盤點高考對遺傳規律的創新考查

肖安慶

歷年來 遺傳題都是高考理綜的壓軸大戲，考查的內容沒有大的變化，但考查形式一直在變化之中。從多年命題趨勢看，考查遺傳規律的試題，多注重獲取信息和綜合運用能力的考查，具有綜合性強、新穎性大、難度高的特點。研究高考對遺傳規律試題的變化，對科學備考具有實質意義。

一、基因分離定律與胚胎致死

例1（山東卷·28·節選） 果蠅的灰體（E）對黑檀體（e）為顯性；短剛毛和長剛毛是一對相對性狀，由一對等位基因（B，b）控制。這兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進行雜交實驗，雜交組合、F1表現型及比例如下：

灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現了一只黑檀體果蠅。出現該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失。現有基因型為EE，Ee和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因。（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同）實驗步驟：

①用該黑檀體果蠅與基因型為_______________的果蠅雜交，獲得F1 ；

②F1自由交配，觀察、統計F2表現型及比例。

結果預測：

I.如果F2表現型及比例為__________________，則為基因突變；

II.如果F2表現型及比例為_________________，則為染色體片段缺失。

答案：答案一 ①EE；I.灰體∶黑檀體=3∶1；II.灰體∶黑檀體=4∶1；

答案二 ①Ee；I.灰體∶黑檀體=7∶9；II.灰體∶黑檀體=7∶8。

解析：如果是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee。選用EE果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F1為Ee，自由交配F2為Ee（灰體）：ee（黑檀體）=3：1；選用Ee果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F1為Ee：ee=1：1，配子E=1/4，e=3/4，自由交配F2為EE（灰體）：Ee（灰體）：ee（黑檀體）=1：6：9，灰體：黑檀體=7：9。

如果是親本果蠅在產生配子過程中發生了染色體片段缺失，則此黑檀體果蠅的基因型為e，產生含e和不含e（用O表示）兩種配子。選用EE果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F1為Ee：EO=1：1。F1的雌雄配子都為：E=1/2，e=1/4，O=1/4。自由交配F2為EE（灰體）：Ee（灰體）：EO（灰體）：ee（黑檀體）：eO（黑檀體）：OO（致死）=4：4：4：1：2：1，灰體：黑檀體=4：1；選用Ee果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F1為Ee：ee：E：e=1：1：1：1，雌雄配子都為：E=1/4，e=1/2，O=1/4，自由交配F2為EE（灰體）：Ee（灰體）：EO（灰體）：ee（黑檀體）：eO（黑檀體）：OO（致死）=1：4：2：4：4：1，灰體：黑檀體=7：8。

二、基因自由組合定律與基因位置的判斷

例2（天津卷·9·節選） 果蠅是遺傳學研究的經典材料，其四對相對性狀中紅眼（E）對白眼（e）、灰身（B）對黑身（b）、長翅（V）對殘翅（v）、細眼（R）對粗眼（r）為顯性。下圖是雄果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布。在用基因型為BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼親本進行雜交獲取果蠅M的同時，發現了一只無眼雌果蠅。為分析無眼基因的遺傳特點，將該無眼雌果蠅與果蠅M雜交，F1性狀分離比如下：

從實驗結果推斷，果蠅無眼基因位于______號（填寫圖中數字）染色體上，理由是________________。

答案：7、8（7或8）；無眼、有眼基因與其他各對基因間的遺傳均遵循自由組合定律。

解析：由于子代性狀有眼﹕無眼=1﹕1，且有眼和無眼果蠅中其他性狀均為3﹕1，說明控制有眼與無眼性狀的基因和控制其他性狀的基因位于非同源染色體上，據圖可知，只能位于7號或8號染色體上。

三、基因自由組合定律與交叉互換

例3（福建卷·28·節選） 摩爾根用灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，比例不為1∶1∶1∶1，說明F1中雌果蠅產生了 種配子。實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“ ”這一基本條件。

答案：4；非同源染色體上非等位基因。

解析：灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅測交，子代有4種表現型，可以肯定F1中的雌果蠅產生了4種配子，但分離比不是1：1：1：1，原因是這兩對等位基因為同源染色體基因上的非等位基因，即B與V，b與v分別位于一條染色體上，F1產生的配子有BV和bv，因交叉互換又產生了Bv和bV共四種配子。

例4（北京卷·30·節選） 擬南芥的A基因位于1號染色體上，影響減數分裂時染色體交換頻率，a基因無此功能；B基因位于5號染色體上，使來自同一個花粉母細胞的四個花粉粒分離，b基因無此功能。用植株甲（AaBB）與植株乙（AAbb）作為親本進行雜交實驗，在F2中獲得了所需植株丙（aabb）。雜交前，乙的1號染色體上整合了熒光蛋白基因C、R。兩代后，丙獲得C、R基因（下圖）。帶有C、R基因的花粉粒能分別呈現出藍色、紅色熒光。

