例析遗传题解题的一般步骤与方法

潘冬

摘要 以历年全国新课标卷高考生物试题为例，阐述遗传题解题的一般步骤与方法，以期更好地帮助师生举一反三，备战2020年生物高考。

关键词 全国新课标卷 遗传题 解题方法

中图分类号C633. 91

文献标志码B

1 概述

科学思维是生物学学科核心素养之一，是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。简而言之，科学思维可以概括为利用“逻辑推理”来解决问题的思维方法。高考生物试题中对科学思维的考查非常普遍，属于高考生物试题能力考查要求中的“综合运用能力”，是高考考查的重点，而试题中的遗传题则是这项能力考查的集中体现。其解题的一般步骤如图1所示。

2 例析

2.1 判断性状的显隐性

【例1】（2018.全国新课标.I卷）果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。己知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例见表1。

（1）根据杂交结果，_____ （填“能”或“不能”）判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是_____ ，判断依据是____。

（2）若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性（要求：写出杂交组合和预期结果）。________。

（3）若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有 _____ 种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为 ____-（填“显性”或“隐性”）。

参考答案：（1）不能无眼只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离;（2）杂交组合：无眼×无眼;预期结果：若子代中无眼：有眼=3：1，则无眼为显性性状;若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状;（3）8隐性

解析：（1）第二空、三空，已知控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上（设该性状由A/a 一对等位基因控制），若无眼为隐性性状，则亲代无眼雌蝇基因型为（XaXa），有眼雄蝇基因型为（XAy），子代雌性个体全为有眼，雄性个体全为无眼，与题不符，所以无眼为显性性状。（2）己知控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，可让表中杂交子代中无眼雌果蝇和无眼雄果蝇交配，观察子代的性状表现。若子代中无眼：有眼=3：1，则无眼为显性性状，若子代全为无眼，则无眼为隐性性状。（3）第二空，己知控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，则控制三对性状的基因独立遗传。由题表所示杂交结果可知，灰体、长翅性状为显性。用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1中三对等位基因都杂合，故Fi相互交配后，如果黑檀体长翅无眼所占比例为3/64= 1/4x3/4x1/4，说明无眼性状为隐性。

规律：判断性状显隐性的方法一般有：①假设推理法，即先假设某一性状为显性（或隐性），再确定亲代基因型，推导子代基因型及表现型，进而得出相符（或不符）的结论，如“（1）题”。②数据分析法，即根据亲子代的表现型及比例进行正推或逆推，若子代出现性状分离，且比例为3：1，则“3”或“3/4”的性狀为显性，“1”或“1/4”的性状为隐性，如“（3）题”。③实验设计法，即选择适合的材料进行自交或杂交，观察并分析后代的表现型及比例。

“假设推理法”适用于“显隐性的判断及判断依据”的考查;“数据分析法”要求考生灵活处理并运用性状分离比“3：1”及变式“1/4”或“3/4”;“实验设计”要求选择合适的实验材料、实验方法，正确表述实验结果与结论。

2.2 判断基因的位置

[例2]（2018.全国新课标.III卷）某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果（红）与黄果（黄）、子房二室（二）与多室（多）、圆形果（圆）与长形果（长）、单一花序（单）与复状花序（复）。实验数据见表2。

回答下列问题：

（1）根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于上________- ，依据是____________ ;控制乙组两对相对性状的基因位于 ___________ （填“一对”或“两对”）同源染色体上，依据是________。

（2）某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合的比例 ________________ 。

参考答案：（1）非同源染色体F2中两对相对性状表现型的分离比符合9：3：3：1 一对F：中每对相对性状表现型的分离比都符合3：1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9：3：3：1

