攻克遺傳試題信息處理的堡壘

河南

遺傳試題一直是高考中難度較大的一類試題。其中失分較多的重要原因之一就是學生對試題中的信息處理不到位。例如忽視了試題中的隱性信息，或者是對試題中的信息處理不得當，從而造成了在考試中失分的遺憾。下面筆者通過對幾種遺傳試題中信息類型的試題進行處理分析，簡述如何攻克遺傳試題中的信息類型題，以期能對學生的高考備考有所幫助。

一、要注意從試題中的已知信息或所學知識中發現暗含的信息

有些試題在給出一些明顯信息的同時，還會暗含一些信息，這些信息即為隱性信息，它們往往是解題的關鍵點。如題干中標明某生物的Xb雄配子不育，就暗含了雌性個體中不可能有基因型為XbXb的個體。這些暗含的信息往往是命題者設置的“陷阱”。

【例1】某雌雄異株植物，其性別受M、m 基因控制，研究發現含有M 的受精卵發育成雄株；該植物剛萌發形成的嫩莖有綠色、紅色兩種性狀，依次由A、a 基因控制，且前者對后者為完全顯性。據此分析，下列說法錯誤的是 （ ）

A.該植物中綠莖雄株有2 種基因型

B.該植物中紅色雄株的基因型可能是MMaa 或Mmaa

C.該植物中綠莖雌株有2 種基因型

D.該植物中紅色雌株基因型是mmaa

【解析】根據題中信息可知，含有M 的受精卵發育成雄株，因此雌株不可能含有M 基因，一定是由mm 基因組成的。這樣雌株產生的配子中不可能出現M 基因，所以雄株的基因組成只能是Mm。而綠莖的基因型可能是Aa 或AA，因此該植物中綠莖雄株的基因型只能有2 種，分別是MmAa 和MmAA，A 項正確。因雄株的基因組成不可能有MM，因此紅色雄株的基因型不可能是MMaa，B 項錯誤。該植物中綠莖雌株的基因型為mmAA 和mmAa，C 項正確。該植物中紅色雌株基因型只能是mmaa，D 項正確。

【答案】B

本題的正確率很低，很多同學認為既然含有M 的受精卵發育成雄株，那么雄株的基因組成就可能是Mm 或MM，即雄株有2 種基因組成，綠莖為顯性又有2 種基因組成，綜合在一起共有4 種基因型，所以選擇了A 選項。其錯誤的原因是只看到題干中“含有M 的受精卵發育成雄株”這個信息，卻忽視了這個信息暗含的雌株不可能有M 基因，因此不可能產生含M 的配子這個隱性信息了。

【攻克技巧】解答此類試題，一方面要注意題干中蘊涵的隱性信息，另一方面也要注意平時學習過程中的隱性知識。如題干中給出“自花傳粉植物”就暗含了此種植物雌雄同花，不存在性別決定，因此也沒有性染色體這個隱性信息，進一步可推知，如果判斷該植物某個體的基因型最簡單的方法就是自交。另外，筆者總結出一些關于基因突變的隱性知識，在解答此類試題時可以加以運用。①在DNA 的復制過程中，DNA 的兩條鏈在解旋后以半保留的形式進行復制，此時由于DNA 處于解旋狀態，易發生突變，且由于基因突變具有低頻性、隨機性等特點，所以一般來說，只有一條單鏈在產生子代DNA 時發生突變，即后代中產生突變的DNA 占比為1/2。②由于基因突變的低頻率和不定向性，AA 通過突變形成aa 的可能性幾乎沒有。③關于隱性突變和顯性突變的判斷：對于體細胞，如果發生顯性突變，在當代即可表現出來，同原來的性狀并存，形成嵌合體。突變越早，范圍越大，反之越小。例如果樹上許多“芽變”就是體細胞突變引起的，一旦發現可及時采用扦插、嫁接或組織培養等方法加以繁殖、保留。如果發生隱性突變，則在當代不表現出來。對于生殖細胞，如果發生顯性突變，即aa →Aa，在當代可表現出對應性狀，并且當代應該是雜合子，可通過減數分裂和受精過程傳遞給后代。如果發生隱性突變，即AA →Aa，當代不表現出對應性狀，只有等到第二代突變基因處于純合狀態才能表現出來，并且在性狀表現出來后應是純合子。

二、對疑似9∶3∶3∶1變形信息的處理

由于受基因互作、基因上位等因素的影響，生物在遺傳過程中可能會出現9∶3∶4、9∶7等各種9∶3∶3∶1的變形，這些變形比例的特點就是所有比值相加等于16，因此在很多情況下，這些變形的比例常常作為判斷兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上的依據。但是在解題時要注意9∶3∶3∶1 及其變形的適用條件。

