这篇文章的上次编辑时间已经是2021年9月30日,那个时候站长还是个高二的中学生。现在已经是个大二的老登了,再从草稿箱里拾起这篇文章,本着不浪费高二辛苦敲下的文字的精神(其实是想着这样再发一篇文章会比较快),顺便回忆一下已经被自己快忘光的高中生物知识。
敲着敲着,阳光沐浴的教学楼,纯正青春的我们历历在目。又想起曾经明信片交换时,一个片友对我说的一段话:
“高中,只适合回忆,不适合经历呀。”
也以这篇文章缅怀高中生活吧。
——MX,2024年12月12日,于大学宿舍,期末复习间隙
来看一道难度较高的高考遗传题——2018年4月浙江高考第28题。直接上题吧——
题目
(2018.4浙江卷28)【加试题】为研究某种植物3种营养成分( A 、 B 和 C )含量的遗传机制,先采用 CRISPR /Cas9基因编辑技术,对野生型进行基因敲除突变实验,经分子鉴定获得3个突变植株(M1、M2和M3)。其自交一代结果见下表,表示高或低指营养成分含量高或低。相关叙述正确的是
植株(表现型) | 自交一代植株数目(表现型) |
---|---|
野生型150( A 低 B 低 C 高) | |
M1( A 低 B 低 C 高) | 60( A 高 B 低 C 低)、181( A 低 B 低 C 高)、79( A 低 B 低 C 低) |
M2( A 低 B 低 C 高) | 12( A 高 B /低 C 低)、91( A 低 B 高 C 低)、272( A 低 B 低 C 高) |
M3( A 低 B 低 C 高) | 59( A 低 B 高 C 低)、179( A 低 B 低 C 高) |
A .从 MI 自交一代中取纯合的( A 高 B 低 C 低)植株,与M2基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中只出现( A 高 B 低 C 低)和( A 低 B 低 C 高)两种表现型,且比例一定是1:1
B .从M2自交一代中取纯合的( A 低 B 高 C 低)植株,与M3基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中,纯合基因型个体数:杂合基因型个体数一定是1:1
C .M3在产生花粉的减数分裂过程中,某对同源染色体有一小段没有配对,说明其中一个同源染色体上一定是由于基因敲除缺失了一个片段
D .可从突变植株自交一代中取 A 高植株与 B 高值株杂交,从后代中选取 A 和 B 两种成分均高的植株,再与 C 高植株杂交,从杂交后代中能选到 A 、 B 和 C 三种成分均高的植株
题解
建立模型
首先,不难看出,自交后代的性状分离比近似等于9:3:4
,是满足自由组合的性状分离比的变式,因此我们确定这是满足孟德尔自由组合定律的。
再观察表格,由“无中生有,有为隐性”,可知隐性形状为:A高,B高,C低
此外,表格中的植株都存在一点特殊之处,即A、B、C三种营养成分中,都至多仅有一种营养成分的含量为高,为此,我们可以建立如下模型:
即:这三种营养物质中基因A
可使A低转化为A高, 基因 B
可使A高转化为B高, 基因 C
可使B高转化为C高:
继续解题
有了这个模型,我们就可以写出各个个表现型基因型了。来看A选项:
“M1 自交一代中取纯合的( A 高 B 低 C 低)植株”的基因型显然是AAbbCC
, “ MI 自交一代中M2基因型相同的植株”的基因型显然为AABbC_
,两者杂交,一代会出现以下两种基因型:
AABbC- and AAbbC-
这两种基因型分别对应 ( A 高 B 高 C 低) 和 ( A 高 B 低 C 低),并且比例为1:1,因此A选项正确,答案为A。
我们再来验证其余选项:
对于B选项,“M2自交一代中取纯合的( A 低 B 高 C 低)植株‘’,结合模型图来看,其基因型为AABBcc
。“M3基因型相同的植株”,注意到M3是(A 低 B 低 C 高),且自交结果中,A始终为低,而BC中有一种为高,因此这个植株应当是AABbCc
,这两种基因型杂交,应当得到以下情况之子代:
AABBCc | AABBcc | AABbCc | AABbcc |
杂合 | 纯合 | 杂合 | 杂合 |
1/4 | 1/4 | 1/4 | 1/4 |
因此纯合:杂合=1:3,B选项错误。
对于C选项,给出的现有条件并不能确定是基因缺失,基因替换也能得到相同效果,C错误。
对于D选项,由模型可知,不可能出现ABC某两个 或三个同时为高的情况,D错误。
后记
这篇文章的前半部分和后半部分的写作时间跨度由长达三年之久,而原本试卷和分析的笔记早已无处可循。这篇文章是在原本前半部分和网上参考答案的基础上重新整理、理解而来。也算是为紧张的期末复习换换脑子XD(按照目前的专业看来,这道题很可能是我做的最后一道生物学遗传题了<笑哭>)
过奖过奖😂,现在是Data Science(数据科学)专业(大一是材料,暑假转专...