高二生物學習解惑：常見遺傳疑難問題分析
2011-07-29 10:40:21中學生學習庫
導讀：高二理科生們，Aa是一對等位基因，AA;aa也是一對等位基因嗎？基因重組現象僅存在于真核生物嗎？配子細胞中一定無同源染色體嗎？......這些高二生物中常見的遺傳疑難問題，您都明白嗎？下文將為您仔細講解常見遺傳疑難問題。
1．Aa是一對等位基因，AA;aa也是一對等位基因嗎？
分析：許多參考書上都告訴我們，含等位基因的個體是雜合體，使我們認為A與a才是等位基因的關系。如果這樣，A與A,a與a是什么關系呢？難道是非等位基因的關系？事實上，等位基因指的是存在于同源染色體上相同位置的基因。包括AA;aa。是什么讓我們出現認識的錯誤呢？課本上等位基因的定義是：存在于同源染色體上相同位置，能控制一對相對性狀的基因。使我們誤認為Aa既含控制顯性性狀的A基因，又含控制隱性性狀的a基因，才屬一對等位基因。實際上，AA,Aa,aa三對基因一起控制一對相對性狀。在完全顯性的前提下，基因型為Aa的個體，其性狀表現只是顯性而非一對相對性狀。那么，純合體，雜合體顯然也不能以是否含等位基因作為判斷的依據。而應該以基因型是否由一個顯性基因和一個隱性基因組成作為依據。
2．基因重組現象僅存在于真核生物嗎？
分析：基因重組指的是非等位基因之間的重新組合現象。通過基因重組，能夠產生新的基因型。它是生物變異的重要來源。對真核生物而言，在減數分裂過程中，第一次分裂的四分體時期可能發生的有效交叉互換現象，和第一次分裂后期的非同源染色體自由組合現象，都能實現基因重組。但對于不能進行減數分裂的生物如細菌等，卻可以通過細菌雜交﹑轉導等過程實現基因重組。顯然，減數分裂不是實現基因重組的唯一途徑。例如我們應該把通過轉基因技術而實現的變異視作基因重組而非基因突變。
3．配子細胞中一定無同源染色體嗎？
分析：由于課本上把細胞分裂過程染色體的數量以二倍體為例加以表示，所以使我們認為配子細胞中一定無同源染色體，許多題目也錯誤地引導了學生。事實上，通過對多倍體的染色體存在特點分析不難發現，配子細胞中是完全有可能存在同源染色體的。
4．無籽西瓜的培育過程中，可以用四倍體作父本，二倍體作母本嗎？
分析；如果我們按照以上方法培育無籽西瓜，會發現最終得到的無籽西瓜只是沒有種子的胚和胚乳部分，而硬殼（種皮）卻依然存在。這當然不符合實際要求，是不可行的。另外，用四倍體作母本，二倍體作父本時，三倍體西瓜開的第一朵雌花形成的西瓜也會有硬殼，必須摘除。
5．秋水仙素為什么能誘導多倍體的產生？
分析：勤于思考的同學往往會問：秋水仙素在細胞分裂時前期能阻斷紡錘絲或星射線的生成，使其斷裂，進而阻止紡錘體的形成，阻止細胞正常的分裂。但染色體數目怎么會加倍呢？出現以上問題絕非偶然。許多生物老師在講解細胞分裂特點時形象地告訴學生后期著絲點斷裂是由于絲狀物的牽引所致，那么現在前期紡錘體破壞了，只能導致未分裂的細胞中每條染色體含一對姐妹染色單體，2個DNA分子，而染色體的數量不應該變化。實際如何呢？著絲點一分為二，姐妹染色單體的分離并非是被動地被絲狀物拉斷，而是主動的斷裂。也就是說，染色體數目加倍根本與紡錘體無關。經實驗證明，著絲點分裂與細胞質的鈣離子存在有關。這樣，問題就迎刃而解了。
6．同一生物個體的不同組織細胞，DNA相同嗎？mRNA,蛋白質呢？
分析：許多同學認為同一生物體不同種類的組織細胞，均是起源于受精卵經有絲分裂得到，所以遺傳物質一定相同，那么，經轉錄和翻譯的過程，所含的mRNA﹑蛋白質分子種類也一定相同。以上說法前半部分正確，而后半部分錯誤，因為忽略了細胞的分化所導致的遺傳物質的變化。很明顯，例如同一個人的紅細胞中含血紅蛋白，但其它類型體細胞如肝細胞中就沒有，同樣，肝細胞中含乙醇脫氫酶，但其它類型體細胞如紅細胞中沒有等。遺傳物質相同，受其影響和控制的mRNA﹑蛋白質為什么可以不同呢？原來，經細胞分化，不同種類的體細胞中基因的種類和數量雖然相同，但都只有部分基因能實際指導轉錄和翻譯。即細胞分化使部分基因失去活性，且這些基因在不同組織細胞中的種類有所不同，結果就導致了總的遺傳物質相同，卻得到了不同的mRNA和蛋白質，當然也可以認為參與控制轉錄與翻譯的基因總量多少，能一定程度上反映該類細胞全能性的相對大小。
7．在細胞圖的判斷中，無同源染色體是否可以作為該細胞一定處于減數分裂第二次分裂過程的依據？
分析：處于減數分裂第二次分裂過程的細胞，通常我們認為無同源染色體的存在。因為在減數分裂第一次分裂的后期，實現了同源染色體的兩兩分離。但是，無同源染色體是否可以作為該細胞一定處于減數分裂第二次分裂過程的依據呢？其實，通過對植物的花藥離體培養，動物的單性生殖如蜜蜂的孤雌生殖等現象不難看出，無同源染色體的配子也完全可以進行有絲分裂。那么，顯然不可以簡單地把有無同源染色體作為判斷細胞分裂方式的依據。