（1）9∶3∶3∶1 分離比產生的條件是兩對性狀分別受位于非同源染色體上的兩對等位基因控制，兩對等位基因之間完全顯性，不存在配子或某些基因型致死的情況。

（2）9∶3∶4、9∶7 等各種變形的分離比產生的條件往往是一對性狀由位于非同源染色體上的兩對等位基因控制，兩對等位基因之間完全顯性，不存在配子或某些基因型致死的情況。

（3）如果題中存在配子或其他基因型致死、或者某對性狀受三對及其以上等位基因控制的情況，當試題中出現類似9∶3∶3∶1 的變形時，實則不屬于它的變形。

【例2】黑腹果蠅的復眼縮小和眼睛正常是一對相對性狀，分別由顯性基因A 和隱性基因a 控制，但是顯性基因A 的外顯率為75%，即具有A 基因的個體只有75%是小眼睛，其余25%的個體眼睛正常。現將一對果蠅雜交，F1中小眼睛∶正常眼睛=9∶7，下列分析正確的是 （ ）

A.該比例說明眼睛大小性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律

B.親本表現型都為小眼睛

C.只考慮控制眼睛大小的基因，F1正常眼睛個體都是純合子

D.F1自由交配，獲得的F2中小眼睛和正常眼睛的比例仍然是9∶7

【解析】對于本題，部分學生可能會因看到小眼睛∶正常眼睛=9∶7 就認定其是9∶3∶3∶1 變形，而忽視了題干中的“A 基因的個體只有75%是小眼睛”這一信息。

由題干信息可知含A 基因的個體中只有75%表現顯性狀態，即表現為小眼睛，另外的25%仍表現為眼睛正常，對于本題來說，當性狀只由一對等位基因控制時，若親本基因型都是Aa，F1理論上的性狀分離比應為3∶1，但由于含A 基因的個體中只有75% 表現顯性狀態，因此實際上小眼睛與正常眼睛的分離比為（3×0.75）∶（1+3×0.25）=9∶7，即控制果蠅眼睛大小的性狀由一對等位基因決定。A 項錯誤。親本基因型為Aa 時，表現型可能是小眼睛也可能是正常眼睛，B 項錯誤。F1的正常眼睛基因型有3 種，即AA、Aa、aa，C 項錯誤。若F1自由交配，由于F1中A 和a 基因頻率均為1/2，因此自由交配后代基因型的比例不變，則后代小眼睛與正常眼睛的比例仍是9∶7，D 項正確。

【答案】D

【例3】某自花傳粉的植物花瓣中紅色是經過多步化學反應生成的，其中所有的中間產物都是白色，3 個開白花的純種品系（白1、白2 和白3），相互雜交后，所得后代中花色的比例如表1（相關基因依次用A/ a、B/ b、C/ c等表示）。

表1

回答下列問題：

（1）研究發現該植物花色不是僅受兩對等位基因控制，請說明判斷的理由_________________。

（2）分析可知該植物花色受3 對等位基因控制。3 種白花品種的基因型分別是__________。其中雜交組一中F2紅花植株中純合子占__________。

（3）若讓雜交組二中F2紅花植株自交，其中有_____的植株自交后代能出現白花植株。如果將雜交組合一和雜交組合三中所得到的F1進行雜交，其中后代中有__________比例將開白花。

【解析】本題中對于每一雜交組來說都出現9 紅∶7 白的分離比，初看時符合兩對等位基因位于兩對同源染色體上的情況，但無法同時解釋3 組的實驗結果，這是本題的易錯點。（1）根據題中信息F2出現9 紅∶7 白的分離比，可推斷F1的基因型應該是雙雜合子。如果只由兩對等位基因控制，則純合的白花基因型只有AAbb、aaBB、aabb 3 種可能，但只有AAbb 與aaBB 雜交得到的F1自交后代才會出現9 紅∶7 白的分離比，不可能有3 種品種分別雜交F2都出現9 紅∶7 白的現象。（2）當該植物花色受3 對等位基因控制時，分析可知只有3 對等位基因都有顯性時才呈紅色，因此三個白花純種品系的基因型分別是AABBcc（設為品種1）、AAbbCC（設為品種2）、aaBBCC（設為品種3）。這樣對于組合一來說，F1基因型為AABbCc，F2紅花植株中純合子占1/9。（3）若讓雜交組二中F2紅花植株自交，由于F1的基因型為AaBbCC，F2的紅花植株基因型分別為1/9AABBCC、2/9AABbCC、2/9AaBBCC、4/9AaBbCC，其中2/9AABbCC、2/9AaBBCC、4/9AaBbCC 的自交后代能出現白花，所占比例是8/9。雜交組一F1的基因型為AABbCc，雜交組三得到的F1是AaBBCc，AABbCc與AaBBCc雜交，后代一定有A、B基因，因此開紅花的概率為3/4，開白花的概率為1/4。

