高中生物學中連鎖遺傳類試題歸類分析

祝遠超

遺傳定律既是高中生物學教學的重點，也是高考的核心考點，近幾年高考生物學試題中經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、實質和類型

處于同一染色體上的基因遺傳時較多地聯系在一起的現象稱為連鎖.當兩對或多對等位基因位于同一對同源染色體上時，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，即在進行減數分裂形成配子時，位于同一條染色體上的不同基因，常常連在一起進入配子：在減數分裂形成四分體時，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體發生纏繞，并交換相應的片段，因而產生了基因的重組，控制連鎖性狀的基因叫連鎖基因.連鎖基因之間能夠發生交換的叫不完全連鎖，不能發生交換、100%聯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

自然界的生物體內真正完全連鎖的基因并不多見，但南于高中生物學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）根據親代的基因型及基因的位置關系推斷子代的表現型及比例

若親代的基因型為AaBb.兩對基因位于一對同源染色體上且完全連鎖，假設A對a和B對b均為完全顯性，且無基因互作和致死現象，則AaBb自交后代的表現型及比例如下：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的個體產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的個體產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、潛江三市聯考.33節選）：牡丹是自花傳粉植物，有多個優良品種，其花的顏色由兩對基因（A、a和B、b）控制，A基因控制色素合成，該色素隨液泡中細胞液的pH降低而顏色變淺.B基因與細胞液的酸堿性有關，其基因型與表現型的對應關系見表1.

有人認為A、a和B、b基因位于一對同源染色體上，也有人認為A、a和B、b基因分別位于兩對同源染色體上，現利用紅色牡丹（ AaBb）設計實驗進行探究，

實驗步驟：讓紅色牡丹（ AaBb）植株自交，觀察并統計子代中牡丹花的顏色和比例（不考慮交叉互換）.

實驗預測及結論：①若子代牡丹花色為

，則A、a和B、b基因分別位于兩對同源染色體上，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）根據子代的表現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）某種植物細胞常染色體上的A、B、T基因對a、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：

方法一根據連鎖性狀進行分析：由子一代的表現型可知，紅花和矮莖性狀總是一起出現、白花和高莖性狀也總是一起出現，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，結合選項可知，答案為D.

方法二根據親代產生的配子進行分析：由題意可知，親本的基因型為AaBbTt和aabbtt.r因aabbtt只產生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.

點撥對常染色體遺傳而言，無論基因的位置關系如何，以及是否完全連鎖，含n對等位基因（n≥2）的純合子均只產生一種配子，

例3（2017，湖北七市州3月聯考，32節選）玉米種子的顏色由三對等位基因共同控制，其中顯性基因A、B、R同時存在時，表現為有色;其他情況都為無色，現用一種有色種子植株分別與三種無色種子植株雜交，實驗結果如表2所示（不考慮突變和交叉互換）.請回答下列問題：

（1）根據①②③i組雜交實驗結果判斷，控制花色的三對等位基因位于 對同源染色體上，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_.實驗①中aaBBrr產生的配子為aBr，由實驗結果可知，該有色種子植株不能產生含A和R的配子，因此可得如下結論：首先，該有色種子植株基因組成中只有一個A和一個R基因，即其基因型為AaB_Rr：第二.A、a和R、r位于一對同源染色體上，且A和r位于一條染色體上，a和R位于另一條染色體上，由實驗②的結果可知，該有色種子植株產生含A和B的配子占1/4.故其基因組成中只有一個B基因，即其基因型為AaBbRr，且A、a和B、b分別位于兩對同源染色體上.所以，控制花色的三對等位基因位于兩對同源染色體上，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系可知，其產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.的表現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.

點撥在解答連鎖遺傳類試題時，可根據配子進行分析.

