高中生物學(xué)中連鎖遺傳類試題歸類分析

祝遠(yuǎn)超

遺傳定律既是高中生物學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)，也是高考的核心考點(diǎn)，近幾年高考生物學(xué)試題中經(jīng)常涉及到連鎖遺傳問題，那么，此類試題常見的題型有哪些，又該如何解答呢？

一、連鎖的定義、實(shí)質(zhì)和類型

處于同一染色體上的基因遺傳時(shí)較多地聯(lián)系在一起的現(xiàn)象稱為連鎖.當(dāng)兩對(duì)或多對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上時(shí)，其遺傳是不遵循基因的自由組合定律的，而是按照連鎖和交換定律向后代傳遞，即在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，位于同一條染色體上的不同基因，常常連在一起進(jìn)入配子：在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體發(fā)生纏繞，并交換相應(yīng)的片段，因而產(chǎn)生了基因的重組，控制連鎖性狀的基因叫連鎖基因.連鎖基因之間能夠發(fā)生交換的叫不完全連鎖，不能發(fā)生交換、100%聯(lián)系在一起傳遞到下一代的叫完全連鎖.

二、連鎖遺傳類試題歸類分析

1.完全連鎖類試題的分析

自然界的生物體內(nèi)真正完全連鎖的基因并不多見，但南于高中生物學(xué)教材中一般都沒有涉及到基因的連鎖和交換定律，故在解題時(shí)一般不考慮交叉互換，即也按完全連鎖處理.此類試題有“正推型”和“逆推型”兩種.

（1）根據(jù)親代的基因型及基因的位置關(guān)系推斷子代的表現(xiàn)型及比例

若親代的基因型為AaBb.兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上且完全連鎖，假設(shè)A對(duì)a和B對(duì)b均為完全顯性，且無基因互作和致死現(xiàn)象，則AaBb自交后代的表現(xiàn)型及比例如下：①若A和B位于一條染色體上.a和b位于另一條染色體上，則基因型為AaBb的個(gè)體產(chǎn)生雌雄配子的比例均為AB： ab=l：I.故自交后代的基因型及比例為AABB： AaBb：aabb =1：2：1.表現(xiàn)型及比例為A__B_（性狀甲）：aabb（性狀乙）=3：1;②若A和b位于一條染色體上，a和B位于同源染色體的另一條染色體上且完全連鎖，則基因型為AaBb的個(gè)體產(chǎn)生雌雄配子的比例均為Ab： aB=1：1.故自交后代的基因型及比例為AAbb： AaBb： aaBB=1：2：1.表現(xiàn)型及比例為A-bb（性狀甲）：A_B_（性狀乙）：aaB_（性狀丙）=1：2：1.

例l（2017.湖北天門、仙桃、潛江三市聯(lián)考.33節(jié)選）：牡丹是自花傳粉植物，有多個(gè)優(yōu)良品種，其花的顏色由兩對(duì)基因（A、a和B、b）控制，A基因控制色素合成，該色素隨液泡中細(xì)胞液的pH降低而顏色變淺.B基因與細(xì)胞液的酸堿性有關(guān)，其基因型與表現(xiàn)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1.

有人認(rèn)為A、a和B、b基因位于一對(duì)同源染色體上，也有人認(rèn)為A、a和B、b基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，現(xiàn)利用紅色牡丹（ AaBb）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，

實(shí)驗(yàn)步驟：讓紅色牡丹（ AaBb）植株自交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代中牡丹花的顏色和比例（不考慮交叉互換）.

實(shí)驗(yàn)預(yù)測及結(jié)論：①若子代牡丹花色為

，則A、a和B、b基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，②若子代牡丹花色為___ ，則A、a和B、b基因位于一對(duì)同源染色體上，且A和B位于一條染色體上，a和b位于另一條染色體上.③若子代牡丹花色為____ ，則A、a和B、b基因位于一對(duì)同源染色體上，且A和b位于一條染色體上.a和B位于另一條染色體上.