（2）1：1：1：1

解析：①假设四对相对性状可分别由A/a、B/b、C/c、D/d四对等位基因控制，根据表2数据可知，甲组中红果（红）对黄果（黄）为显性、子房二室（二）对多室（多）为显性。仅考虑果实颜色和子房室数两对相对性状，则甲组F.基因型为AaBb，Fi自交得F2表现型及其比例约为红二（A B）：红多（A_bb）：黄二（aaB）：黄多（aabb）=9：3：3：1，符合基因自由组合定律的性状分离比，即控制甲组果实颜色和子房室数两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组中圆形果（圆）对长形果（长）为显性、单一花序（单）对复状花序（复）为显性，则乙组F1基因型为CcDd，F1自交得F2：果形中圆（C-）：长（cc）=3：1，花序中单（D_）：复（dd）=3：1，说明果形和花序遵循分离定律。但是，这两对相对性状表现型的分离比不符合9：3：3：1，说明控制果形和花序两对等位基因不符合自由组合定律，即控制乙组果形和花序的两对等位基因位于一对同源染色体上。②乙组中的两个F1自交得F2的表现型及其比例的原因可能是F.在减数分裂形成配子时，同源染色体中的非姐妹染色单体间发生交叉互换，产生四种配子及其比例为CD：Cd：cD：cd=4：1：1：4， CD： Cd：cD： cd=1：4：4：1。根据题意，C/c、D/d两对等位基因位于一对同源染色体上，若用“长复（ccdd）”分别与乙组的FI（CcDd）进行测交，其子代的表现型及其比例为不出现1：1：1：1，可能出现的结果是4：1：1：4或1：4：4：1。

规律：判断基因位置的方法一般有：（1）直接描述法。①若F1自交，后代出现性状分离比为“9：3：3：1”及某性状所占比例为“1/16”等变式，测交后代表现型及比例为“1：1：1：1”及某性状所占比例为“1/4”等变式，则两对等位基因位于两对同源染色体（或非同源染色体）上，反之，则位于一对同源染色体上，如“（1）题、（2）题”。②据杂交（或正反交）后代雌雄个体表现型及比例不同，可初步确定基因位于X染色体上。③若假设基因位于常染色体上，分析后代雌雄个体表现型及比例是否与题意一致，不一致，则基因位于X染色体上。（2）实验设计法，即利用染色体上的基因的遗传规律不尽相同进行实验设计。①若杂交后代性状的遗传遵循自由组合定律，即可确定基因位于非同源染色体上;②若隐性雌个体与显性雄个体杂交，后代雌个体全为雄性，雄性个体全为隐性，即可确定基因位于X染色体上;③若杂合雌个体与相同性状的雄个体杂交，后代雌个体全为一种性状，雄个体有两种表现型，则可确定基因位于X染色体上。

“直接描述法”适用于“实验数据和实验结果分析”的考查;而“实验设计法”要求考生能够选择合适的材料、方法，正确表述实验预期结果与结论。

2.3 确定基因型与计算

[例3]（2017.全国新课标.I卷）果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上;长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是

（）

A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr

B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16

C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同

D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体

参考答案：B。

解析：根据两对相对性状的显隐性、基因的位置及亲代的表现型，可直接推出亲本己知的基因型为B—X-X、B__X-Y，同时又己知F1雄蝇中有1/8为白眼残翅（bbXry），则亲本常染色体上的基因型均为Bb，雌性个体性染色体的基因型为X-X;若亲本雌性个体性染色体的基因型为XrX'，则雄性个体性染色体的基因型为XRy，F1中出现长翅雄蝇的概率为3/4（长翅）×1（雄性）=3/4，与题不符，则可推导亲本雌性个体性染色体上的的基因型为XRXr，雄性个体性染色体上的基因型为X'Y，即亲本雌蝇的基因型是BbXRX，雄蝇的基因型是BbXry。F1中出現长翅雄蝇（BX_Y）的概率为3/4（长翅）×1/2（雄性）=3/8。亲本雌蝇产生XR和Xr两种配子，雄蝇产生Xr和Y两种配子，在雌、雄亲本产生的配子中Xr均占1/2。白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，减数分裂形成的极体的基因型可为bX'。

规律：确定基因型的前提是“已知性状的显隐性”和“基因的位置”，可以利用“正向与逆向组合推导”，即根据亲子代表现型及比例写出已知亲子代的基因型，接着利用“拆分法”或“假设法”单独分析确定每一对相对性状的分离比（有时候需要对数据进行整理加工），再组合。而计算概率的最常用的方法是“拆分法”——单独分析每一对相对性的分离比（有时候需要对数据进行整理加工），并结合题目要求，然后利用乘法原理，最后直接相乘即可。

3 小结

遗传题的考查核心是假说一演绎法，要求学生能够基于生物学事实和证据运用演绎与推理的方法，阐述生命现象及规律。因此，遗传题的解题方法应着重训练学生“演绎与推理”的思维方法和思维习惯。