針對性訓練1 （2016，濰坊二模，32節選）玉米種子的顏色由三對等位基因共同控制，顯性基因A、B、R同時存在時種子表現有色，其余為無色.現用一種有色種子植株分別與三種無色種子植株雜交，結果如表3所示（不考慮染色體交叉互換的情況）.請回答下列問題：

（1）根據①、②兩組雜交結果推斷，該有色種子植株基因型為 ___ .綜合考慮三組雜交結果，可判斷該有色種子植株的三對基因在染色體上的位置關系，請在圖2中畫出來（用豎線表示染色體，黑點表示基因的位置）.

（2）如果①、②、③組產生的F1數目相等，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 三對基因在染色體上的位置關系如圖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）水稻的高桿對矮桿為完全顯性，由一對等位基因（A、a）控制，抗病對易感病為完全顯性，由另一對等位基因（B、b）控制，現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，多次重復實驗，統計F，的表現型及比例都近似得到如下結果：高桿抗病：高桿易感病：矮桿抗病：矮桿易感病= 66：9：9：16.據實驗結果回答下列問題：（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：代中出現了親本所沒有的新的性狀組合，產生這種現象的根本原因是F.在減數分裂過程中發生了_____ .（3）有人針對上述實驗結果提出了假說：①控制上述性狀的兩對等位基因位于 對同源染色體上;②Fl通過減數分裂產生的雌雄配子的比例都是AB： Ab： aB： ab =4：1：1：4：③受精時雌雄配子 .

為驗證上述假說，請設計一個簡單的實驗并預期實驗結果：____.

解析 水稻的抗病和易感病是由一對等位基因（B、b）控制的，故其遺傳遵循基因的分離定律，由題意易知，F，的基因型為AaBb.由于F2的表現型比例為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為16.而整道試題中并未提及有致死現象，故上述兩對等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律（因為AaBb自交，在無致死現象的前提下，若遵循基因的自由組合定律，則子代表現型比例的比值之和為16，如9：3：3：1，9：7等）.又因為F2中出現了重組性狀——高桿易感病、矮桿抗病，說明發生了基因重組.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）只產生ab -種配子，而F.產生的配子種類和比例題中已告知，故可通過對F.測交來驗證上述假說.根據受精時雌雄配子隨機結合可得，測交實驗的預期結果為高桿抗病：高桿易感病：矮桿抗病：矮桿易感病=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隨機結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，觀察并統計子代的表現型及比例：所得子代出現四種表現型，比例為：高桿抗病：高桿易感病：矮桿抗病：矮桿易感病=4：1：1：4.

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

①若AaBb自交后代有2種表現型，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種表現型，則是不完全連鎖，非等位基因的位置關系可根據AaBb產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.重組型配子的產生是減數分裂過程中發生交叉互換引起的.

（2）對于不完全連鎖類試題，只要題中給出了雙雜合子產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型比例.

針對性訓練2（2018年全國卷Ⅲ，31）某小組利用某二倍體自花傳粉植物進行兩組雜交實驗，雜交涉及的4對相對性狀分別是：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）與復狀花序（復）.實驗數據如表4.

回答下列問題：

（l）根據表中數據可得出的結論是：控制甲組兩對粗對性狀的基因位于___上，依據是____;控制乙組兩對相對性狀的基因位于

（填“一對”或“兩對”）同源染色體上，依據是 .

（2）某同學若用“長復”分別與乙組的兩個F，進行雜交，結合表中數據分析，其子代的統計結果不符合 的比例，

答案：（1）兩對同源染色體（或非同源染色體）F，出現9：3：3：1的性狀分離比一對F2中圓：長=3：1、單：復=3：1，但F：并未出現9：3：3：1的性狀分離比，說明兩對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對雙雜合子進行測交，看測交后代的表現型比例是否符合1：1：1：1（無基因互作及致死現象）;③雙雜合子自交后代表現型比例的比值之和是否為16（無致死現象）.對于完全連鎖類試題，無論是“正推型”還是“逆推型”，均可根據配子進行分析.

（收稿日期：2022 - 03 - 02）