巧用配子組合數(shù)及性狀分離比解遺傳題

韋紅群

(廣西省賀州市賀州高級(jí)中學(xué) 542899)

“遺傳的基本規(guī)律”是復(fù)習(xí)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，綜合性和思維性很強(qiáng)，能力要求高.考綱中要求掌握的程度為Ⅱ級(jí)，即要求理解所列知識(shí)和其他相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別，并能在較復(fù)雜的情境中綜合運(yùn)用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評(píng)價(jià).相關(guān)考題即遺傳題，歷年來(lái)都是高考中的重頭戲，考查內(nèi)容變化不大，都立足于教材，但考查形式多種多樣，考查角度各有不同，近年來(lái)有偏向考生平時(shí)沒(méi)有涉及的遺傳現(xiàn)象的趨勢(shì)，要求學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)，結(jié)合試題信息去分析解決問(wèn)題.對(duì)“遺傳的基本規(guī)律”的復(fù)習(xí)，盡量做到多角度細(xì)分專題進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練，既能查漏補(bǔ)缺扎實(shí)基礎(chǔ)，又能定向攻克觸類旁通.下面筆者就以兩大遺傳定律為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)“基因互作”方面的遺傳題進(jìn)行分析探討并形成有效解題方法.

一、拋出問(wèn)題，直奔主題

例1 (2016·湖南十校聯(lián)考)某植物紅花和白花為一對(duì)相對(duì)性狀，同時(shí)受多對(duì)等位基因控制(如A、a；B、b；C、c；……，當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_……)才開(kāi)紅花，否則開(kāi)白花.現(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系，相互之間進(jìn)行雜交，雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下表所示，下列分析錯(cuò)誤的是( ).

組一組二組三組四組五組六P甲×乙乙×丙乙×丁甲×丙甲×丁丙×丁F1白色紅色紅色白色紅色白色F2白色 紅色81:白色175紅色27:白色37白色 紅色81:白色175白色

A. 組二F1的基因型可能是AaBbCcDd

B. 組五F1的基因型可能是AaBbCcDdEE

C. 組二和組五F1的基因型可能相同

D. 這一對(duì)相對(duì)性狀最多受四對(duì)等位基因控制，且遵循自由組合定律

考點(diǎn)定位：基因分離定律和基因自由組合定律.很多考生在面對(duì)F2出現(xiàn)81∶175和27∶37的性狀分離比時(shí)感到束手無(wú)策，因?yàn)樵谄匠５挠?xùn)練中極少見(jiàn)識(shí)得到.這就要求教師在教學(xué)中一方面要鼓勵(lì)學(xué)生克服為難情緒，學(xué)會(huì)沉著應(yīng)對(duì)，給自己信心；一方面要利用教材知識(shí)進(jìn)行變式訓(xùn)練或變式提問(wèn)，從淺層教學(xué)轉(zhuǎn)向深度挖掘.如這道題，雖然 F2出現(xiàn)較少見(jiàn)的81∶175和27∶37的性狀分離比，但教材中是有跡可循的，這就要求學(xué)會(huì)推導(dǎo)，尋求規(guī)律.推導(dǎo)如下：

圖1、圖2是來(lái)自教材中的知識(shí)，從兩個(gè)圖中很容易看出不管是自交還是測(cè)交，后代性狀分離比之和直接是由相應(yīng)雌雄配子組合數(shù)決定的，二者關(guān)系是“性狀分離比之和等于雌雄配子組合數(shù)”，而雌雄配子組合數(shù)又直接由雌配子和雄配子的種類數(shù)決定，雌雄配子種類數(shù)又由相應(yīng)基因型中等位基因?qū)?shù)決定.即得到如下表的關(guān)系：

表1n對(duì)等位基因位于n對(duì)同源染色體上的遺傳規(guī)律

因此，要想判斷控制某性狀的等位基因?qū)?shù)，可以從性狀分離比之和推出雌雄配子組合數(shù)，再依據(jù)具體信息推出相關(guān)基因型中所含的等位基因?qū)?shù).

