运用逆向思维巧解遗传习题

运用逆向思维 巧解遗传习题逆向思维是创造性思维的一个方面，它是指人们沿着事物的相反方向，用反向探求的方式对产品、课题或方案进行逆向思考，提出新的课题设计或完成新的创造的思维方式。通俗地说，就是倒过来想。运用逆向思维可以快速、准确地解决某些遗传学问题。例1 香豌豆中，当A、B两个显性基因都存在时，花色为红色。一株红花香豌豆与基因型为Aabb植株杂交，子代中有3/8的个体开红花，若让此株自花受粉，则后代中非红花植株占多少？（Aa、Bb自由组合）解析：据题意知，此红花香豌豆的基因型为AaBb。欲求基因型为AaBb的个体自交，后代中非红花植株占的比例，则可以先求出子代中开红花的比例，利用概率中的对立事件，从整体中减去开红花香豌豆的比率，即为非红花植株所占的比率。单独分析：Aa Aa3/4 A_1/4aa； Bb Bb3/4B_1/4bb。子代中出现红花（A_ B_）的概率为：3/43/4=9/16，则后代中非红花植株的概率为：19/16=7/16。比较：常规思维方法后代中出现非红花植株有下列三种可能情况：A_bb ： 3/41/4=3/16aa B_ ： 1/43/4=3/16aabb ：1/41/4=1/16后代中非红花植株的概率为：3/16+3/16+1/16=7/16答案：后代中非红花植株占7/16。例2 基因型分别为ddEeFF和DdEeff的两种豌豆杂交，在3对等位基因独立遗传的情况下，其子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的比例是多少？解析：用逆向思维方式求解，只需求出与两个亲本表现型相同的个体比例即可。运用乘法定理和加法定理求解。单独分析：ddDd1/2Dd：1/2dd；EeEe 3/4E ：1/4ee；FFff 1Ff：0ff。则,子代中表现型与亲本ddEeFF相同的概率为：1/2 dd3/4E 1Ff=3/8。子代中表现型与亲本DdEeff相同的概率为：0，所以，子代中表现型与两个亲本相同的概率为：3/8，那么，子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的概率为：13/8=5/8。比较：常规思维方法子代表现型不同于两个亲本的个体的可能情况及其概率可能基因型及表现型计算过程所占比例ddeeFf1/21/411/8ddE ff1/23/400ddeeff1/21/400D eeFf1/21/411/8D eeff1/21/400D E Ff1/23/413/8合 计5/8答案：其子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的比例是5/8。例3 已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是_，雌性的基因型是_；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是_，雌性的基因型是_，最终获得的后代中，截毛雄蝇基因型是_，刚毛雌蝇基因型是_。（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）解析 I考查性别决定和伴性遗传的知识。果蝇性别决定的方式属于XY型，雄果蝇由两条异型的性染色体XY组成，雌果蝇由两条同型的性染色体XX组成。根据受精作用的知识可知，雄果蝇的两条性染色体X、Y分别来自于亲代的雌果蝇和雄果蝇；并且只能将X染色体传给下一代中的雌果蝇，能将Y染色体传给下一代中的雄果蝇。果蝇白眼性状表现伴性遗传，白眼基因位于X染色体上，Y染色体短小，没有与之对应的等位基因。II（1）考查分析推理能力和应用基础知识解决实际问题的能力。解题思路可采用逆向思维为主，由果推因，即先从“最终获得的后代（F2）果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛”入手，推测出截毛雄性的基因型为XbYb，刚毛雌性的基因型为XBXb（从截毛雄性的基因型为XbYb可排除XBXB），并由此推出F1 雄果蝇的基因型为XBYb（解题的关键）、雌果蝇的基因型为XbXb（使用题目所给的亲本）；然后再分析通过选择哪两个亲本可以得到XBYb的个体，这从可题目所给的四种果蝇中选择出来：雄果蝇的基因型为XbYb、雌果蝇的基因型为XBXB。用图解表示如下：XbYb 雄性全部为截毛F1 XBXB刚毛雌蝇F2PXbXb 截毛雌蝇 XBYb刚毛雄蝇 XbYb 截毛雄蝇 XBXb雌性全部为刚毛 （2）分析方法参考（1），但要注意在回答时要倒过来，先写第一代亲本，最后写子二代基因型和表现型。（2）分析方法参考（1），但要注意在回答时要倒过来，先写第一代亲本，最后写子二代基因型和表现型。答案：I雌 雌 X YII（1） XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb（2） XbXb XBYB截毛雌蝇 刚毛雄蝇 F1 XbYB XbXb 刚毛雄蝇 截毛雌蝇 XbXb XbYB 雌蝇均为截毛 雄蝇均为刚毛例4 从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。解析：考查遗传基本规律、伴性遗传的知识，以及应用知识分析判断性状的显、隐性及基因所在的位置，实验探究能力、语言表达能力等。由于杂种个体表现出显性性状，所以在群体中显性性状的个体数量要比隐性性状的个体数量多，可以根据这一特点来区分显隐性。常染色体遗传与性别无关，而伴性遗传均会表现出性状和性别相关联的特点，伴X遗传还表现出交叉遗传的特点，可以根据这一方法来区分常染色体遗传和伴性遗传。关于显、隐性性状判断及基因位置的判断，可采用逆向思维为主，由果推因，即从四种可能结果入手，先分别假设性状的显、隐性和基因所在的位置，然后再分析子一代将会出现什么结果：设显性基因用A表示、隐性基因用a表示。如果体色基因位于常染色体上，则后代的性状表现与性别无关。由于显性性状（黄色或灰色）的个体的基因型可能是纯合子，也可能是杂合子，与隐性性状的个体（灰色或黄色）交配产生的后代中，表现显性性状的个体比隐性性状的个体多。 如果体色基因位于X染色体上，且黄色为显性，则灰色雌蝇（XaXa）黄色雄蝇（XAY）交配产生的子一代中的雄性全部表现为灰色，雌性全部表现为黄色。而在黄色雌蝇灰色雄蝇的交配组合中，由于黄色雌蝇的基因型可能是杂合（XAXa）的，也可能是纯合的（XAXA），在与灰色雄蝇（XaY）交配产生的子一代中，黄色个体应多于灰色个体。对于灰色基因为显性且位于X染色体上的情况，可作类似推断。在进行分析推理时，最好配合遗传图解进行分析，增加分析过程的直观性。答案：如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上；如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上；如果在杂交组合灰色雌蝇和黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现为灰色，雌性全部表现为黄色；如果在杂交组合黄色雌蝇和灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上；如果在杂交组合黄色雌蝇和灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色；在杂交组合灰色雌蝇和黄色雄蝇中，子一代中的灰色多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。专项训练：1.人类先天性聋哑病(d)和血友病(Xh)都是隐性遗传病, 基因型是DdXHXh和ddXhY的两人结婚后,其子女中的病患者高达_。2.基因型