“三步法”解柱狀圖、表格類遺傳題

齊國旺

遺傳題作為高中生物階段重要的學習內容，也幾乎每年都出現在全國新課標高考生物試卷部分，且經常作為壓軸題，難度系數大，得分率低，是高中學生不易逾越的一個障礙。多數高中學生在對這類題型作答時容易出現思路混亂、找不到突破口、無從入手、不嚴謹等問題，嚴重浪費學生的解題時間，進而影響學習效果及解題效率。因此，老師開展生物遺傳學教學時，要采用一定的方法進行歸納總結，向學生講述這類題型的解題技巧，以幫助學生順利理清解題思路、確定解題步驟和方法，進而提高學生的解題效率。遺傳題中較為常見的有系譜圖類遺傳題、柱狀圖類遺傳題、表格類遺傳題，采用“三步法”能有效提高這類題型的得分率，為學生更好地學習生物遺傳學知識提供一定指導。“三步法”是分三個步驟來解決這類題型的一種常規方法。下面以兩道題為例來演示“三步法”解柱狀圖、表格類的遺傳題的過程。

【例1】蘆筍屬于XY型性別決定植物，蘆筍種群中抗病和不抗病受基因A、a控制，窄葉和闊葉受B、b控制。兩株蘆筍雜交，子代中各種性狀比例如圖1所示，請據圖1分析回答。

（1）基因A、a位于______染色體上，不抗病是______性性狀；基因B、b位于___ 染色體上，闊葉是______性性狀。

（2）親代的基因型為__________________，子代的不抗病闊葉雌株與子代的不抗病窄葉雄株雜交，后代中抗病窄葉雄株占_________。

【例2】某性別決定方式為XY型的植物莖色為綠色和紫色（基因型為A、a）、葉型為寬葉與窄葉（基因型為B、b），為探究這兩對相對性狀的遺傳規律，進行如下實驗。

（1）綠色和紫色這對相對性狀中，______ 是顯性性狀。該植物中，基因A、a和基因B、b的遺傳遵循___ 定律。依據表格信息作出判斷的理由是_________ 。

（2）控制綠色和紫色的A、a基因位于______染色體上，判斷理由是____________。

（3）實驗2中親本的基因型為___ ；若只考慮其植物葉型性狀，在F2的寬葉植株中，純合子所占比例為___ 。

一、分雌性、雄性、全部子代統計出每對性狀的分離比

解遺傳題的首要任務是判斷每對基因的遺傳方式及每對性狀之間的顯隱性關系，遺傳方式分為常染色體遺傳、伴X染色體遺傳、伴XY染色體遺傳和伴Y染色體遺傳四種。解遺傳題的第二個任務是推出題目中相關個體的基因型。對于柱狀圖、表格類的遺傳題，要完成這兩個任務首先就需要分雌性、雄性、全部子代統計出每對性狀的分離比。例題1和例題2統計結果如下列表1和表2。

二、根據每對性狀的3個分離比推出每對性狀的顯隱性、基因的位置、雙親的基因型

例題1中，根據雌性、雄性和全部子代中不抗病與抗病的分離比都為3：1，可推出：①不抗病是顯性性狀；②這對基因在常染色體上；③雙親的基因型都是Aa。根據雌性子代中闊葉：窄葉=2：0，雄性子代中闊葉：窄葉=1：1，全部子代中闊葉：窄葉=3：1，可推出：①闊葉是顯性性狀；②這對基因有可能在X染色體上，也有可能在XY染色體的同源區段上，在題干未作特殊說明的情況下，一般不考慮伴XY染色體的情況，所以把這對基因看作在X染色體上；③雙親的基因型可能是XBXb和XBY或XBXb和XBYb，一般不考慮伴XY染色體的情況，所以雙親的基因型看作是XBXb和XBY。綜合兩對性狀，雙親的基因型為AaXBXb和AaXBY。

例題2中，F2中紫色：綠色在實驗1和實驗2中的3個分離比都為3：1，據此可推出：①不抗病是顯性性狀；②這對基因在常染色體上；③雙親的基因型都是Aa。

實驗1中，F2的寬葉：窄葉在雌性中為2：0，在雄性中為1：1，在全部個體中為3：1，據此可推出：寬葉是顯性性狀；這對基因有可能在X染色體上，也有可能在XY染色體的同源區段上，雙親（F1）的基因型可能是XBXb和XBY或XBXb和XBYb。

實驗2中，F2的寬葉：窄葉在雌性中為1：1，在雄性中為2：0，在全部個體中為3：1，據此可推出：寬葉是顯性性狀；這對基因在XY染色體的同源區段上，雙親（F1）的基因型是XBXb和XbYB。

