如何理解完全显隐性关系的等位基因分别在不同细胞中转录是错误的

标签:
教育显性基因隐性基因 |
分类: 疑难问题的解决 |
试题:关于具有完全显隐性关系的等位基因
A、a
答案:B
分析:此试题表面看起来很简短,但包含了性状和表现型、染色体组和同源染色体、转录和表达、DNA和基因等,其实此试题对学生来说是个难题,学生的答分率很低,正确选B的只有42.65%,选A的是35.44%,选C的是2.02,选D的是17.29%。
选A错误的原因是等位基因 A、a控制同一性状的不同表现型。
选B正确的原因是要理解染色体组的概念,细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。A与A,a与a是相同基因,分列于同源染色体上,A与a,是等位基因,也分列于同源染色体上。由于一个染色体组中无同源染色体,所以就不会同时含有A与a基因。
选C的学生不多,但选C的同学认为,错误的原因是AA和Aa 基因型的细胞表达A基因,aa基因型的细胞表达a基因,应该是不同的细胞转录。这种情况下应该用特殊来解释。
选D错误的原因是没有明确基因是DNA分子片段,也是双链结构。
上述试题选A和C的解释需要解决以下两个疑难问题。
疑问1:性状和表现型的区别在哪里?
性状(traits) 就是生物体表现出来的特征,是生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多性状。有的是形态结构特征(如豌豆种子的颜色,形状),有的是生理特征(如人的ABO血型,植物的抗病性,耐寒性),有的是行为方式(如狗的攻击性,服从性)等等。
表现型(phenotype)指生物个体表现出来的性状,例如豌豆的圆粒和皱粒。它包括基因的产物(如蛋白质和酶),各种形态特征和生理特性,甚至各种动物的习性和行为等。
简单地说,豌豆的圆粒和皱粒是表现型,它是豌豆在种子形状上的一种性状。一种性状可以有不同的表现即表现型。(图中的第一排是指性状,下面指的就是表现型)
疑问2:完全显性下,杂合子表现为显性性状,是显性基因抑制了隐性基因的表达?还是隐性基因不表达?还是什么原因?
其实,在完全显性的情况下,杂合子(Aa)隐性基因并非都不表达。
如果基因型为Aa,且为完全显性,是不是可以这样解释:
(1)隐性基因的表达结果被显性基因的结果掩盖。A控制花的红色,a控制白色,Aa表现为红色,白色被红色掩盖。
(2)隐性基因的表达结果被显性基因的结果改变。b控制酶X的合成,B控制酶Y的合成。两种基因都表达,但是酶X催化形成的产物可以被酶Y可以催化,生成另外一种物质。从而只表现出A的性状。
(3)豌豆的圆粒和皱粒产生机理来看,是不是转录可以,但不能翻译,因为淀粉分支酶基因已经插入了碱基对,功能已经不完整。
由图可知,皱粒豌豆DNA中插入了一段外来的DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶不能合成(转录仍然进行),淀粉分支酶的缺乏又导致蔗糖不能合成为淀粉,这样蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩。
从上述解释可以发现,有时在参考书中看到了这样的解释:杂合子中显性基因表达,隐性基因不表达是错误的,对高中生来说,在完全显性下,隐性基因在有显性基因的条件下对性状没有影响力,但具体的作用机理有点复杂,不需要讲述。