“基因互作”類試題的分析

摘 要：在高考的備考復(fù)習(xí)中，基因互作現(xiàn)象是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，但學(xué)生難以理解相關(guān)的原理，導(dǎo)致復(fù)習(xí)效率低.據(jù)此，文章結(jié)合具體例題對(duì)基因互作類的試題進(jìn)行了分析，為相關(guān)內(nèi)容的復(fù)習(xí)提供參考.

關(guān)鍵詞：基因互作；自由組合定律；特殊分離比；高中生物

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）28-0140-03

收稿日期：2023-07-05

作者簡介：段玲（1988.2-），女，貴州省畢節(jié)人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中生物教學(xué)研究.

縱觀歷年高考，自由組合定律是高考常考的考點(diǎn)之一，其中“特殊分離比”也具有較高的考查頻率.針對(duì)特殊分離比的情況，學(xué)生很多情景下往往能夠判斷非等位基因之間是否可以自由組合，但有很大一部分學(xué)生無法準(zhǔn)確地判斷特殊比值產(chǎn)生的原因，使得對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)素材的推理分析和問題解決面臨無從下手的困境.特殊分離比通常是由于致死、變異、連鎖、基因互作的情況導(dǎo)致的，高考生物學(xué)中對(duì)于致死和基因互作都有考查的典例，本文主要針對(duì)常見的由基因互作引起的特殊分離比進(jìn)行分析.

1 基因互作概述

有些非等位基因可以通過相互作用來影響同一對(duì)相對(duì)性狀，這種現(xiàn)象稱為基因互作.基因互作的情況是多種多樣的，通常有基因上位、疊加、累加、抑制等相互作用的情況^[1-2].以兩對(duì)非同源染色體上的非等位基因?yàn)槔憩F(xiàn)在性狀方面就是雜合子AaBb自交后代的性狀分離比不是9∶3∶3∶1，而是表現(xiàn)為其他特殊形式^[3].同樣，雜合子AaBb測(cè)交后代的性狀分離比也不是

1∶1∶1∶1，而是其他特殊形式.高中生物學(xué)教學(xué)在通常會(huì)把由基因互作引起的這種不同于9∶3∶3∶1或1∶1∶1∶1的性狀分離情況通俗地稱為“特殊比值”.

2 自由組合中常見的特殊性狀分離比

自由組合中常見的特殊性狀分離比形式多樣，通過統(tǒng)計(jì)整理和對(duì)比分析，總結(jié)出特定的規(guī)律，有助于快速的對(duì)情景問題進(jìn)行甄別和解答.以等位基因A/a、B/b為例，由基因互作引起的雜合子自交和測(cè)交的性狀分離比有多種情況，見表1.

3 例析常見考查方式及其解題關(guān)鍵

例1 （2022全國甲卷 32節(jié)選）玉米是我國重要的糧食作物.玉米通常是雌雄同株異花植物（頂端長雄花序，葉腋長雌花序），但也有的是雌雄異株植物.玉米的性別受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制，雌花花序由顯性基因B控制，雄花花序由顯性基因T控制，基因型bbtt個(gè)體為雌株……

分析 由題中“玉米的性別受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制，雌花花序由顯性基因B控制，雄花花序由顯性基因T控制，基因型bbtt個(gè)體為雌株”可知：B_T_為雌雄同株，bbT_為雄株，B_tt和bbtt為雌株.

則基因型為BbTt雌雄同株個(gè)體，自交后代的基因型及比例為：

BBTT∶BbTT∶BBTt∶BbTt∶bbTT∶bbTt∶BBtt∶Bbtt∶bbtt=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1

（或B_T_∶bbT_∶B_tt∶bbtt=9∶3∶3∶1）.表現(xiàn)型及比例為，雌雄同株∶雄株∶雌株=9∶3∶4.