下面就依據(jù)這個(gè)方法分析解決前面給出的例1：

簡(jiǎn)析由組二和組五F1自交得到的F2的性狀分離比之和256(81+175)可推出F1雌雄配子組合數(shù)為16×16，即24×24，知F1基因型中含有4對(duì)等位基因雜合，則可推測(cè)這對(duì)相對(duì)性狀至少受4對(duì)等位基因控制，且4對(duì)基因分別位于4對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律.則組二和組五F1的基因型都可能是AaBbCcDd，當(dāng)該對(duì)性狀受5對(duì)等位基因控制時(shí)組五基因型可能是AaBbCcDdEE.答案：D.

二、變式訓(xùn)練，提升能力

例2 (2014·石家莊一模，有改動(dòng))果皮色澤是柑桔果實(shí)外觀的主要性狀之一.為探明柑桔果皮色澤的遺傳特點(diǎn).研究人員利用果皮顏色為黃色、紅色和橙色的三種類型植株進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，并對(duì)子代果皮顏色進(jìn)行了調(diào)查測(cè)定和統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)甲：黃色×黃色→黃色

實(shí)驗(yàn)乙：橙色×橙色→橙色∶黃色=3∶1

實(shí)驗(yàn)丙：紅色×黃色→紅色∶橙色∶黃色=1∶6∶1

實(shí)驗(yàn)?。撼壬良t色→紅色∶橙色∶黃色=3∶12∶1

請(qǐng)分析并回答：(1)上述柑桔的果皮色澤遺傳受 對(duì)等位基因控制，且遵循 定律.(2)根據(jù)雜交組合 可以判斷出 色是隱性性狀.(3)柑桔的果皮色澤由一對(duì)等位基因控制用A、a表示，由兩對(duì)等位基因控制用A、a和B、b表示，……以此類推，則實(shí)驗(yàn)丙中親代紅色柑桔的基因型是 ，其自交后代的表現(xiàn)型及其比例為 .(4)實(shí)驗(yàn)丁中親代的橙色柑桔的基因型有 種可能.

簡(jiǎn)析由實(shí)驗(yàn)乙、丁知果皮黃色是隱性性狀，又由實(shí)驗(yàn)丙雜交后代性狀分離比之和為8推知實(shí)驗(yàn)丙紅色親本能產(chǎn)生8種配子(黃色個(gè)體產(chǎn)生1種配子)，基因型中含有3對(duì)等位基因雜合，可判斷該果皮色澤性狀至少由3對(duì)等位基因控制，且3對(duì)基因分別位于3對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律，根據(jù)題意，基因型可表示為AaBbCc.依據(jù)其性狀分離比紅色∶橙色∶黃色=1∶6∶1可推知當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_)果皮才為紅色，當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都是隱性純合時(shí)果皮才為黃色，其余為橙色.因此實(shí)驗(yàn)丙中親代紅色柑桔(AaBbCc)自交后代的表現(xiàn)型有三種，紅色(A_B_C_)=3/4×3/4×3/4=27/64；黃色(aabbcc)=1/4×1/4×1/4=1/64；余下為橙色(1-27/64-1/64=36/64).

實(shí)驗(yàn)?。撼壬良t色→紅色∶橙色∶黃色=3∶12∶1；后代有黃色個(gè)體(aabbcc)，推知親代紅色柑桔基因型為AaBbCc，產(chǎn)生8種配子，根據(jù)后代性狀分離比之和16推知親代橙色柑桔產(chǎn)生2種配子(為保證后代有黃色個(gè)體，其中一種配子基因組合為abc)，且為一對(duì)等位基因雜合，可推測(cè)其基因型有三種可能，為Aabbcc或aaBbcc或aabbCc.

答案：(1)3 基因的自由組合 (2)乙或丁(只答乙或只答丁均可) 黃 (3)AaBbCc 紅色∶橙色∶黃色=27∶36∶1 (4)3

三、解題感悟

根據(jù)近年來(lái)對(duì)遺傳高考題的歸納分析，在高考改革大背景下，創(chuàng)新性高、綜合性強(qiáng)的題目會(huì)越來(lái)越頻繁.但不管難度有多大，都可以在教材中找到解題依據(jù). 這就要求我們?cè)趯W(xué)生理解掌握課本知識(shí)的基礎(chǔ)上，能進(jìn)行適當(dāng)拓展，一步步把難度加大，找出規(guī)律，然后把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，達(dá)到由淺入深、深入淺出的層次，提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力，才能幫助學(xué)生在高考中獲得勝利.