灵活应用“分离规律”

在近几年的高考中,遗传规律属于重点考查内容。题目虽千变万化,但其基础仍然是分离规律,结合多年的教学实际,本文就应用分离规律时的特别注意事项及解题方法思路,总结如下：1分离规律的得出建立在“后代群体数量足够大”的基础上,如果后代数量较小,则不能死板套用。     

遗传“致死”类信息题归类解析

生物遗传中有可遵循的普遍规律,如孟德尔的遗传定律,后代的基因型、表现型等都有着典型的分离比。但遗传中也有特殊现象发生,如某花粉粒致死、胚胎致死等遗传“致死”现象,将会导致后代基因型、表现型等分离比发生相应的改变,但仍有一定的数量比例规律,可看成是对孟德尔遗传定律的一种补充。     

甘草、麻黄根际土壤微生物的生态分布特性

对野生中麻黄(Ephedra intermedia)、膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)和胀果甘草(Glycyrrhiza inflata)根际土壤微生物的种类、数量、分布规律及其与土壤肥力关系进行了研究,结果表明,麻黄和甘草根际土壤微生物均以细菌为主,其次是放线菌,真菌最少。甘草根际土壤微生物数量多于麻黄;乌拉尔甘草根际土壤微生物数量多于胀果甘草;中麻黄根际土壤微生物的数量多于膜果麻黄;通过测定土壤微生物数量可间接的判断土壤的肥力。麻黄根际分离的细菌可提高麻黄种子的发芽率。     

马匹毛色遗传规律的调查

毛色不仅是品种的特征,也与马的气质、用途息息相关,所以在育种和交易中,人们对毛色总有不同的嗜好,购买役畜时,早就有“青马狸牛”之说。伊犁马是我国的名马,为进步提高其品质,采用奥尔咯夫菊花青公马进行杂交改良,但后代毛色分离很大。为探求毛色遗传的规律和衡量人们对毛色分类的叫法与遗传的联系,我们对5匹马纯种菊花青公马与102母匹马交配产驹结果,进行了调查与分析、其结果归综如下:一、资料统计与计算     

黑莓杂交后代单株主要生长及结果性状的变异分析

对黑莓(Rubus spp.)6个品种9个杂交组合(‘Chester’בKiowa’、‘Kiowa’בNavaho’、‘Triple Crown’בKiowa’、‘Kiowa’בHull’、‘Triple Crown’בChester’、‘Arapaho’בHull’、‘Navaho’בKiowa’、‘Hull’בKiowa’和‘Kiowa’בKiowa’)的131株后代实生苗的主要生长性状(包括刺密度、叶绿素相对含量、分枝数量、主枝和侧枝的直径以及自然株高)和结实性状(包括结果株数、单株果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量)进行了观测,并对这些性状的变异状况进行了比较分析.结果表明:在获得的131株杂交后代单株中,有92株具刺植株和121株结果植株,具刺和结果植株的数量分别占后代总株数的70.23％和92.37％.131株杂交后代刺密度、分枝数量、主枝直径、侧枝直径和自然株高的平均值分别为1.51 cm-1、15.43、1.31 cm、0.74 cm和61.07 cm,变异系数分别为78.81％、52.69％、25.19％、20.27％和38.91％;121株杂交后代结果单株的果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量的平均值分别为27.05、4.92和145.98,变异系数分别为67.63％、50.83％和91.20％;在不同杂交组合间后代单株的这些指标变异均较大,且与亲本相比,杂交后代的枝蔓生长量和结果数量退化明显且分离严重.杂交后代叶片叶绿素相对含量(Spad)的平均值为45.36,变异系数仅为1.46％,变异幅度较小且与亲本的差异不明显,说明黑莓叶片叶绿素含量性状的遗传力较高且分离小.在无刺品种‘Triple Crown’与具刺品种‘Kiowa’杂交组合的40株杂交后代单株中具刺单株比例达到90％,且其他具刺亲本杂交组合的后代也多数具刺,表明黑莓的刺性状为显性遗传且具有数量遗传特征.     

