高考復(fù)習(xí)基因分離定律題型的歸納與探究

邱偉涵

摘 要 根據(jù)高考復(fù)習(xí)的需要，對孟德爾分離定律的題型進(jìn)行分類、歸納，總結(jié)其相應(yīng)的解題思路和解題方法，并對分離定律的解題技巧進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞 分離定律 歸納 解題方法

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

文件編號： 1003 - 7586（2016）11 - 0061 - 03

遺傳學(xué)是高中生物學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。高考中涉及基因分離定律的題型靈活多變，現(xiàn)將其按類別進(jìn)行分類，按題型進(jìn)行歸納，并探究相應(yīng)的解題思路和解題方法。

1 基因的分離定律的實(shí)質(zhì)

基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。

2 基礎(chǔ)題型

2.1 概率計(jì)算

分離定律的概率計(jì)算有3種計(jì)算方法，分別是公式法、分離比法和配子法。其中公式法是利用已知的某些性狀或遺傳因子組合數(shù)與總組合數(shù)的比值來計(jì)算；分離比法是通過性狀分離比得出某性狀或基因型出現(xiàn)的概率；配子法則先計(jì)算出親本產(chǎn)生每種配子的概率，再根據(jù)題目要求用相關(guān)的兩種配子的概率相乘，即可得出某一遺傳因子組成個(gè)體的概率。

2.2 自交與自由交配問題

2.2.1 自交問題

解題思路：自交產(chǎn)生后代的基因型AA、Aa、aa，其比例是1∶2∶1。若不考慮隱性純合（致死），讓具有顯性性狀的后代繼續(xù)自交，由于AA∶Aa為1∶2，則1/3AA自交的后代為1/3AA，2/3的Aa后代為1/6AA、1/3Aa、1/6aa。因此F2中的基因型為AA、Aa、aa，其比例為3∶2∶1，F(xiàn)2中表現(xiàn)型比為5∶1。

2.2.2 自由交配遺傳學(xué)問題

解題思路：由自交問題可得1/3AA、2/3Aa，故PA=2/3、Pa=1/3利用A與a基因頻率之和為1，PA2+2PA·Pa+Pa2=1則Paa=2/3×2/3=4/9，PAa=2×2/3×1/3，Paa=1-4/9-4/9=1/9則AA∶Aa∶aa=4∶4∶1，故后代表現(xiàn)型顯性∶隱性為8∶1。

注：豌豆的自交與自由交配相同。

2.3 實(shí)際應(yīng)用問題

2.3.1 行間種植遺傳學(xué)問題

行間種植問題關(guān)鍵在于區(qū)別豌豆與玉米的傳粉，豌豆為自花傳粉，若無特殊操作，即使行間種植也可視為自交；玉米則不同，它是風(fēng)媒花的一種，雄花生長在頂部，而雌花生長在腰部，故行間種植有差異。

【例1】 將基因型為AA和aa的豌豆個(gè)體間行種植，另將基因型為BB和bb的玉米個(gè)體間行種植。豌豆和玉米具有隱性性狀的一行植株上所產(chǎn)生的F1的基因型分別是（ ）

A. Aa、Bb B. aa和Bb、bb

C. Aa、aa和Bb、bb D. aa、bb

解析：豌豆在自然條件下為自花傳粉，故其有隱性性狀的植株不會(huì)受到其他基因的影響，F(xiàn)1與親本相同為aa；但玉米是異花傳粉，則會(huì)受鄰行植株影響，F(xiàn)1中Bb、bb基因型都有。

參考答案：B。

2.3.2 血型遺傳問題

關(guān)于血型遺傳，人群中有三個(gè)復(fù)等位基因IA、IB、i，但在某個(gè)體中只有其中兩個(gè)，該遺傳現(xiàn)象是基因不定向突變的結(jié)果。

A型血：IAIA或IAi；B型血：IBIB或IBi；AB型血：IAIB；O型血：ii。

【例2】 在一個(gè)成員血型各不相同的家庭中，妻子是A型血，她的紅細(xì)胞能被丈夫和兒子的血清凝集，則丈夫的血型和遺傳因子組成分別是（ ）

A. B型，IBIB B. B型，IBi

C. AB型，IAIB D. O型，ii

解析：ABO血型是人類常見的血型決定系統(tǒng)。妻子是A型，則只有她的遺傳因子組成是IAi，丈夫的血型是B型，遺傳因子組成為IBi，兒子是O型，遺傳因子組成為ii，才符合該女子的紅細(xì)胞能與丈夫、兒子的血清凝集，且三人的血型各不相同的條件。

