真假三體的遺傳題題型探析

史蘭珂

1.真三體

在染色體變異中，如果一對(duì)同源染色體多出一條染色體，那么稱之為“三體”，這樣的“三體”我們叫做真三體.如21——三體綜合征，就是21號(hào)染色體多一條的遺傳病.在解答有關(guān)真三體的遺傳問(wèn)題時(shí)，在減數(shù)分裂時(shí)配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極.若位于三體上的基因分別為A、a、a，在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為任何一條染色體（上的一個(gè)基因）都有一次機(jī)會(huì)在一極（作為參照極），這樣就會(huì)產(chǎn)生A、aa、a、Aa、a、Aa比例相等的配子，合并一下就是A∶aa∶a∶Aa=1∶1∶2∶2.

例1（2014淄博一模）某二倍體植物的花色受獨(dú)立遺傳且完全顯性的三對(duì)基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制.研究發(fā)現(xiàn)，體細(xì)胞中r基因數(shù)多于R時(shí)，R基因的表達(dá)減弱而形成粉紅花突變體.基因控制花色色素合成的途徑、粉紅花突變體體細(xì)胞中基因與染色體的組成（其它基因數(shù)量與染色體均正常）如圖1所示：

今有已知基因組成的純種正常植株若干，請(qǐng)利用上述材料設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，以確定iiDdRrr植株屬于圖乙中的哪一種突變體（假設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不存在突變與染色體互換，各型配子活力相同）.

實(shí)驗(yàn)步驟：讓該突變體與基因型為的植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型與比例.

結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ若子代中，則其為突變體①；

Ⅱ若子代中，則其為突變體②；

Ⅲ若子代中，則其為突變體③.

解析由甲圖可推知：紅花植株的基因型為iiD_R_，白花植株的基因型可能為I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr，由甲、乙兩圖可知，粉紅花突變體的基因型應(yīng)為iiD_Rrr.

由題干中“今有已知基因組成的純種正常植株若干”，推知可供選擇的實(shí)驗(yàn)材料有：純種紅花植株

iiDDRR、純種白花植株II_ _ _ _、iiDDrr、iiddRR、iiddrr.那么要確定iiDdRrr植株屬于圖乙中的哪一種突變體，讓其與另一植株雜交后，要保證子代植株細(xì)胞含有“白色物質(zhì)2”（即有D_基因出現(xiàn)），然后根據(jù)子代細(xì)胞中“是否有R及R、r的數(shù)量”來(lái)判斷其花色表現(xiàn)，所以最好讓其與iiDDRR或iiDDrr植株雜交.具體分析如下：

若是iiDDRR×iiDdRrr，由于iiDDRR產(chǎn)生的配子只含R，假設(shè)iiDdRrr是突變體①，則其產(chǎn)生Ro、rr、Rr、ro四種配子，則子代中只有紅花和粉紅花，比例為3∶1；假設(shè)iiDdRrr是突變體②，則其產(chǎn)生2Rr、2r、1rr、1R四種配子，則子代中也只有紅花和粉紅花，比例為5∶1；假設(shè)iiDdRrr是突變體③，則其只產(chǎn)生R、rr兩種配子，則子代中有紅花和粉紅花，比例為1∶1.

若是iiDDrr×iiDdRrr，由于iiDDrr產(chǎn)生的配子只含r，假設(shè)iiDdRrr是突變體①，則其產(chǎn)生Ro、rr、Rr、ro四種配子，則子代中有紅花、粉紅花和白花，比例為1∶1∶2；假設(shè)iiDdRrr是突變體②，則其產(chǎn)生2Rr、

2r、1rr、1R四種配子，則子代中有紅花、粉紅花和白花，但比例為1∶2∶3；假設(shè)iiDdRrr是突變體③，則其只產(chǎn)生R、rr兩種配子，則子代中紅花、粉紅花和白花的比例為1∶0∶1，即無(wú)粉紅花植株出現(xiàn).