綜合對實驗1和實驗2中第二對性狀寬葉和窄葉的3個性狀分離比的分析，得出的結論是：①寬葉是顯性性狀；②這對基因在XY染色體的同源區段上；③實驗1雙親（F1）的基因型為XBXb和XBYb，實驗2雙親（F1）的基因型為XBXb和XbYB。綜合兩對性狀，實驗1中F1的基因型為AaXBXb和AaXBYb，可推出親本的基因型為AAXBXB和aaXbYb；實驗2中F1的基因型為AaXBXb和AaXbYB，可推出親本的基因型為AAXBYB和aaXbXb。

三、推出相關個體的基因型并進行計算

計算是柱狀圖、表格類遺傳題的最后一步，一般是將多對基因拆解成一對一對來進行計算，把復雜的問題簡單化。進行計算時需要先推出相關個體的基因型，然后再去進行計算。相關個體的基因型如果有多種可能，書寫時要將每種可能的概率帶上，而且每對基因分別帶著概率書寫。

比如例題1的最后一空就屬于計算，而子代的不抗病闊葉雌株與子代的不抗病窄葉雄株就是相關個體，所以先要根據題意推出子代的不抗病闊葉雌株與子代的不抗病窄葉雄株的基因型，然后再去計算。上面在步驟二中已經推出了雙親（F1）的基因型分別是AaXBXb和AaXBY，所以子代不抗病闊葉雌株的基因型為（1/3AA+2/3Aa）（1/2XBXB+1/2XBXb），這樣書寫就是每對基因分別帶著概率書寫，這樣書寫有利于后面的計算；子代的不抗病窄葉雄株的基因型為（1/3AA+2/3Aa）XbY。相關個體的基因型全部推出后，最后就是計算，根據題意要計算后代中抗病窄葉雄株的概率，其基因型為aaXbY，一對一對來進行計算，計算過程為：（2/3×2/3×1/4）（1/2×1/4）=1/72，前一個括號是計算后代是aa的概率，后一個括號是算XbY的概率。

綜上所述，柱狀圖、表格類遺傳題的解題采用“三步法”的三個步驟是：1、分雌性、雄性、全部子代統計出每對性狀的分離比；2、根據每對性狀的3個分離比推出每對性狀的顯隱性、基因的位置、雙親的基因型；3、推出相關個體的基因型并進行計算。“三步法”解題法可以使學生對這種類型的遺傳難題有比較清晰的解題思路，通過一定的題量訓練，學生完全有可能突破這類遺傳難題，同時還可以在一定程度上消除在解答這類遺傳題時知難而退的消極思想，增強解難題的自信心。

鞏固練習：

練習1：（2019年浙江4月選考）某種昆蟲眼色的野生型和朱紅色、野生型和棕色分別由等位基因A、a和B、b控制，兩對基因分別位于兩對同源染色體上。為研究其遺傳機制，進行了雜交實驗，結果見下表：

回答下列問題：

（1）野生型和朱紅眼的遺傳方式為_________，判斷的依據是_________。

（2）雜交組合丙中親本的基因型分別為_________和______，

F1中出現白眼雄性個體的原因是_________。

（3）以雜交組合丙F1中的白眼雄性個體與雜交組合乙中的雌性親本進行雜交，用遺傳圖解表示該過程。

【解析】 第（1）和第（2）小題可用本文介紹的“三步法”的前兩步來解。第一步，對雜交組合甲和乙的后代的性狀分離比進行統計，統計結果如表3。

第二步，根據每對性狀的3個分離比推出每對性狀的顯隱性、基因的位置、雙親的基因型。根據雜交組合甲雌性子代中野生型：朱紅眼=2：0，雄性子代中野生型：朱紅眼=1：1，全部子代中野生型：朱紅眼=3：1，可推出：①野生型對朱紅眼為顯性；②這對基因A/a在X染色體上；③雙親的基因型是XAXa和XAY。結合①和②，朱紅眼的遺傳方式是伴X染色體隱性遺傳，第（1）小題解決。

根據雜交組合乙雌性子代中野生型：棕眼=3：1，雄性子代中野生型：棕眼=3：1，全部子代中野生型：棕眼=3：1，可推出：①野生型對棕眼為顯性；②這對基因B/b在常染色體上；③雙親的基因型都是Bb。

