高二理科生们,Aa是一对等位基因,AA;aa也是一对等位基因吗?基因重组现象仅存在于真核生物吗?配子细胞中一定无同源染色体吗?......这些高二生物中常见的遗传疑难问题,您都明白吗?下文将为您仔细讲解常见遗传疑难问题。
1.Aa是一对等位基因,AA;aa也是一对等位基因吗?
分析:许多参考书上都告诉我们,含等位基因的个体是杂合体,使我们认为A与a才是等位基因的关系。如果这样,A与A,a与a是什么关系呢?难道是非等位基因的关系?事实上,等位基因指的是存在于同源染色体上相同位置的基因。包括AA;aa。是什么让我们出现认识的错误呢?课本上等位基因的定义是:存在于同源染色体上相同位置,能控制一对相对性状的基因。使我们误认为Aa既含控制显性性状的A基因,又含控制隐性性状的a基因,才属一对等位基因。实际上,AA,Aa,aa三对基因一起控制一对相对性状。在完全显性的前提下,基因型为Aa的个体,其性状表现只是显性而非一对相对性状。那么,纯合体,杂合体显然也不能以是否含等位基因作为判断的依据。而应该以基因型是否由一个显性基因和一个隐性基因组成作为依据。
2.基因重组现象仅存在于真核生物吗?
分析:基因重组指的是非等位基因之间的重新组合现象。通过基因重组,能够产生新的基因型。它是生物变异的重要来源。对真核生物而言,在减数分裂过程中,第一次分裂的四分体时期可能发生的有效交叉互换现象,和第一次分裂后期的非同源染色体自由组合现象,都能实现基因重组。但对于不能进行减数分裂的生物如细菌等,却可以通过细菌杂交?转导等过程实现基因重组。显然,减数分裂不是实现基因重组的唯一途径。例如我们应该把通过转基因技术而实现的变异视作基因重组而非基因突变。3.配子细胞中一定无同源染色体吗?
分析:由于课本上把细胞分裂过程染色体的数量以二倍体为例加以表示,所以使我们认为配子细胞中一定无同源染色体,许多题目也错误地引导了学生。事实上,通过对多倍体的染色体存在特点分析不难发现,配子细胞中是完全有可能存在同源染色体的。
4.无籽西瓜的培育过程中,可以用四倍体作父本,二倍体作母本吗?
分析;如果我们按照以上方法培育无籽西瓜,会发现最终得到的无籽西瓜只是没有种子的胚和胚乳部分,而硬壳(种皮)却依然存在。这当然不符合实际要求,是不可行的。另外,用四倍体作母本,二倍体作父本时,三倍体西瓜开的第一朵雌花形成的西瓜也会有硬壳,必须摘除。
5.秋水仙素为什么能诱导多倍体的产生?
分析:勤于思考的同学往往会问:秋水仙素在细胞分裂时前期能阻断纺锤丝或星射线的生成,使其断裂,进而阻止纺锤体的形成,阻止细胞正常的分裂。但染色体数目怎么会加倍呢?出现以上问题绝非偶然。许多生物老师在讲解细胞分裂特点时形象地告诉学生后期着丝点断裂是由于丝状物的牵引所致,那么现在前期纺锤体破坏了,只能导致未分裂的细胞中每条染色体含一对姐妹染色单体,2个DNA分子,而染色体的数量不应该变化。实际如何呢?着丝点一分为二,姐妹染色单体的分离并非是被动地被丝状物拉断,而是主动的断裂。也就是说,染色体数目加倍根本与纺锤体无关。经实验证明,着丝点分裂与细胞质的钙离子存在有关。这样,问题就迎刃而解了。6.同一生物个体的不同组织细胞,DNA相同吗?mRNA,蛋白质呢?
分析:许多同学认为同一生物体不同种类的组织细胞,均是起源于受精卵经有丝分裂得到,所以遗传物质一定相同,那么,经转录和翻译的过程,所含的mRNA?蛋白质分子种类也一定相同。以上说法前半部分正确,而后半部分错误,因为忽略了细胞的分化所导致的遗传物质的变化。很明显,例如同一个人的红细胞中含血红蛋白,但其它类型体细胞如肝细胞中就没有,同样,肝细胞中含乙醇脱氢酶,但其它类型体细胞如红细胞中没有等。遗传物质相同,受其影响和控制的mRNA?蛋白质为什么可以不同呢?原来,经细胞分化,不同种类的体细胞中基因的种类和数量虽然相同,但都只有部分基因能实际指导转录和翻译。即细胞分化使部分基因失去活性,且这些基因在不同组织细胞中的种类有所不同,结果就导致了总的遗传物质相同,却得到了不同的mRNA和蛋白质,当然也可以认为参与控制转录与翻译的基因总量多少,能一定程度上反映该类细胞全能性的相对大小。
7.在细胞图的判断中,无同源染色体是否可以作为该细胞一定处于减数分裂第二次分裂过程的依据?
分析:处于减数分裂第二次分裂过程的细胞,通常我们认为无同源染色体的存在。因为在减数分裂第一次分裂的后期,实现了同源染色体的两两分离。但是,无同源染色体是否可以作为该细胞一定处于减数分裂第二次分裂过程的依据呢?其实,通过对植物的花药离体培养,动物的单性生殖如蜜蜂的孤雌生殖等现象不难看出,无同源染色体的配子也完全可以进行有丝分裂。那么,显然不可以简单地把有无同源染色体作为判断细胞分裂方式的依据。
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