參考答案：B。

2.3.3 指導(dǎo)雜交育種工作

雜交育種中，人們可以有目的地選育符合要求的或有穩(wěn)定遺傳性狀的優(yōu)良品種，且雜交（自交）可以是最簡單的獲得某品種的方法，若需要選擇純系品種，則可用連續(xù)多代自交的方法，直到不再發(fā)生性狀分離為止。

【例3】 某水稻的A基因控制某一優(yōu)良性狀的表達(dá)，對不良性狀a基因是顯性。該水稻自交所得子代中，優(yōu)良性狀和不良性狀均有出現(xiàn)。用該水稻作親本，采用逐代自交的方法獲取優(yōu)質(zhì)品種，如按：自交→淘汰→選育→自交……從理論上推算，第四代中雜合子所占的比例為（ ）

A. 2/5 B.1/9 C. 2/9 D. 2/17

解析：由于該水稻自交所得子代中優(yōu)劣性狀均有，故親本基因型為Aa。Aa自交，F(xiàn)1淘汰aa后，為1/3AA、2/3Aa；F1自交，F(xiàn)2淘汰后為3/5AA，2/5Aa；同理得F3為7/9AA、2/9Aa；F4為15/17AA、2/17Aa，其中雜合子占2/17。

參考答案：D。

2.3.4 牛角性狀問題

牛的有角與無角是一對相對性狀，該性狀的表達(dá)與性別有關(guān)，屬于常染色體遺傳，該遺傳特點(diǎn)在于基因型相同，表現(xiàn)型不一定相同，且無角牛雜交后代不一定無角，其性狀表現(xiàn)見表1。

2.3.5 果實(shí)的遺傳學(xué)問題

在涉及到植物果實(shí)的問題中，應(yīng)注意到果實(shí)是由母本的子房直接有絲分裂得來，其基因與母本體細(xì)胞基因相同，而與父本或受精卵的基因無關(guān)，典型植物為番茄。

【例4】 已知番茄紅果（B）對黃果（b）顯性。用紅果番茄品種與黃果番茄品種雜交，所得F1基因型都為Bb。令F1自交，共獲1 200個(gè)番茄，則從理論上分析，有黃果番茄（ ）

A. 900個(gè) B. 600個(gè)

C. 300個(gè) D. 0個(gè)

參考答案：D。

2.3.6 指導(dǎo)優(yōu)生工作

人類的某些遺傳病可能是由顯性遺傳因子或隱性遺傳因子導(dǎo)致的。在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，對有關(guān)遺傳病的遺傳因子組成和發(fā)病概率做出科學(xué)的推斷，從而減少或防止某些遺傳病的出現(xiàn)。

【例5】 小方懷上了異卵雙胞胎，但是，醫(yī)生卻告知她與丈夫小曾均屬半乳糖血癥（一種單基因常染色體隱性遺傳?。┑幕驍y帶者。請你幫助預(yù)測，小方孕育的兩個(gè)孩子是一男一女的概率和至少有一個(gè)小孩患有半乳糖血癥的概率是（ ）

A. 1/2和7/16 B. 1/2和5/16

C. 1/4和5/16 D. 1/4和7/16

解析：異卵雙胞胎等同于兩胎，故一男一女概率為1/2×1/2+1/2×1/2=1/2；雙親基因型均為Aa，則孩子患病概率為1/4，不患病的概率為3/4，至少有一個(gè)小孩患病即為兩個(gè)都不患病的反面，所以P=1-3/4×3/4=7/16。

參考答案：D。

3 延展題型

3.1 致死作用

（1） 隱性致死：隱性遺傳因子成對存在時(shí)，對個(gè)體發(fā)育有致死現(xiàn)象。如植物中白化遺傳因子（bb），使植物不能形成葉綠素，植物因不能進(jìn)行光合作用而死亡。

（2） 顯性致死：顯性遺傳因子具有致死作用，如人的神經(jīng)膠質(zhì)癥（皮膚畸形生長，智力嚴(yán)重缺陷，出現(xiàn)多發(fā)性腫瘤等癥狀）。

（3） 配子致死：指致死遺傳因子在配子時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成有活力的配子現(xiàn)象，如花粉粒致死。

（4） 合子致死：指致死遺傳因子在胚胎時(shí)期或成體階段發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體或個(gè)體。