嗜热四膜虫有性后代的分离纯化

在实验条件下诱导四膜虫种群交配进行有性生殖时,交配后的种群中除有性后代外,还会混杂一定比例的亲本细胞,而高纯度的有性后代是研究四膜虫一些基本生物学问题的重要基础。本研究利用四膜虫交配时不能摄食并且新产生的有性后代几小时后才恢复摄食能力的特性,以嗜热四膜虫(Tetrahymenathermophila)交配种群为对象,在其有性生殖阶段后期向交配体系中加入Fe3O4磁性纳米颗粒,未交配的亲本细胞由于能够摄入磁性颗粒而具有磁性;再利用有性后代和未交配细胞的磁性差异,在磁场作用下将有性后代分离纯化出来。通过优化过柱分离的时间点、分离柱的口径、分离柱中铁粉/石英粉的质量等分离条件,有性后代的分离纯度及收率均能达到98%以上。该分离方法亦可为其他种四膜虫或纤毛虫有性后代的分离纯化提供借鉴。     

猕猴桃维生素C的合成规律及关键基因鉴定研究

本研究以3个不同杂交猕猴桃(Actinidia)群体的果实为材料,测定果实不同发育时期的维生素C(Vc)含量;采用实时荧光定量法PCR法分析猕猴桃Vc合成关键基因的表达情况;对发掘的关键基因GGP开展蛋白结构、理化性质和亲水性和疏水性分析,并在杂交群体中验证GGP基因对于后代果实Vc合成的调控作用。结果显示,当高Vc的猕猴桃物种作为亲本时,杂交子代Vc含量在早期(花后60 d)达到最大值,再随着果实发育而逐渐降低;当中低Vc含量的猕猴桃物种作为亲本,其后代果实Vc含量一直较低且发育规律与母本相似。Vc合成相关基因中,仅有GGP基因在高Vc杂交群体中的表达量均显著高于低Vc杂交群体。在GGP的3个同源基因中,GGP1和GGP3的蛋白质二级、三级结构、理化性质以及亲、疏水性高度相似;但GGP2与前者存在较大的差异。在3个杂交群体后代果实中采用关联分析验证GGP1和GGP3的功能发现,GGP3基因对杂交后代果实的Vc合成可能具有最为重要的作用。研究结果表明,不同猕猴桃杂交群体Vc含量的合成规律存在差异,GGP3基因可能对不同杂交群体后代果实的Vc合成具有重要影响。     

余倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学研究

本文对八倍体小滨麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学及附加染色体的传递及丢失规律进行了研究和讨论。结果表明,ＢＣ１Ｆ１与Ｆ２相比较,染色体分离范围小,并且分离向染色体数目减少偏移,有利于４３、４４条染色体的分离;双单体附加和单体附加后代异染色体丢失严重,分别为６５．７９％和６１．９９％,双单体附加分离出单体附加占１０．５３％,单体附加的传递率为２６．９２％,单体附加后代分离出的二体附加为５．５６％,二     

高中生物学新课程标准教学研讨"遗传的基本规律"的教学构思

“遗传的基本规律”是必修部分中“遗传与进化”模块中的一部分,本单元是以遗传的基本规律为中心内容展开的,涉及到了孟德尔的基因分离规律、基因自由组合规律,还有性染色体上基因的伴性遗传规律。与遗传规律相关的遗传学术语及经典的遗传实验等。通过学习和领会新课标要求,笔者对本单元的教学构思如下:     

选育1个玉米果穗验证遗传学三规律

为了选育新的实验材料, 予以1个F2代玉米果穗上不同籽粒性状的分离比, 验证遗传学三规律, 依据遗传学三规律研究内容, 选择玉米第4对染色体上甜质胚乳基因Sn1sn1、第9对染色体上粒色基因C1c1和糯质胚乳基因Wxwx, 这3对基因所调控的相对性状为原始试材。经连续多代自交与测交、正交与反交, 严格选择, 终于选育出基因型纯合的亲本, 组配成杂交种。文章以“玉米基因交换值”和减数分裂所形成的配子类型、数量, 推导出理论值来衡量新的实验材料F2代同一个果穗上不同籽粒性状的分离比。结果显示: 自交穗呈现出3个 3︰1、2个9︰3︰3︰1、1个连锁交换, c2值均小于准许值。即准确、恰当验证遗传学三规律, 又将遗传学三规律融合在一起, 形成完整统一体, 选育出目前最新的实验材料。     

利用SSR分子标记解析遗传学三大规律

分离规律、自由组合规律和连锁规律被称为遗传学三大规律,是认识生物遗传和变异的基础。一般教学中,主要通过对分离世代性状的表型分离特性进行观察和统计分析,是一种基于表型的分析,而利用位于同一染色体和不同染色体上的微卫星(Simple sequence repeats,SSR)分子标记,在分离世代的基因型数据及PCR扩增产物带型的分析,可以从核酸水平上比较直观地解释遗传规律,提高教学效果,加深学生对遗传规律的认识。     