解析若A、a和B、b基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，則牡丹花色的遺傳遵循基因的自由組合定律.AaBb×AaBb→3/16A bb（紫色）、6/16A_Bb（紅色）、3/16A_BB +4/16aa_ __（白色），故子代表現(xiàn)型及比例為紫色：紅色：白色=3：6：7;若A、a和B、b基因位于一對(duì)同源染色體上，且A和B位于一條染色體上.a和b位于另一條染色體上，則AaBb×AaBb→AABB（白色）：AaBb（紅色）：aabb（白色）=1：2：1，即紅色：白色=1：1：若A、a和B、b基因位于一對(duì)同源染色體上，且A和b位于一條染色體上.a和B位于另一條染色體上，則AaBb×AaBb→AAbb（紫色）：AaBb（紅色）：aaBB（白色）=1：2：1.

答案：①紫色：紅色：白色=3：6：7②紅色：白色=1：1 ③紫色：紅色：白色=1：2：1

（2）根據(jù)子代的表現(xiàn)型及比例推斷親代基因的連鎖情況

例2（2016，上海嘉定一模，30）某種植物細(xì)胞常染色體上的A、B、T基因?qū)、b、t完全顯性，讓紅花（A）高莖（B）圓形果（T）植株與隱性性狀的白花矮莖長形果植株測交，子一代的表現(xiàn)型及其比例是紅花矮莖圓形果：白花高莖圓形果：紅花矮莖長形果：白花高莖長形果=1：1：1：1.則下列正確表示親代紅花高莖圓形果的基因型的是（

）.

解析此類試題有兩種解法：

方法一根據(jù)連鎖性狀進(jìn)行分析：由子一代的表現(xiàn)型可知，紅花和矮莖性狀總是一起出現(xiàn)、白花和高莖性狀也總是一起出現(xiàn)，即紅花和矮莖性狀連鎖，白花和高莖性狀連鎖，故A、a與B、b位于一對(duì)同源染色體上，且A與b位于一條染色體上.a與B位于另一條染色體上，結(jié)合選項(xiàng)可知，答案為D.

方法二根據(jù)親代產(chǎn)生的配子進(jìn)行分析：由題意可知，親本的基因型為AaBbTt和aabbtt.r因aabbtt只產(chǎn)生abt -種配子，所以子一代的基因型為AabbTt、aaBbTt、Aabbtt、aaBbtt.從而可知AaBbTt產(chǎn)生的配子為AbT： aBT： Abt： aBt-1：1：1：1，分析可知，A與b連鎖，a與B連鎖，故答案為D.

點(diǎn)撥對(duì)常染色體遺傳而言，無論基因的位置關(guān)系如何，以及是否完全連鎖，含n對(duì)等位基因（n≥2）的純合子均只產(chǎn)生一種配子，

例3（2017，湖北七市州3月聯(lián)考，32節(jié)選）玉米種子的顏色由三對(duì)等位基因共同控制，其中顯性基因A、B、R同時(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為有色;其他情況都為無色，現(xiàn)用一種有色種子植株分別與三種無色種子植株雜交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示（不考慮突變和交叉互換）.請(qǐng)回答下列問題：

（1）根據(jù)①②③i組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，控制花色的三對(duì)等位基因位于 對(duì)同源染色體上，其中A、a與R、r的遺傳____（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由組合定律.

（2）若讓親本中的有色種子植株自交，則F.的表現(xiàn)型及比例為

.

解析（1）由題意可知，有色種子植株的基因型為A_B_R_.實(shí)驗(yàn)①中aaBBrr產(chǎn)生的配子為aBr，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該有色種子植株不能產(chǎn)生含A和R的配子，因此可得如下結(jié)論：首先，該有色種子植株基因組成中只有一個(gè)A和一個(gè)R基因，即其基因型為AaB_Rr：第二.A、a和R、r位于一對(duì)同源染色體上，且A和r位于一條染色體上，a和R位于另一條染色體上，由實(shí)驗(yàn)②的結(jié)果可知，該有色種子植株產(chǎn)生含A和B的配子占1/4.故其基因組成中只有一個(gè)B基因，即其基因型為AaBbRr，且A、a和B、b分別位于兩對(duì)同源染色體上.所以，控制花色的三對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，其中A、a與R、r的遺傳不遵循基因的自由組合定律.