結合雜交組合甲和雜交組合乙，可推出，乙組親本中野生型完整的基因型為XAXABb，朱紅眼完整的基因型為XaYBb，這說明，A和B同時存在時才表現為野生型，只有B存在，而沒有A時，表現為朱紅眼，同理也可以猜測：只有A存在，而沒有B時，表現為棕眼。雜交組合丙可以證實這一猜測，雜交組合丙的F1中雌性個體的表型與雜交組合乙相同，這說明雜交組合丙的雙親的B/b基因相關的基因型也都是Bb，兩親本都是野生型，所以雌性親本總的基因型為XAX-Bb，雄性親本總的基因型為XAYBb，F1中雄性個體有四種表型，比值為野生型：朱紅眼：棕眼：白眼=3：3：1：1，這說明雌性親本的基因型不能是XAXABb，而應該是XAXaBb，第（2）小題的前兩個空已經解決。雜交組合丙雙親的基因型是XAXaBb×XAYBb，可推出F1中雄性個體的基因型為（1/2XAY+1/2XaY）（3/4B+1/4bb），3/8 XAYB表現為野生型，3/8 XaYB表現為朱紅眼，1/8 XAYbb表現為棕眼，因此，剩余的1/8 XaYbb就應該表現為白眼，第（2）小題的第三個空解決。

第（3）小題，雜交組合丙F1中的白眼雄性個體的基因型為XaYbb，可產生的雄配子為bXa和bY，比例為1∶1；雜交組合乙中的雌性親本的基因型為XAXABb，可產生的雌配子為BXA和bXA，比例為1∶1；雌雄配子隨機結合，因此可獲得后代基因型有BbXAXa、bbXAXa、BbXAY和bbXAY，表現型依次為野生型雌性個體、棕眼雌性個體、野生型雄性個體、棕眼雄性個體，且比例為1∶1∶1∶1，詳細遺傳圖解見答案。

【答案】（1）伴X染色體隱性遺傳 雜交組合甲的親本均為野生型，F1中雌性個體均為野生型，而雄性個體中出現了朱紅眼

（2）BbXAXa BbXAY兩對等位基因均為隱性時表現為白色

（3）如圖

練習2：（2020屆河北省衡水中學全國高三第二次聯考）果蠅的紅眼與白眼是一對相對性狀（相關基因用B、b表示），裂翅與直翅是一對相對性狀（相關基因用D、d表示）。現有兩只果蠅雜交，子代的表現型及數量如下圖所示，請回答下列問題：

（1）根據實驗結果推斷，控制果蠅翅型的基因位于______染色體上，果蠅眼色中的_________為顯性性狀。

（2）親本雌、雄果蠅的基因型分別是_________。子代紅眼裂翅果蠅中，純合子所占的比例為_________。

（3）現有三個純合果蠅品系：①紅眼裂翅、②白眼裂翅、③紅眼直翅。請從上述品系選取實驗材料，設計實驗，檢測一只紅眼裂翅雌果蠅的基因型（寫出實驗思路、預期結果和結論）。

【解析】本題為柱狀圖類遺傳題，第（1）和第（2）小題可用本文介紹的“三步法”的前兩步來解。第一步，對雜交產生的后代的性狀分離比進行統計，統計結果如表4。

第二步，根據每對性狀的3個分離比推出每對性狀的顯隱性、基因的位置、雙親的基因型。根據雌性子代中紅眼：白眼=2：0，雄性子代中紅眼：白眼=1：1，全部子代中紅眼：白眼=3：1，可推出：①紅眼是顯性性狀；②這對基因B/b

在X染色體上；③雙親的基因型是XBXb和XBY。根據雌性、雄性和全部子代中裂翅與直翅的分離比都為3：1，可推出：①裂翅是顯性性狀；②這對基因D/d在常染色體上；③雙親的基因型都是Dd。綜合兩對性狀，雙親的基因型為DdXBXb和DdXBY。第（1）小題和第（2）小題的第一個空已經解決。

第（2）小題的第2個空，因雙親的基因型為DdXBXb和DdXBY，所以后代紅眼裂翅的基因型（1/3XBXB+1/3XBXb+1/3XBY）（1/3DD+2/3D d），其中純合子是DDXBXB和DDXBY，所以子代紅眼裂翅果蠅中純合子所占的比例為（1/3）×1/3+（1/3）×1/3=2/9。

第（3）小題，這只待檢測的紅眼裂翅雌果蠅的基因型有DDXBXB、DDXBXb、DdXBXB、DdXBXb四種可能，所給的實驗材料是三個純合果蠅品系：①紅眼裂翅、②白眼裂翅、③紅眼直翅，品系①和品系②都為純合裂翅，基因型都為DD，用它們來與待測雌蠅雜交無法區分出待測雌蠅是DD還是Dd，因此不能選用品系①和品系②來與待測雌蠅進行雜交實驗，只能選品系③純合紅眼直翅雄果蠅（基因型為ddXBY）來與待測雌蠅進行雜交實驗。若后代全為紅眼裂翅果蠅，則待測雌蠅的基因型為DDXBXB；若后代雌蠅全為紅眼裂翅果蠅，后代雄蠅一半為紅眼裂翅果蠅一半為白眼裂翅果蠅，則待測雌蠅的基因型為DDXBXb；若后代雌雄果蠅中均有一半為紅眼裂翅，一半為紅眼直翅，則待測雌蠅的基因型為DdXBXB；若后代雌果蠅中一半為紅眼裂翅，一半為紅眼直翅，后代雄果蠅中有紅眼裂翅、紅眼直翅、白眼裂翅、白眼直翅四種，則待測雌蠅的基因型為DdXBXb。