无载体框架序列转基因小麦中外源1Ax1基因表达框的遗传分析

为了研究无载体框架序列转基因小麦中转基因表达框的遗传规律,选育稳定表达的转基因株系,利用基因枪介导1Ax1基因的最小表达框转化得到了转基因小麦,对其后代转基因植株中1Ax1基因表达框的遗传进行了分析,结果表明：无载体框架结构的1Ax1基因在转基因后代中稳定遗传,在T1代中呈现3:1的分离,遵从孟德尔遗传模式;SDS－PAGE分析表明其中部分转基因后代分离出新的高分子量蛋白亚基分子量略低于1Dx5亚基。     

cryIAc基因在转基因玉米中的遗传规律及对抗虫性影响

旨在研究目的基因在转基因植株和后代植株(株系)中的遗传规律及其对转化植株抗虫性的影响。以花粉介导法将cryIAc基因导入玉米自交系‘郑58’和‘昌7-2’,对转化植株及其后代株系进行分子检测和田间抗虫鉴定。结果表明:(1)转化‘郑58’和‘昌7-2’,T1代分别获得转基因植株24和41个,转化率高达20%以上;(2)转基因T2代、杂交F2代及回交1代(B1)的分子检测结果证明,外源基因的遗传符合孟德尔的3∶1、3∶1和1∶1的遗传分离规律;(3)连续多带的分子检测结果还表明,外源基因可稳定遗传并有效表达,表达水平在9.8-14.3 ng/g叶片鲜重之间;(4)抗虫鉴定结果显示,在阴性对照全部感虫情形下,转基因纯合株系仍表现出较高抗虫活性;(5)此外,回交试验结果还证明外源基因通过杂交可传递给下一代;(6)最终经筛选得到SZ003、SZ005、SC001、SC004和SC007五个高抗虫转基因株系。结果表明,花粉介导法是一种高效、快捷的转化方法,cryIAc基因导入玉米自交系植株后赋予和提高了转基因植株的抗虫活性。     

蝇蛹金小蜂对家蝇蛹的寄生策略

蝇蛹金小蜂Pachycrepoideus vindemmiae Rondani是家蝇Musca domestica蛹期常见寄生蜂种类。本文探讨蝇蛹金小蜂对寄主日龄的选择策略以及该寄生蜂的寿命、产卵历期和后代数量等规律。结果表明寄生蜂可利用各日龄的蝇蛹,寄生高龄期蝇蛹时,寄生蜂后代产量显著降低,既未出蜂也未出蝇的死亡蝇蛹比例显著增加;寄生蜂寿命为(11.89±6.99)d,产卵历期为(9.58±6.67)d,单个雌蜂后代产量为(33.74±18.08)头,雄性后代的发育历期显著短于雌性后代,随着寄生蜂产卵历期的延长,寄生蜂后代产量下降,雄性后代比例增加。     

不同成熟度杨梅果实上果蝇的动态变化

【目的】果蝇类害虫是杨梅果实的主要害虫,本文旨在探讨果蝇对不同成熟度果实的选择倾向以及杨梅园果蝇动态变化规律。【方法】通过饲养获得黑腹果蝇Drosophila melanogaster种群,探讨果蝇在不同成熟度杨梅果实上的繁殖量,通过果园调查统计杨梅成熟过程中落果数量、落果和树上挂果中果蝇数量。【结果】杨梅成熟过程中,果色经历绿色、粉红色、红色和紫红色变化过程;果蝇分别在各种成熟度果实上繁殖时,绿色果实上果蝇后代数量最少,但接近成熟的粉红色、红色和紫红色果实上果蝇后代数量无显著差异;同时提供各种成熟度的果实时,随着果实成熟度增加,黑腹果蝇的后代繁殖数量增多。在果实成熟前后对果园果蝇数量的调查表明,在果实成熟前,落果中果蝇数量显著高于树上挂果,落果是果园果蝇的主要繁殖地;但当果园果实大量成熟时,挂果中果蝇数量显著多于落果,挂果成为果蝇主要繁殖场所。【结论】在杨梅园,果蝇存在从地面落果转移至树上挂果的动态变化,果蝇对不同成熟度果实的选择性差异可能是这种动态变化的主要原因。     