【答案】（1）如果只有兩對等位基因控制，則純合的白花基因型只有3 種可能，但只有2 種基因型雜交得到的F1自交后代才會出現9 紅∶7 白的分離比，不可能有3 種品種分別雜交的F2都出現9 紅∶7 白的現象 （2） AABBcc、AAbbCC、aaBBCC 1/9 （3） 8/9 1/4

【攻克技巧】對于題干信息中出現類似9∶3∶4、9∶7 等各種9∶3∶3∶1 的變形時，要注意題干中有無配子致死或基因型致死等信息，如果出現這些信息，則往往不是9∶3∶3∶1 的變形。反之，當某種配子或基因型致死或出現染色體結構缺失時，會直接導致后代有些表現型的比例減少，從而導致后代比例不符合9∶3∶3∶1，甚至這些比例相加也不等于16，但它仍是9∶3∶3∶1 的變形。對于此類試題，學生做題時需要“瞻前顧后”，把試題中實驗的結果與理論值進行比較，其中表現型比例與理論值相比減少的就可能是由于子代基因型或配子致死引起的。如前文的例3 盡管題中沒有致死信息存在，但表1 中給出了3 組實驗結果，因此在遇到此類習題時要注意提出的某種假設能否解釋所有雜交組合的實驗結果。

三、對遺傳試題中數據信息的處理

孟德爾利用豌豆進行了雜交實驗，并對實驗獲得的數據利用統計學方法進行分析，總結出了兩大遺傳規律，因此在遺傳學研究過程中，師生得到的第一手資料往往就是這些原始數據。如何對這些原始數據剝繭抽絲，從而得出一定的規律是遺傳學研究的重要手段之一。所以在遺傳試題中相關信息往往會以數據的形式呈現，這也是高考試題常見的考查類型之一。

【例4】某植物紅花和白花為一對相對性狀，同時受多對等位基因控制（如A、a；B、b；C、c……），當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時（即A、B、C ……）才開紅花，否則開白花。現有甲、乙、丙、丁4 個純合白花品系，相互之間進行雜交，雜交組合、后代表現型及其比例如表2 所示，下列分析錯誤的是 （ ）

表2

A.組二F1基因型可能是AaBbCcDd

B.根據組二和組五可判斷這一對相對性狀至少受4 對等位基因控制，且遵循自由組合定律

C.組二和組五的F1基因型可能相同

D.這一對相對性狀不可能受5 對等位基因控制

【解析】由組二和組五的F1自交，F2的分離比為紅∶白=81∶175，即紅花占81/（81+175）=（3/4）4，則可推測這1 對相對性狀至少受4 對等位基因控制，且4 對等位基因分別位于4 對同源染色體上，遵循自由組合定律，B 項正確。當該相對性狀受4 對等位基因控制時，組二和組五F1的基因型都可能是AaBbCcDd，A、C 項正確。控制這一對相對性狀的等位基因至少有4 對，可能也有5 對，D 項錯誤。

【答案】D

【攻克技巧】當試題中給出實驗統計的原始數據時，學生要設法將其轉換成熟悉的比例關系，理解實驗原始數據中蘊含的信息。（1）通過對題中給出各種表現型的數值進行約分化簡，觀察其比例關系是否等于或約等于3∶1 或其他比例關系。（2）如果題中要求回答某性狀受幾對等位基因控制，可分別求出某種表現型占該性狀所有表現型的比例，并比較是否符合（3/4）n或（1/4）n。（3）當題中給出雌雄個體各表現型的數量時，可以分別分析雌性或雄性中某種性狀的比例關系，觀察其遺傳現象是否與性別有關。（4）當試題中給出了幾對性狀的數量關系時，可以分別求出每種性狀的表現型比例關系。

綜上所述，對于遺傳試題，由于其試題信息量往往較大，因此在解題時，一是要學會獲取并遷移利用題目中的有效信息；二是解題時要細心分析，不要被某些所謂總結的“結論”束縛思想；三是要理解遺傳規律內容的實質，然后進行適量、有針對性地訓練，便能在考試時獲得理想的成績。