【例6】 假設(shè)某植物種群非常大，可以隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，基因不產(chǎn)生突變。抗病基因T對感病基因t為完全顯性?，F(xiàn)種群中感病植株tt占2/9，抗病植株Tt占4/9，抗病植株可以正常開花和結(jié)實(shí)，而感病植株在開花前全部死亡。則子一代中能穩(wěn)定遺傳的抗病植株占（ ）

A. 4/49 B. 20/49 C. 25/49 D. 65/81

解析：現(xiàn)種群基因型比例為1/3TT、4/9Tt、2/9tt，由于感病致死淘汰tt，種群中基因型只剩下TT和Tt，其比例為3∶4。則T基因的基因頻率為3/7+4/7×1/2=5/7。因隨機(jī)交配無環(huán)境等因素影響，所以子一代中TT比例為5/7×5/7=25/49（附：某單位基因頻率=該等位基因純合子頻率+雜合子頻率）。

參考答案：C。

3.2 雜合子連續(xù)多代自交問題

連續(xù)自交問題主要考查子代基因型分離比例，具體內(nèi)容見表2。

【例7】 將遺傳因子組成為Aa的豌豆連續(xù)自交，后代中的純合子和雜合子按所占的比例繪得圖1所示曲線圖。據(jù)圖分析，錯(cuò)誤的說法是（ ）。

A. a曲線可代表自交n代后純合子所占的比例

B. b曲線可代表自交n代后顯性純合子所占的比例

C. 隱性純合子的比例比b曲線所對應(yīng)的比例要小

D. c曲線可代表后代中雜合子所占比例隨自交代數(shù)的變化

解析：雜合子Aa連續(xù)自交n代后，后代中雜合子所占的比例為1/2n，純合子AA和aa所占比例相同，為1-1/2n+1，由此可知圖中a曲線表示純合子所占比例，b曲線表示顯性純合子或隱性純合子所占比例，c曲線表示雜合子所占比例。

參考答案：C。

3.3 蜜蜂的遺傳學(xué)問題

蜜蜂由蜂王、雄蜂和工蜂組成，其中蜂王和工蜂是由受精卵發(fā)育而來的，雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的。蜜蜂體內(nèi)沒有性染體，蜂王和工蜂為雌性，每個(gè)體細(xì)胞中含有32條染色體、兩個(gè)染色體組；雄蜂體細(xì)胞中只有16條染色體、一個(gè)染色體組。其遺傳圖解如圖2所示。

3.4 相對顯性問題（不完全顯性）

當(dāng)一對等位基因控制的性狀不止兩個(gè)（一般為三個(gè)）時(shí)，就會(huì)體現(xiàn)出顯性的相對性，即AA、Aa、aa各代表一種性狀，后代出現(xiàn)的比例則需要依照不同基因型的比例來計(jì)算。

【例8】 在阿拉伯牽牛花的遺傳實(shí)驗(yàn)中，用純合體紅色牽?；ê图兒象w白色牽?；s交，F(xiàn)1全是粉紅色牽?；?。將F1自交后，F(xiàn)2中出現(xiàn)紅色、粉紅色和白色三種類型的牽?；ū壤秊椋绻2中的粉紅色的牽?；ㄅc紅色的牽?；ň鶆蚧旌戏N植，進(jìn)行自由傳粉，則后代表現(xiàn)型及比例應(yīng)該為（ ）

A. 紅色∶粉紅色∶白色=4∶4∶1

B. 紅色∶粉紅色∶白色=3∶3∶1

C. 紅色∶粉紅色∶白色=1∶2∶1

D. 紅色∶粉紅色∶白色=1∶4∶1

解析：根據(jù)分離定律可假設(shè)紅色基因型AA，白色基因型為aa，則F1的全粉為Aa，F(xiàn)1自交后，F(xiàn)2中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，即紅色∶粉色=1∶2，所以A基因頻率為：1/3+2/3×1/2=2/3，a基因頻率為2/3×1/2=1/3，則子代中AA占2/3×2/3=4/9，Aa占2×2/3×1/3=4/9，aa占1/3×1/3=1/9，故紅∶粉∶白=4∶4∶1。

參考答案：A。

4 結(jié)束語

對孟德爾分離定律各類題型進(jìn)行了歸納總結(jié)，并詳細(xì)解析了相關(guān)題型的解題思路和方法，希望能幫助高考復(fù)習(xí)的學(xué)生理順解題思路，掌握解題方法，提高解題效率，并為高中生物教學(xué)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉志新.分離定律的常見題型及解題方法[J].生物學(xué)教學(xué)，2008，33（10）：58-59.

[2] 翟萍.高中生物遺傳題解題思路與方法[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，22（5）：73-75.