母代雌蜂数、进果时间及非传粉小蜂对传粉榕小蜂后代数量及性比的影响

【目的】对性比的研究有助于我们理解自然界生物的选择压力及其所产生的原因和结果,榕树和榕小蜂之间的互惠共生关系以及生物学和生态学特性使其成为研究性比和局域配偶竞争模型（local mate competition）的理想材料。本研究旨在探明榕小蜂性比调节和进化机制。【方法】对分布于西双版纳地区的鸡嗉子榕Ficus semicordata进行了人工控制性放蜂实验。测定了母代雌蜂数量及其进果时间间隔、非传粉小蜂Sycoscapter trifemmensis数量对传粉榕小蜂Ceratosolen gravelyi后代数量（成蜂数量）和性比的影响,并分析了小蜂后代数量和性比的相关性。【结果】在榕果发育期一致的前提下,随着母代雌蜂数量的增加,每头雌蜂的平均后代数量明显下降(P<0.001),后代性比显著升高(P<0.001),后代数量和性比呈显著负相关(P<0.05);随着雌蜂进果间隔的延长,后代数量亦呈现下降趋势,且性比增大,放2头雌蜂和3头雌蜂的处理呈同样趋势,但差异均不显著(P=0.87; P=0.49),小蜂后代数量与性比无显著相关性(P=0.86)。此外,非传粉小蜂数量与传粉小蜂后代数量呈显著负相关(P<0.001),与传粉小蜂性比呈正相关(P<0.001),小蜂后代数量和性比同样呈现显著负相关(P<0.001)。【结论】本实验模拟了自然界中榕 蜂的相互作用,所得结果有助于我们理解自然状态下榕小蜂性比调节模式和机制,以及榕 蜂互利共生系统的进化机制。     

送春与多花兰种间杂交后代的ISSR分析

该文使用简单重复序列间( ISSR)分子标记,对送春与多花兰种间杂交后代进行了研究。结果表明：从80个ISSR引物中筛选出14个扩增效果稳定的ISSR引物,对两亲本和59个F1代个体进行了ISSR扩增,得到107个扩增位点,扩增的片段大小位于90~2100 bp之间,平均每个引物扩增7.64条条带,得到11种类型的带。 ISSR标记在送春×多花兰的F1代中表现出一定的多态性,分离频率为44.86％,分离位点有83.33％符合孟德尔1︰1或3︰1的分离规律,产生偏孟德尔分离的位点占12.50％,余下的4.17％属于特殊分离带型。可能导致后代变异的位点为偏孟德尔分离的6条带、缺失的8条带或新生成的2条带。聚类图中父本和母本与F1代个体间的遗传距离较远,59个杂交后代先聚集成一组,再同母本相聚为一组,最后才同父本聚在一起,59个杂种均偏母本型。送春与多花兰的杂交后代在植株形态、染色体、遗传物质方面都具备双亲特点,61个个体间的ISSR分子量标记结果和植株形态学特征都说明,59个F1代杂种包含送春和多花兰的遗传特性是真杂种;F1代杂种既有双亲的互补特征带,又有双亲的重组片断即产生新的特异带,这说明送春与多花兰的杂交后代具有遗传变异的特点。该研究结果可以有效地对杂交后代进行定向选择,为兰花的杂交育种提供了分子依据。     

大豆籽粒吸水遗传规律的探讨

对栽培大豆、野生大豆及其杂交后代籽粒进行吸水遗传规律的研究。结果表明：大豆籽粒吸水属于数量性状遗传,是由多基因控制的,吸水为显性,不易吸水为隐性,并且表现细胞质遗传效应和亲本效应。     

遗传规律和变异

本单元复习内容包括：基因的分离规律和自由组合规律、性别决定和伴性遗传、遗传变异的3个来源、人类遗传病与优生等内容。复习本部分知识应突出下列问题：     

‘火州黑玉’葡萄杂交后代果实性状遗传倾向分析

为了探索‘火州黑玉’葡萄果实性状遗传规律,2013~2014年,对‘火州黑玉’为母本的3个组合198个杂交后代的果实性状(包括核性、果色、香味、质地、可溶性固形物含量、果粒重和果粒形状)进行了分析研究。结果表明:后代中胚败育型株系占77.3%,有香味株系仅1个;杂交后代的果色、质地、可溶性固形物含量、果粒重、果形指数呈现数量遗传性状且连续广泛分离;果粒表现无核、深果色、脆肉、小粒、圆形等性状具有遗传倾向;可溶性固形物含量遗传较复杂。研究认为,‘火州黑玉’葡萄能将无核、深果色、脆质地、圆果形等性状以很强优势传递给F1代,但很难出现有香味株系;果粒呈变小趋势,但存在有选择大果型株系的潜力。