（1）丙獲得了C、R基因是由于它的親代中的____________在減數分裂形成配子時發生了染色體交換。

（2）丙的花粉母細胞進行減數分裂時，若染色體在C和R基因位點間只發生一次交換，則產生的四個花粉粒呈現出的顏色分別是______________。

（3）本實驗選用b基因純合突變體是因為：利用花粉粒不分離的性狀，便于判斷染色體在C和R基因位點間________，進而計算出交換頻率。通過比較丙和 的交換頻率，可確定A基因的功能。

答案：（1）父本和母本（2）藍色、紅色、藍和紅疊加色、無色（3）交換與否和交換次數；乙。

解析：（1）F1中存在AC/a·Bb和AR/a·Bb的個體。二者作為父本與母本雜交時，分別在形成雌雄配子時發生交叉互換，產生了aCb和aRb的雌雄配子結合成丙。所以丙獲得C、R基因是由于F1在減數分裂形成配子時發生了染色體交換。（2）丙的花粉母細胞減數分裂時，若染色體在C和R基因位點見只發生一次交換，則產生的四個花粉粒，即aC、aR、aCR和a，熒光分別是藍色、紅色、紅藍疊加色和無色。

本實驗選用b基因純合個體是為了利用花粉粒不分離的性狀，便于觀察染色體在C和R基因位點間是否發生互換及交換次數。由于a基因存在，C、R基因容易發生交換，通過丙（aa）與乙（AA）比較，可確定A基因對于基因交換次數的影響。

四、伴性遺傳與突變體的檢測

例5（江蘇卷·33·節選） 有一果蠅品系，其一種突變體的X染色體上存在ClB區段用（XClB表示）。B基因表現顯性棒眼性狀；l基因的純合子在胚胎期死亡（XClBXClB與XClBY不能存活）；ClB存在時，X染色體間非姐妹染色單體不發生交換；正常果蠅X染色體無ClB區段用（X+表示）。果蠅的長翅（Vg）對殘翅（vg）為顯性，基因位于常染色體上。下圖是研究X射線對正常眼果蠅X染色體誘變示意圖。請回答下列問題：

為了鑒定X染色體上正常眼基因是否發生隱性突變，需用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，X染色體的誘變類型能在其雜交后代 果蠅中直接顯現出來，且能計算出隱性突變頻率，合理的解釋是 ；如果用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，不能準確計算出隱性突變頻率，合理的解釋是 。

答案 棒眼雌性；雄性；雜交后代中雄果蠅X染色體來源于親代雄果蠅，且X染色體間未發生交換，Y染色體無對應的等位基因；正常眼雌性；X染色體間可能發生了交換。

解析 親代XCIBX+與X？Y雜交產生的F1中，雌性XCIBX？（棒眼）和X？X+（正常眼），雄性X+Y（正常眼）和XCIBY（死亡）。由于ClB存在時， X 染色體間非姐妹染色單體不發生交換，即XCIB X？不發生交叉互換；若ClB不存在時，X？ X+可能發生交叉互換。又因為F2中雄蠅的X染色體來源于親代雄蠅，Y染色體無對應的等位基因，故隱性突變可以在F2代雄性中顯性出來。當選擇F1棒眼雌性XCIBX？與正常眼雄性X+Y交配，F2代雄性將會出現表現型為棒眼、正常眼或棒眼、隱性突變體，可根據F2代隱性突變體在雄性中的比例，計算出隱性突變頻率；當選擇F1雌性正常眼X？X+與正常眼雄性X+Y交配，由于雌性染色體X？與X+可能發生交叉互換，不能準確計算出隱性突變頻率。

五、基因分離定律與人類遺傳病

例6（新課標I卷·5） 下圖為某種單基因常染色體隱性遺傳病的系譜圖（深色代表的個體是該遺傳病患者，其余為表現型正常個體）。近親結婚時該遺傳病發病率較高，假定圖中第Ⅳ代的兩個個體婚配生出一個患該遺傳病子代的概率是1/48，那么得出此概率值需要的限定條件是（ B ）

A.Ⅰ-2和Ⅰ-4必須是純合子

B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必須是純合子

C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必須是雜合子

D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必須是雜合子

解析：該遺傳病為常染色體隱性，無論I-2和I-4是否純合，II-2、II-3、II-4、II-5的基因型均為Aa。若II-1、Ⅲ-1純合，則Ⅲ-2為1/2Aa、Ⅳ-1為1/4Aa；Ⅲ-3為2/3Aa，若Ⅲ-4純合，則Ⅳ-2為2/3×1/2=1/3Aa；故Ⅳ的兩個個體婚配，子代患病的概率是1/4×1/3×1/4=1/48。若Ⅲ-2和Ⅲ-3一定是雜合子，則無論Ⅲ-1和4是同時AA或同時Aa或一個是AA另一個是Aa，后代患病概率都不可能是1/48。Ⅳ的兩個個體婚配，子代患病概率與II-5的基因型無關；若Ⅳ的兩個個體都是雜合子，則子代患病的概率是1/4。