答案：一iiDDRR

只有紅花和粉紅花，比例為3∶1

只有紅花和粉紅花，比例為5∶1

有紅花和粉紅花，比例為1∶1

答案二iiDDrr

有紅花、粉紅花和白花，比例為1∶1∶2

有紅花、粉紅花和白花，但比例為1∶2∶3

紅花、粉紅花和白花的比例為1∶0∶1

2.假三體

在染色體變異中，如果兩條非同源染色體相互連接形成一條異常染色體，減數(shù)分裂時(shí)異常染色體會(huì)和另外兩條有同源部分的非同源染色體聯(lián)會(huì)，這樣的三條染色體我們叫做假三體.假三體在形成配子時(shí)，分為兩種情況.

（1）與異常染色體配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極.在這種情況下，只有異常染色體才可以與另外兩條有同源部分的非同源染色體聯(lián)會(huì)，而這兩條非同源染色體是不能聯(lián)會(huì)的.

例2（2013福建卷）某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條圖2異常染色體，如圖2甲.減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙，配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極.下列敘述正確的是（）.

A.圖甲所示的變異屬于基因重組

B.觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞

C.如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種

D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代

解析圖甲所示的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異.觀察異常染色體可選擇有絲分裂的中期或減數(shù)分裂的聯(lián)會(huì)或四分體時(shí)期.在不考慮其他染色體的情況下，配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極.配對(duì)的兩條染色體分為兩種情況，14號(hào)染色體與異常染色體配對(duì)，21號(hào)染色體與異常染色體配對(duì).當(dāng)14號(hào)染色體與異常染色體配對(duì)時(shí)，21號(hào)染色體隨機(jī)移向任一極，這樣就會(huì)產(chǎn)生同時(shí)具有14號(hào)和21號(hào)染色體，僅具有異常染色體，僅具有14號(hào)染色體，同時(shí)具有異常染色體和21號(hào)染色體等四種類型的配子.當(dāng)21號(hào)染色體與異常染色體配對(duì)時(shí)，14號(hào)染色體隨機(jī)移向任一極，這樣就會(huì)產(chǎn)生同時(shí)具有21號(hào)和14號(hào)染色體，僅具有異常染色體，僅具有21號(hào)染色體，同時(shí)具有異常染色體和14號(hào)染色體等四種類型的配子.兩種情況合并一下，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有6種.該男子的同時(shí)具有14號(hào)和21號(hào)染色體的精子與正常女子的卵細(xì)胞結(jié)合能生育染色體正常的后代.答案：D

（2）與異常染色體配對(duì)的三條染色體中，任意兩條染色體分離時(shí)，第三條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極.這樣就把這三條染色體當(dāng)成了真三體來(lái)看待了.

例3（2014濱州一模）人類中存在一種染色體變異，如圖3甲I2的一條異常染色體是由一條l3號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成的（如圖乙，細(xì)胞內(nèi)基因結(jié)構(gòu)和種類未變化，因此表現(xiàn)型正常），其減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖丙，配對(duì)的三條染色體中，任意兩條染色體分離時(shí)，第三條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極.

若不考慮其他染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，圖甲I2理論上產(chǎn)生的精子類型有種，該夫婦生出正常染色體組成的孩子的概率為，表現(xiàn)型正常的孩子的概率為.

解析減數(shù)分裂時(shí)，配對(duì)的三條染色體，任意兩條染色體分離時(shí)，第三條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極，這樣就會(huì)產(chǎn)生以下6種比例相等的配子：僅具有13號(hào)染色體、同時(shí)有異常染色體和21號(hào)染色體、僅具有異常染色體、同時(shí)有13號(hào)和21號(hào)染色體、僅具有21號(hào)染色體、同時(shí)有13號(hào)和異常染色體.只有具有13號(hào)和21號(hào)染色體的配子，才是染色體正常的配子，占1/6.因?yàn)楫惓Ｈ旧w上同時(shí)含有13號(hào)和21號(hào)染色體上的所有基因，且表現(xiàn)型正常，所以只含異常染色體的配子與同時(shí)含有13號(hào)和21號(hào)染色體的配子與正常的配子結(jié)合后產(chǎn)生的后代表現(xiàn)正常.

答案：6， 1/6，1/3.

（收稿日期：2015-12-10）