（2）由親本中有色種子植株的基因型及基因的位置關(guān)系可知，其產(chǎn)生的配子種類及比例為ABr：Abr： aBR： abR=1：1：1：1，由此可求得親本有色種子植株自交，F(xiàn).的表現(xiàn)型及比例為有色種子：無色種子=6/16： 10/16 =3：5.

答案：（1）2不遵循

（2）有色種子：無色種子=3：5.

點(diǎn)撥在解答連鎖遺傳類試題時(shí)，可根據(jù)配子進(jìn)行分析.

針對(duì)性訓(xùn)練1 （2016，濰坊二模，32節(jié)選）玉米種子的顏色由三對(duì)等位基因共同控制，顯性基因A、B、R同時(shí)存在時(shí)種子表現(xiàn)有色，其余為無色.現(xiàn)用一種有色種子植株分別與三種無色種子植株雜交，結(jié)果如表3所示（不考慮染色體交叉互換的情況）.請(qǐng)回答下列問題：

（1）根據(jù)①、②兩組雜交結(jié)果推斷，該有色種子植株基因型為 ___ .綜合考慮三組雜交結(jié)果，可判斷該有色種子植株的三對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出來（用豎線表示染色體，黑點(diǎn)表示基因的位置）.

（2）如果①、②、③組產(chǎn)生的F1數(shù)目相等，且將三組F.混合，則有色種子與無色種子比例是

，無色種子的基因型共有 種.

答案：（1） AaBbRr 三對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系如圖3所示;（2）1：2 8.

2.不完全連鎖類試題的分析

例4（2016年山東日照一模，32）水稻的高桿對(duì)矮桿為完全顯性，由一對(duì)等位基因（A、a）控制，抗病對(duì)易感病為完全顯性，由另一對(duì)等位基因（B、b）控制，現(xiàn)有純合高桿抗病和純合矮桿易感病的兩種親本雜交，所得F，自交，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)F，的表現(xiàn)型及比例都近似得到如下結(jié)果：高桿抗?。焊邨U易感病：矮桿抗?。喊珬U易感病= 66：9：9：16.據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問題：（l）抗病和易感病的遺傳

（遵循/不遵循）基因的分離定律，上述兩對(duì)等位基因的遺傳_____（遵循/不遵循）基因的自由組合定律.（2）F：代中出現(xiàn)了親本所沒有的新的性狀組合，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是F.在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了_____ .（3）有人針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了假說：①控制上述性狀的兩對(duì)等位基因位于 對(duì)同源染色體上;②Fl通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌雄配子的比例都是AB： Ab： aB： ab =4：1：1：4：③受精時(shí)雌雄配子 .

為驗(yàn)證上述假說，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：____.

解析 水稻的抗病和易感病是由一對(duì)等位基因（B、b）控制的，故其遺傳遵循基因的分離定律，由題意易知，F(xiàn)，的基因型為AaBb.由于F2的表現(xiàn)型比例為66：9：9：16.該比例已是近似比，且無論怎樣化簡也不能將其比值之和變?yōu)?6.而整道試題中并未提及有致死現(xiàn)象，故上述兩對(duì)等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律（因?yàn)锳aBb自交，在無致死現(xiàn)象的前提下，若遵循基因的自由組合定律，則子代表現(xiàn)型比例的比值之和為16，如9：3：3：1，9：7等）.又因?yàn)镕2中出現(xiàn)了重組性狀——高桿易感病、矮桿抗病，說明發(fā)生了基因重組.而基因重組有自由組合和交叉互換兩種類型，既然不是前者，那一定是后者.由于矮桿易感病植株（ aabb）只產(chǎn)生ab -種配子，而F.產(chǎn)生的配子種類和比例題中已告知，故可通過對(duì)F.測交來驗(yàn)證上述假說.根據(jù)受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合可得，測交實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果為高桿抗?。焊邨U易感病：矮桿抗?。喊珬U易感病=4：1：1：4.

