基因分離定律的異常情況分析

朱奕偉+朱曉文

【摘 要】基因的分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)，是高中生物的核心知識之一，是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。而基因分離定律的異常試題我們較少研究。近幾年的高考對本考點(diǎn)的考查試題形式較多。如選擇、簡答、綜合分析等，考查的知識多為對概念的理解、基因型和表現(xiàn)型幾率的計(jì)算及分離定律異常在實(shí)踐上的應(yīng)用等。運(yùn)用揭示定律的科學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用分離定律解決實(shí)踐中的相關(guān)問題是今后命題的主要趨勢。

【關(guān)鍵詞】樣本大??；從性遺傳；復(fù)等位基因；致死現(xiàn)象

一、樣本大小

遺傳定律是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，只有樣本足夠大，才有規(guī)律性。當(dāng)子代數(shù)目較少時，不一定符合預(yù)期的分離比。如兩只雜合黑豚鼠雜交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能全為黑色或全為白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至還可能3白1黑。

二、從性遺傳

在涉及常染色體上一對等位基因控制的性狀遺傳中，有時會出現(xiàn)某一基因型個體在雌、雄（或男、女）個體中表現(xiàn)型不同的現(xiàn)象，即從性遺傳現(xiàn)象，然而該類基因在傳遞時并不與性別相聯(lián)系，這與位于性染色體上基因的傳遞有本質(zhì)區(qū)別。

從性遺傳的本質(zhì)為：表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件（性激素種類及含量差異）。

三、復(fù)等位基因

在一個群體內(nèi)，同源染色體的某個相同位置上的等位基因超過2個以上，此時這些基因就稱為復(fù)等位基因。不要認(rèn)為“復(fù)等位基因”違背了體細(xì)胞中遺傳因子“成對存在”原則，事實(shí)上“復(fù)等位基因”在體細(xì)胞中仍然是成對存在的。如人類的 ABO血型是由“i、IA、IB”3個復(fù)等位基因決定的。當(dāng)兩個顯性基因同時存在時，兩個顯性性狀同時顯現(xiàn)，如IAIB表現(xiàn)為AB型，此現(xiàn)象稱為共顯性。這種現(xiàn)象也會導(dǎo)致后代出現(xiàn)不同于3∶1的正常分離比。

四、致死現(xiàn)象

1.胚胎致死

a.隱性致死：由于aa死亡，所以Aa自交后代中只有一種表現(xiàn)型，基因型及比例為Aa：AA=2∶1。

b.顯性純合致死：由于AA死亡，所以Aa自交后代中有兩種表現(xiàn)型，基因型及比例為Aa：aa=2∶1。

2.配子致死

致死基因在配子時期發(fā)生作用，從而不能形成有生活力的配子的現(xiàn)象。例如A基因使雄配子致死，則Aa自交時，只能產(chǎn)生一種成活的a雄配子，A、a兩種雌配子，形成的后代有兩種基因型且比例為Aa：aa=1∶1。

規(guī)律技巧：若某一性狀的個體自交總出現(xiàn)特定的比例2∶1，而非正常的3∶1，則推斷可能是顯性純合致死，并且顯性性狀的個體（存活的）有且只有一種基因型（Aa）雜合子。解決此類題只要依照題干要求寫出遺傳圖解，將致死個體去除即可。而對于由復(fù)等位基因控制的性狀遺傳，解題的技巧為先寫出相應(yīng)基因型與對應(yīng)的表現(xiàn)型，便可很方便選擇相應(yīng)品種進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。

例1.一對雜合黑色豚鼠交配，產(chǎn)下了4只小豚鼠，這四只小豚鼠的表現(xiàn)型是（ ）

A.全部是黑色 B.黑白各一半

C.黑白之比為3∶1

D.以上情況均有可能

分析：雜合的黑色豚鼠交配理論上后代的表現(xiàn)型及比例為：黑色

白色=3∶1。但是本題中，產(chǎn)下四只小豚鼠，由于形成受精卵是雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，則子代的四只小豚鼠可能是全為黑色，全為白色，黑白各一半，黑白之比為3∶1等情況，因此本題應(yīng)選D。本題，由于產(chǎn)下的子代只有4只，子代統(tǒng)計(jì)的樣本太少，所以子代的比例也不是3∶1。

