把握實(shí)質(zhì)靈活應(yīng)答

杜海

[摘? ?要]遺傳定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是近年來(lái)高考理綜命題的常見(jiàn)題型。這類(lèi)試題的一些信息及條件的呈現(xiàn)較為隱蔽，解答時(shí)需準(zhǔn)確挖掘信息，把握遺傳問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，做到靈活應(yīng)答，從而確保得分。

[關(guān)鍵詞]遺傳定律;實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;多樣考查

[中圖分類(lèi)號(hào)]? ? G633.91? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）05-0079-02

從近幾年的高考理綜命題趨勢(shì)來(lái)看，遺傳是必考模塊。而遺傳問(wèn)題中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題又是常考的題型，主要涉及顯隱性的實(shí)驗(yàn)確定、基因位置的判斷、遺傳定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，學(xué)生大體掌握了一些基本的思路方法，如自交法、測(cè)交法、雌隱雄顯法、正反交法等。但這類(lèi)試題的一些信息及條件的呈現(xiàn)較為隱蔽，學(xué)生若不能準(zhǔn)確挖掘信息，把握遺傳問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，做到靈活應(yīng)答，往往會(huì)造成失分。下面筆者試舉幾例來(lái)一一體會(huì)。

【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(xì)胞中的色素有關(guān)，當(dāng)細(xì)胞中含有甲物質(zhì)時(shí)呈紫色，含有乙物質(zhì)時(shí)呈紅色，無(wú)甲和乙時(shí)呈白色。與這些色素合成有關(guān)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(yīng)的等位基因 a b d 基因所在的染色體 9號(hào) 10號(hào) 10號(hào) ]

（注：顯性基因?qū)﹄[性基因完全顯性，生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不發(fā)生基因突變且在形成配子過(guò)程中不發(fā)生交叉互換），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）現(xiàn)有純合紅花植株，請(qǐng)?jiān)谌鐖D框中畫(huà)出三對(duì)基因在染色體上可能的位置關(guān)系。（注：方框內(nèi)只要畫(huà)出與上述基因相關(guān)的染色體，用豎線表示染色體，黑點(diǎn)表示基因的位點(diǎn)，并標(biāo)上相應(yīng)的基因）

（2）若要驗(yàn)證基因分離定律，應(yīng)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(kāi)花的性狀及分離比為或?。

【解析】（1）分析題干可知，當(dāng)細(xì)胞中含有甲物質(zhì)時(shí)呈紫色，含有乙物質(zhì)時(shí)呈紅色，故由代謝過(guò)程可知細(xì)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(guān)系圖示略（提示：分析表格中信息可知，B（b）和D（d）位于一對(duì)同源染色體上，A（a）位于另一對(duì)同源染色體上）。

（2）基因分離定律適合于一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，對(duì)于基因分離定律的驗(yàn)證教材一般采用測(cè)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(yīng)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(chǎn)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(jié)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(chǎn)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(jié)籽粒的性狀及分離比為紫色∶紅色∶白色=6∶3∶7。

【總結(jié)感悟】解答本題首先需要把握兩點(diǎn)∶一是清楚相關(guān)基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)影響代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物性狀的，由此明確基因型與表現(xiàn)型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如紫花植株的基因型為A_B_D;二是注意A/a在9號(hào)染色體上，B/b和D/d在10號(hào)染色體上，故A/a與B/b、D/d之間可發(fā)生自由組合，而B(niǎo)/b與D/d之間則不能發(fā)生自由組合。把握住這兩點(diǎn)，（1）（3）兩問(wèn)則可圓滿解決。由此可見(jiàn)，準(zhǔn)確把握題干信息是正確解題的關(guān)鍵。

【解析】從雜交后代的表現(xiàn)型看，上面4個(gè)選項(xiàng)的結(jié)果多是1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1，據(jù)此可初步判斷兩對(duì)基因是獨(dú)立遺傳的（發(fā)生了自由組合），這給學(xué)生解答題目帶來(lái)了困難。進(jìn)一步檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論兩對(duì)基因是否獨(dú)立遺傳，aaBb×Aabb的后代一定出現(xiàn)四種表現(xiàn)型且比例為1∶1∶1∶1，因此不能用于判斷兩對(duì)基因是否獨(dú)立遺傳。故選C。

【總結(jié)感悟】基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)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(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 因此，判斷兩對(duì)基因是否獨(dú)立遺傳，關(guān)鍵不是看后代是否一定出現(xiàn)四種表現(xiàn)型且比例為1∶1∶1∶1，而是看AaBb是否能夠產(chǎn)生數(shù)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(duì)等位基因獨(dú)立遺傳，顯性基因控制圖示相應(yīng)的生化途徑，若為隱性基因，相應(yīng)的生化途徑不能進(jìn)行，且C基因與D基因間的相互影響不考慮。（注：紅色和藍(lán)色色素均存在時(shí)表現(xiàn)為紫色，黃色和藍(lán)色色素均存在時(shí)表現(xiàn)為綠色，三種色素均不存在時(shí)表現(xiàn)為白色。）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

【解析】（1）因?yàn)檫@5對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳，所以遵循基因的自由組合定律。可以先將每對(duì)基因分開(kāi)考慮，然后將其結(jié)果相乘，這樣基因型有3×3×3×3×3=243（種），由題意可知表現(xiàn)型有白色、紅色、藍(lán)色、紫色、黃色和綠色6種。

（2）由題意可知D、d這對(duì)等位基因?qū)π誀罘蛛x無(wú)影響，所以要驗(yàn)證基因自由組合定律，不能用AabbccDdee個(gè)體自交，其后代的表現(xiàn)型只能驗(yàn)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(cè)交，后代的基因型及比例為1/4AaBbccDdEe、1/4aaBbccDdEe、1/4AabbccDdEe和1/4aabbccDdEe。根據(jù)題干信息及圖中基因和表現(xiàn)型的關(guān)系，可得出后代表現(xiàn)型及比例為紫色∶綠色∶藍(lán)色=1∶1∶2。

【總結(jié)感悟】驗(yàn)證基因自由組合定律主要看雙雜合子自交后代表現(xiàn)型比例是否符合9∶3∶3∶1或其變形（或測(cè)交后代是否符合1∶1∶1∶1及其變形）。本題從題干看，5對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳，因而肯定發(fā)生基因的自由組合，基因型為AabbccDdee的雙雜合子個(gè)體自交似可用于驗(yàn)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(gè)體自交后代只表現(xiàn)為黃色和白色，比例為3∶1，顯然不能用于驗(yàn)證。故此，類(lèi)似問(wèn)題的設(shè)計(jì)既要考慮基因位置，又要考慮在實(shí)驗(yàn)操作層面上是否能通過(guò)觀察統(tǒng)計(jì)得出所要的結(jié)果。

（責(zé)任編輯 黃春香）