答案：（1）遵循不遵循（2）交叉互換（或基因重組） （3）①1 ③隨機(jī)結(jié)合將兩純合親本雜交得到的F，代與純合矮桿易感病的水稻雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例：所得子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為：高桿抗?。焊邨U易感病：矮桿抗?。喊珬U易感病=4：1：1：4.

點(diǎn)撥（1）若AaBb自交后代表現(xiàn)型比例的比值之和不是16（無致死現(xiàn)象），則說明兩對(duì)等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律，故兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，具有連鎖遺傳現(xiàn)象.具體情形有如下幾種（假設(shè)非等位基因間無相互作用）：

①若AaBb自交后代有2種表現(xiàn)型，則說明A和B位于一條染色體上.a和b位于另一條染色體上，且完全連鎖.

②若AaBb自交后代有3種表現(xiàn)型，則說明A和b位于一條染色體上，a和B位于另一條染色體上，且完全連鎖.

③若AaBb自交后代有4種表現(xiàn)型，則是不完全連鎖，非等位基因的位置關(guān)系可根據(jù)AaBb產(chǎn)生配子的比例來確定：因親型配子所占比例顯著高于重組型配子，故占比較高的為親型配子，如例4中的AB、ab;占比較低的為重組型配子，如例4中的Ab、aB.親型配子中的基因位于同一條染色體上，如例4中A和B位于一條染色體上.a和b位于另一條染色體上.重組型配子的產(chǎn)生是減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換引起的.

（2）對(duì)于不完全連鎖類試題，只要題中給出了雙雜合子產(chǎn)生配子的種類及比例，便可用棋盤法得出其自交或測交后代的表現(xiàn)型比例.

針對(duì)性訓(xùn)練2（2018年全國卷Ⅲ，31）某小組利用某二倍體自花傳粉植物進(jìn)行兩組雜交實(shí)驗(yàn)，雜交涉及的4對(duì)相對(duì)性狀分別是：紅果（紅）與黃果（黃）、子房二室（二）與多室（多）、圓形果（圓）與長形果（長）、單一花序（單）與復(fù)狀花序（復(fù)）.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4.

回答下列問題：

（l）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：控制甲組兩對(duì)粗對(duì)性狀的基因位于___上，依據(jù)是____;控制乙組兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于

（填“一對(duì)”或“兩對(duì)”）同源染色體上，依據(jù)是 .

（2）某同學(xué)若用“長復(fù)”分別與乙組的兩個(gè)F，進(jìn)行雜交，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析，其子代的統(tǒng)計(jì)結(jié)果不符合 的比例，

答案：（1）兩對(duì)同源染色體（或非同源染色體）F，出現(xiàn)9：3：3：1的性狀分離比一對(duì)F2中圓：長=3：1、單：復(fù)=3：1，但F：并未出現(xiàn)9：3：3：1的性狀分離比，說明兩對(duì)等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律;（2）1：1：1：1.

總之，高中生物學(xué)中的連鎖類試題題型較多，判斷基因是否連鎖的方法有i種：①看有無連鎖性狀：②對(duì)雙雜合子進(jìn)行測交，看測交后代的表現(xiàn)型比例是否符合1：1：1：1（無基因互作及致死現(xiàn)象）;③雙雜合子自交后代表現(xiàn)型比例的比值之和是否為16（無致死現(xiàn)象）.對(duì)于完全連鎖類試題，無論是“正推型”還是“逆推型”，均可根據(jù)配子進(jìn)行分析.

（收稿日期：2022 - 03 - 02）