有的學生就把基因型寫成AZWA，導(dǎo)致難以解題。其實基因A移走，其所在的染色體還存在，應(yīng)該用“0”表示缺失基因A的染色體，把基因型寫成A0ZWA就好辦，該變異家蠶產(chǎn)生的配子染色體組成類型有4 種：AZ、0Z、AWA、0WA。即AZ：常染色體(含A 基因)、Z 染色體；AWA：常染色體(含A 基因)、W 染色體(含易位片段的A 基因)；0Z：常染色體(因缺失不含A 基因)、Z 染色體；0WA：常染色體(因缺失不含A 基因)、W 染色體(含易位片段的A 基因)。用培育出的限性黑卵雌蠶和白卵雄蠶交配：♀aaZWA× ♂aaZZ → ♂aaZZ(白卵)、♀aaZWA(黑卵)。 答案： 染色體結(jié)構(gòu)變異；4；白。

例3：某二倍體植物的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對基因(用Ii、Aa、Bb表示)控制。研究發(fā)現(xiàn)，體細胞中b基因數(shù)多于B時，B基因的表達減弱而形成粉紅花突變體?；蚩刂苹ㄉ睾铣傻耐緩?、粉紅花突變體體細胞中基因與染色體的組成(其他基因數(shù)量與染色體均正常)如圖甲乙所示。請分析并回答：

基因型為iiAaBb的花芽中，出現(xiàn)基因型為iiAab的一部分細胞，推測這是在細胞分裂過程中染色體發(fā)生____________變異導(dǎo)致的?；蛐蜑閕iAAb的突變體自交所形成的受精卵中約有1/4不能發(fā)育，推測其原因是____________________。

解析：應(yīng)用“0”，把圖乙中無B、b基因的染色體設(shè)為“0”。據(jù)題意分析可知，基因型為iiAab的個體缺B基因，其基因型可簡寫為0b，0b與0b雜交，后代為1bb：2“0b”：1“00”，其中“00”占1/4，則判斷出B或b基因是受精卵發(fā)育所必需的。這種解法非常簡便。若不借助“0”，則很難把握。 答案：數(shù)目或結(jié)構(gòu)；B或b基因是受精卵發(fā)育所必需的。

1.3 用“0”表示缺失的染色體 缺失染色體可以用“0”表示，不能什么都不寫。

例4：控制果蠅紅眼B與白眼b的基因位于X染色體上。果蠅缺失1條Ⅳ號常染色體仍能正常生存和繁殖，同時缺失2條則胚胎致死。兩只均缺失1條Ⅳ號染色體的紅眼雌果蠅(雜合子)、紅眼雄果蠅雜交，則F1中

A．雌果蠅中紅眼占1/2

B．白眼雄果蠅占1/2

C．缺失1條Ⅳ號染色體的白眼果蠅占1/6

D．染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占3/16

解析： 設(shè)缺失染色體為“0”，其余正常染色體總體為“A”，則A0XBXb與A0XBY雜交，然后分析即可。答案C。

2 用“0”表示致死個體

例5：某實驗室在小鼠的飼養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，正常小鼠種群中出現(xiàn)了一只毛色顯白斑的雄鼠。研究發(fā)現(xiàn)，白斑性狀是由位于常染色體上的kit基因發(fā)生突變引起的，相關(guān)基因用A、a表示。研究人員利用此白斑小鼠和正常小鼠進行了一系列的交配實驗。

實驗一：白斑小鼠(♂)×正常小鼠(♀)→白斑小鼠(73只)、正常小鼠(68只)。

實驗二：實驗一中子代白斑小鼠相互交配 → 白斑小鼠(42只)、正常小鼠(22只)。

實驗三：實驗二中子代白斑小鼠 ×正常小鼠 → 每組交配后代均出現(xiàn)正常小鼠。

由實驗結(jié)果分析可知白斑性狀是由________性基因控制，推測實驗二中子代小鼠出現(xiàn)此性狀比例的可能原因是________。

解析：實驗二的比例為2∶1，其含義是0AA∶2Aa∶1aa，顯性純合致死。這里的“0”代表致死個體，不能不考慮。答案：顯，2∶1。