基于高中生物學基因定位問題分析

馬苗苗

摘 要：遺傳學在高中生物學教學中屬于重點內容，在高考中也是重要的考點內容之一，一般來說會以壓軸的形式出現，難度比較大，對學生的生物成績有直接影響。為了幫助學生更好地解決遺傳學的相關問題，從基因定位的角度出發，圍繞基因定位的相關問題展開分析，希望能夠給高中生的生物學習帶來一定的幫助。

關鍵詞：高中生物學;基因定位;問題;分析

遺傳學問題與生物遺傳規律息息相關，要想解決生物遺傳學的相關問題，就必須加強對遺傳規律進行深入分析和研究。我們都知道，生物性狀的決定因素是基因，而基因簡單來說就是具有遺傳效應的DNA片段，基因主要可以圍繞兩部分，即細胞質基因以及細胞核基因，其中核基因位于染色體上，核基因的傳遞滿足以及遵循孟德爾遺傳規律，子代之間有性狀分離比[1]。以雌雄異體生物為例，其染色體分為有性染色體以及常染色體，而基因若位于染色體上，則表現為伴性遺傳。所以核基因遺傳也分為兩類，分別是常染色體遺傳以及性染色體遺傳。接下來以高中生物中經常研究的生物果蠅為例進行分析[2]。

一、如何判斷某一基因屬于質基因還是核基因

例題：已知該果蠅的長翅以及殘翅屬于相對性狀，而長翅對殘翅顯示為顯性，接下來利用正反應實驗判斷和確定控制翅形基因的具體位置。

正交實驗：長翅雌果蠅×殘翅雄果蠅

反交實驗：殘翅雌果蠅×長翅雄果蠅

對實驗結果進行分析和統一，若是在正交實驗中，子代果蠅均為長翅，反交實驗中的子代果蠅全部為殘翅，則代表控制翅形的基因位于細胞質中，也就是說該基因屬于質基因。而得出這一結果的原因為，正反交中，子代形狀的表現僅僅與母本有關，與父本沒有關聯，屬于母系遺傳。

1.若是核基因，如何準確判斷基因的位置

依舊使用正反交實驗，若是實驗結果相同，那么控制翅形相對性狀的基因則位于常染色體上（見下圖1）。

如果實驗結果顯示子代果蠅的表現出現不同的情況，雌雄果蠅則有性別差異，那么控制翅形相對性狀的基因則位于性染色體之上。

2.若是屬于伴性遺傳，該如何判斷基因的基本

（1）如果基因僅僅在Y染色體上，不論是正交還是反交，子代果蠅的表現都與父本有關聯。

（2）如果基因僅僅在X染色體上，則正交反交的實驗結果均出現不同的情況，正交結果的雌雄果蠅均為長翅形，而反交結果下，雌果蠅均表現為長翅，雄果蠅則全部表現為殘翅。

（3）如果基因位于X，Y染色體的同源區段，則正反交的結果是相同的（見下圖2）。

正交純合長翅雌果蠅×殘翅雄果蠅

子代雌雄果蠅均為長翅形且無性別差異

3.基因位于常染色體或者是X，Y染色體同源區段的判斷方法

對上述2.3反交實驗結果中的雌雄果蠅雜交，并對其子代表現型進行觀察。如果子代果蠅沒有性別上的差異，雌果蠅和雄果蠅均有殘翅表現，則表現基因位于常染色體上;如果子代殘翅果蠅全部是雌性，那么基因則位于X，Y染色體同源區段。

二、方法總結

針對高中生物學基因定位問題，可以選擇對具有相同性狀的純合體進行正交和反交實驗，并按照實驗結果來確定基因的位置。若是實驗結果不同，則會有以下兩種不同表現[3]：第一，屬于母系遺傳，而控制相對性狀的基因，則處于細胞質中;第二，性狀的表現與性別有直接關系，如果是子代出現明顯的性別差異，則表示控制相對性狀的基因位于X染色體上。如果實驗結果相同，并將子代的雌雄個體進行隨機形式的交配，其后代的表現主要有以下幾種情況[4]：第一，性狀的表現與性別之間沒有直接關系，在這樣的情況下控制這對相對性狀的基因，則位于常染色體上;第二，性狀的表現與性別之間有關系，這樣的情況下，則代表控制相對性狀的基因位于X，Y染色體的同源區段上。

針對遺傳問題，解題中最關鍵的一點就是準確判斷基因的位置，所以在解決這類問題上，技巧就是熟練地理解和掌握基因定位的方法，同時結合孟德爾的相關定律，就能準確地完成題目的作答，自然也能獲取壓軸題的分數。

三、結語

綜上所述，基因定位問題是高中生物教學中的重難點內容，是所有學生在生物學習中都為之頭疼的問題，而且在高考中也占有一定比例，甚至多數情況下都會以壓軸題的形式出現，對于學生生物分數有著重要的決定性作用。遺傳問題解決的關鍵就是準確判斷基因的定位，所以教師和學生需要共同協作，指導學生熟練地掌握基因定位的相關方法，并聯系孟德爾第一、第二定律來準確解決遺傳問題，當然學生也需要在課后不斷地思考和總結，才能真正掌握基因定位的有效方法。

參考文獻：

[1]譚鵑，霍靜.高三生物二輪復習的策略研究：以“基因定位與實驗設計”專題的教學設計為例[J].中學生物學，2019，35（3）：53-55.

[2]張永輝，浦佳麗.高中生物課堂滲透社會責任教育初探：以“基因突變及其他變異”為例[J].新課程（教師版），2019 （8）：112.