若現(xiàn)有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4種純合體玉米植株.乙和丁雜交，F(xiàn)₁全部表現(xiàn)為雌雄同株.則可推知，純合雌株乙基因型為BBtt，純合雄株丁基因型為bbTT，F(xiàn)₁基因型為BbTt，且純合雌株丙基因型為bbtt.故，F(xiàn)₁自交所得的F₂中，雌雄同株∶雄株∶雌株=9∶3∶4.故原題（1）中“雌株所占比例為1/4，F(xiàn)₂中雄株的基因型是bbTT、bbTt”.在F₂的雌株中，基因型及其比例為BBtt∶Bbtt∶bbtt=1∶2∶1，與丙基因型相同的植株所占比例是1/4.

解題關(guān)鍵

（1）準(zhǔn)確分析等位基因B/b與T/t之間的關(guān)系，判斷出不同基因型對(duì)應(yīng)的表型.

（2）能根據(jù)“乙和丁雜交，F(xiàn)₁全部表現(xiàn)為雌雄同株”這一關(guān)鍵信息，結(jié)合對(duì)基因型與表型的判斷，快速確定甲、乙、丙、丁以及乙與丁雜交產(chǎn)生的F₁的基因型.

（3）能應(yīng)用基因的自由組合定律分析雜合子BbTt自交的結(jié)果.

4 不適用表1結(jié)論的特殊情況

前文表1中的對(duì)比分析適用的條件是有限的，只適用于兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制同一性狀的情況.若超過兩對(duì)等位基因，則不能直接將性狀分離比與表中的情況一一對(duì)應(yīng).

例2 （2022·山東高考 17）（不定項(xiàng)） 某兩性花二倍體植物的花色由3對(duì)等位基因控制，其中基因A控制紫色，a無控制色素合成的功能.基因B控制紅色，b控制藍(lán)色.基因I不影響上述2對(duì)基因的功能，但i純合的個(gè)體為白色花.所有基因型的植株都能正常生長和繁殖，基因型為A_B_I_和A_bbI_的個(gè)體分別表現(xiàn)紫紅色花和靛藍(lán)色花.現(xiàn)有該植物的3個(gè)不同純種品系甲、乙、丙，它們的花色分別為靛藍(lán)色、白色和紅色.不考慮突變，根據(jù)表2所列雜交結(jié)果，下列推斷正確的是（）.

解題關(guān)鍵 （1）本題中應(yīng)優(yōu)先考慮i基因純合的影響，即“i純合的個(gè)體為白色花”，由此可以確定上述雜交組合中，I/i基因的對(duì)應(yīng)情況見表3.

（2）在不考慮基因I/i的情況下，單獨(dú)分析基因A/a、B/b的遺傳情況：同時(shí)含有A和B的為紫紅色，含A不含B（A_bb）的為靛藍(lán)色，含B不含A（aaB_）的為紅色.

（3）推斷三種親本的基因型：結(jié)合甲（靛藍(lán)色）、乙（白色）、丙（紅色）均為純合子，可以優(yōu)先推出甲（靛藍(lán)色）基因型為AAbbII，丙（紅色）為aaBBII.乙與甲或丙雜交，后代均為紫紅色，說明乙同時(shí)含有A和B，且乙為白色，故乙的基因型為AABBii.

（4）結(jié)合推測(cè)分析兩個(gè)雜交組合的遺傳情況：

組合一見表4.

組合二見表5.

參考文獻(xiàn)：

[1] 于彥軍.例談構(gòu)建模型優(yōu)化基因互作類遺傳題的分析過程[J].教學(xué)考試，2019（15）：54-55.

[2] 馬林.例談基因互作的系譜圖問題的求解[J].中學(xué)生數(shù)理化（學(xué)習(xí)研究），2018（09）：95.

[3] 劉義貴.案例分析基因互作方式：解析花色遺傳與基因互作綜合題[J].中學(xué)生物教學(xué)，2018（08）：71-72.

[責(zé)任編輯：季春陽]