【答案】 （1）常 紅眼

（2）DdXBXb、DdXBY 2/9

（3）實驗思路：選取品系③的雄果蠅與該雌果蠅雜交，觀察并統計子代果蠅的表現型及比例。

結果和結論：若子代果蠅翅型只有裂翅，眼色只有紅眼，則親本雌果蠅的基因型為DDXBXB；

若子代果蠅翅型只有裂翅，眼色既有紅眼也有白眼，則親本雌果蠅的基因型為DDXBXb；

若子代果蠅翅型既有裂翅也有直翅，眼色只有紅眼，則親本雌果蠅的基因型為DdXBXB；

若子代果蠅翅型既有裂翅也有直翅，眼色既有紅眼也有白眼，則親本雌果蠅的基因型為DdXBXb。

練習3：（廣東省廣州市2023屆高三年級調研測試）果蠅的長翅與殘翅、紅眼與白眼是兩對相對性狀，分別由等位基因A/a、R/r控制。研究人員利用純合殘翅紅眼雄果蠅（甲）與兩只雌果蠅（乙、丙）交配，結果如下表所示。

回答下列問題：

（1）第2組實驗中親本紅眼果蠅雜交，子代中既有紅眼又有白眼。該現象在遺傳學上稱為_________。

（2）控制果蠅眼色的基因位于______染色體上，丙果蠅的基因型為______。第2組實驗F1中的長翅紅眼雌雄果蠅雜交，子代的長翅紅眼雌果蠅中，純合子所占的比列為___ 。

【解析】第（1）小題考查性狀分離的概念，表現型相同的雙親，子代出現不同的表現型，這就是性狀分離的現象。

本題為表格類遺傳題，第（2）小題可用本文介紹的“三步法”來解。第一步，對第2組雜交產生的后代的性狀分離比進行統計，統計結果如表5。

___第二步，根據每對性狀的3個分離比推出每對性狀的顯隱性、基因的位置、雙親的基因型。根據雌性子代中紅眼：白眼=2：0，雄性子代中紅眼：白眼=1：1，全部子代中紅眼：白眼=3：1，可推出：①紅眼是顯性性狀；②這對基因R/r

在X染色體上；③雙親中丙的基因型是XRXr，甲的基因型是XRY。此時已經推出第（2）小題的第一個空。

雌性子代、雄性子代、全部子代中殘翅：長翅均為1：1，這無法推出殘翅和長翅的顯隱性，無法推出A/a 在什么染色體上，也無法推出雙親的基因型，此時只能另辟蹊徑。根據雜交組合2的雄性子代中殘翅紅眼♂：長翅紅眼♂：殘翅白眼♂：長翅白眼♂=1：1：1：1，可以看出殘翅/長翅與紅眼/白眼兩對相對性狀之間能夠自由組合，這說明A/a與R/r之間遵循自由組合定律，它們是在非同源染色體上，而R/r已經推出是在性染色體上，因此，A/a在常染色體上。基因在常染色體上時，雜交組合總共有6種：AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa，其中能使雌性子代、雄性子代、全部子代中殘翅：長翅均為1：1的雜交組合只能是Aa×aa，而題干上已告知甲是純合子，因此甲是aa，甲的殘翅性狀是隱性性狀，丙是Aa，丙的長翅性狀是顯性性狀。綜合兩對性狀，甲的基因型為aaXRY，丙的基因型為AaXRXr。此時已經推出第（2）小題的第二個空。

第三步，推出相關個體的基因型并進行計算。第2組實驗F1中的長翅紅眼雌雄果蠅即為“相關個體”，要解決第（2）小題的第三個空，就需要將它們的基因型推出來。因為甲的基因型為aaXRY，丙的基因型為AaXRXr，因此它們產生的F1中的長翅紅眼雌果蠅的基因型為Aa（1/2XRXR+1/2XRXr），長翅紅眼雄果蠅的基因型為AaXRY。Aa（1/2XRXR+1/2XRXr）×AaXRY，子代的長翅紅眼雌果蠅的基因型為（1/3AA+2/3Aa）（3/4XRXR+1/4XRXr），其中只有AAXRXR為純合子，因此，第2組實驗F1中的長翅紅眼雌雄果蠅雜交，子代的長翅紅眼雌果蠅中，純合子所占的比列為（1/3）×3/4=1/4。

【答案】 （1）性狀分離（2）XAaXRXr 1/4

責任編輯 李平安