例2.人類禿發(fā)遺傳是由位于常染色體上的一對等位基因b+和b控制的，b+b+表現(xiàn)正常，bb表現(xiàn)禿發(fā)，雜合子b+b在男性中表現(xiàn)禿發(fā)，而在女性中表現(xiàn)正常；一對夫婦丈夫禿發(fā)妻子正常，生育一禿發(fā)兒子和一正常女兒。下列表述正確的是（ ）

A.人類禿發(fā)遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，屬于伴性遺傳

B.禿發(fā)兒子和正常女兒的基因型分別是bb和b+b

C.若禿發(fā)兒子和正常女兒基因型相同，父母一定是純合子

D.這對夫婦再生一女兒是禿發(fā)的概率是0或25%或50%

答案：D

分析：由題干可知這一對基因的遺傳遵循基因的分離定律，且雜合子b+b在不同的性別中表現(xiàn)型不同，由此可以推出這一對夫婦的基因組合有多種可能，分析如下：①♂bb（禿發(fā)）×♀b+b+（正常）→b+b（男為禿發(fā)，女為正常）；②♂b+b（禿發(fā)）×♀b+b+（正常）→b+b+（男女都正常）∶b+b（男為禿發(fā)，女為正常）=1∶1；③♂b+b（禿發(fā)）×♀b+b（正常）→b+b+（男女都正常）∶b+b（男為禿發(fā)，女為正常）∶bb（男女都為禿發(fā)）=1∶2∶1；④♂bb（禿發(fā)）×♀b+b（正常）→b+b（男為禿發(fā)，女為正常）：bb（男女都為禿發(fā)）=1∶1，所以這對夫婦再生一女兒禿發(fā)的概率為0或25%或50%。

例3.人的ABO血型可以遺傳，由IA、IB、i三個復(fù)等位基因決定。有一對夫妻，丈夫的血型是A型，他的妹妹是B型、父親是A型、母親是AB型。妻子的血型是B型，她的弟弟是O型、父母都是B型。這對夫妻生的孩子血型為O型的可能性（ ） ）

A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12

答案：D

例4.無尾貓是一種觀賞貓。貓的無尾、有尾是一對相對性狀，按基因的分離定律遺傳。為了選育純種的無尾貓，讓無尾貓自交多代，但發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約1/3 的有尾貓，其余均為無尾貓。由此推斷正確的是（ ）

A.貓的有尾性狀是由顯性基因控制的

B.自交后代出現(xiàn)有尾貓是基因突變所致

C.自交后代無尾貓中既有雜合子又有純合子

D.無尾貓與有尾貓雜交后代中無尾貓約占1/2

答案 D

分析：本題中讓無尾貓自交多代，發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)有尾貓，可以推斷無尾貓為顯性而有尾貓為隱性A錯誤；而無尾貓自交多代，每一代總會出現(xiàn)約1/3的有尾貓而不是1/4，則說明有顯性性狀中的沒有純合子（顯性純合致死），D正確。本題中由于顯性性狀中沒有純合子，因此F1自交的F2代中性狀他離比也不是3∶1而是顯性比隱性為2∶1。

鞏固訓(xùn)練：

（1）一只突變型雌性果蠅與一只野生型雄性果蠅交配后，產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個體之比也為2∶1.這個結(jié)果從遺傳學(xué)角度作出的合理解釋是（ ）

A.該突變基因?yàn)槌Ｈ旧w顯性基因

B.該突變基因?yàn)閄染色體隱性基因

C.該突變基因使得雌配子致死

D.該突變基因使得雄性個體致死

（2）食指長于無名指為長食指，反之為短食指，該相對性狀由常染色體上一對等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示長食指基因。）此等位基因表達(dá)受性激素影響，TS在男性為顯，TL在女性為顯性。若一對夫婦均為短食指，所生孩子既有長食指又有短食指，則該夫婦再生一個孩子是長食指的概率為（ ）

A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4

答案：1.D，2.A