把握實質靈活應答

杜海

[摘? ?要]遺傳定律的實驗驗證是近年來高考理綜命題的常見題型。這類試題的一些信息及條件的呈現較為隱蔽，解答時需準確挖掘信息，把握遺傳問題的實質，做到靈活應答，從而確保得分。

[關鍵詞]遺傳定律;實驗驗證;多樣考查

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）05-0079-02

從近幾年的高考理綜命題趨勢來看，遺傳是必考模塊。而遺傳問題中，實驗設計題又是常考的題型，主要涉及顯隱性的實驗確定、基因位置的判斷、遺傳定律的實驗驗證等。在解決此類問題時，學生大體掌握了一些基本的思路方法，如自交法、測交法、雌隱雄顯法、正反交法等。但這類試題的一些信息及條件的呈現較為隱蔽，學生若不能準確挖掘信息，把握遺傳問題的實質，做到靈活應答，往往會造成失分。下面筆者試舉幾例來一一體會。

【例1】某植物是一種雌雄同株的二倍體（2N=20）植物，花的顏色與細胞中的色素有關，當細胞中含有甲物質時呈紫色，含有乙物質時呈紅色，無甲和乙時呈白色。與這些色素合成有關的部分酶和基因情況如下表所示

[色素 丁? ?→? ?丙? ?→? ?乙? ?→? 甲 酶 酶1? ? ? ? ? ? ? 酶2? ? ? ? ? ?酶3 控制酶合成的基因 A B D 相應的等位基因 a b d 基因所在的染色體 9號 10號 10號 ]

（注：顯性基因對隱性基因完全顯性，生長發育過程中不發生基因突變且在形成配子過程中不發生交叉互換），請回答下列問題：

（1）現有純合紅花植株，請在如圖框中畫出三對基因在染色體上可能的位置關系。（注：方框內只要畫出與上述基因相關的染色體，用豎線表示染色體，黑點表示基因的位點，并標上相應的基因）

（2）若要驗證基因分離定律，應選用基因型為

的植株與上述純合紅花植株雜交。

（3）若某一基因型為AaBbDd的植株自交，子代所開花的性狀及分離比為或?。

【解析】（1）分析題干可知，當細胞中含有甲物質時呈紫色，含有乙物質時呈紅色，故由代謝過程可知細胞中必須含有基因A、B，不能有D，因此純合紅花植株的基因型為AABBdd，基因在染色體上的位置關系圖示略（提示：分析表格中信息可知，B（b）和D（d）位于一對同源染色體上，A（a）位于另一對同源染色體上）。

（2）基因分離定律適合于一對相對性狀的遺傳，對于基因分離定律的驗證教材一般采用測交法，即用雜合子與隱性純合子雜交。上述純合紅花植株的基因型為AABBdd，因此應選擇用基因型為AABBDd的植株與之雜交。

（3）若基因型為AaBbDd的玉米植株自交，如果B和D在同一染色體上，則該植株產生的配子基因型及比例是ABD、Abd、aBD、abd，比例為1∶1∶1∶1，自交后代的基因型及比例是：A_B_D_∶A_bbdd∶aaB_D_∶aabbdd=9∶3∶3∶1，所結籽粒的性狀及分離比為紫色∶白色= 9∶7;如果B和d在同一條染色體上，則該植株產生配子的基因型及比例是ABd∶abD∶AbD∶aBd=1∶1∶1∶1，自交后代的基因型是6A_B_D（紫色）、3A_B_dd（紅色）、3A_bbD_、2aaBbDd、1aabbDD、1aaBBdd，所結籽粒的性狀及分離比為紫色∶紅色∶白色=6∶3∶7。

【總結感悟】解答本題首先需要把握兩點∶一是清楚相關基因是通過控制酶的合成來影響代謝過程，進而控制生物性狀的，由此明確基因型與表現型之間的對應關系，如紫花植株的基因型為A_B_D;二是注意A/a在9號染色體上，B/b和D/d在10號染色體上，故A/a與B/b、D/d之間可發生自由組合，而B/b與D/d之間則不能發生自由組合。把握住這兩點，（1）（3）兩問則可圓滿解決。由此可見，準確把握題干信息是正確解題的關鍵。

【解析】從雜交后代的表現型看，上面4個選項的結果多是1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1，據此可初步判斷兩對基因是獨立遺傳的（發生了自由組合），這給學生解答題目帶來了困難。進一步檢驗發現，無論兩對基因是否獨立遺傳，aaBb×Aabb的后代一定出現四種表現型且比例為1∶1∶1∶1，因此不能用于判斷兩對基因是否獨立遺傳。故選C。

【總結感悟】基因自由組合定律的實質是位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 因此，判斷兩對基因是否獨立遺傳，關鍵不是看后代是否一定出現四種表現型且比例為1∶1∶1∶1，而是看AaBb是否能夠產生數量相等的四種配子。

【例3】野茉莉是一種雌雄同花的植物，其花色形成的生化途徑如圖所示：5對等位基因獨立遺傳，顯性基因控制圖示相應的生化途徑，若為隱性基因，相應的生化途徑不能進行，且C基因與D基因間的相互影響不考慮。（注：紅色和藍色色素均存在時表現為紫色，黃色和藍色色素均存在時表現為綠色，三種色素均不存在時表現為白色。）請回答下列問題：

【解析】（1）因為這5對等位基因獨立遺傳，所以遵循基因的自由組合定律。可以先將每對基因分開考慮，然后將其結果相乘，這樣基因型有3×3×3×3×3=243（種），由題意可知表現型有白色、紅色、藍色、紫色、黃色和綠色6種。

（2）由題意可知D、d這對等位基因對性狀分離無影響，所以要驗證基因自由組合定律，不能用AabbccDdee個體自交，其后代的表現型只能驗證基因分離定律。

（3）將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合子即aabbccddee測交，后代的基因型及比例為1/4AaBbccDdEe、1/4aaBbccDdEe、1/4AabbccDdEe和1/4aabbccDdEe。根據題干信息及圖中基因和表現型的關系，可得出后代表現型及比例為紫色∶綠色∶藍色=1∶1∶2。

【總結感悟】驗證基因自由組合定律主要看雙雜合子自交后代表現型比例是否符合9∶3∶3∶1或其變形（或測交后代是否符合1∶1∶1∶1及其變形）。本題從題干看，5對等位基因獨立遺傳，因而肯定發生基因的自由組合，基因型為AabbccDdee的雙雜合子個體自交似可用于驗證基因自由組合定律。但本題從其花色形成的生化途徑看，基因型為AabbccDdee的個體自交后代只表現為黃色和白色，比例為3∶1，顯然不能用于驗證。故此，類似問題的設計既要考慮基因位置，又要考慮在實驗操作層面上是否能通過觀察統計得出所要的結果。

（責任編輯 黃春香）