肖安慶

歷年來(lái) 遺傳題都是高考理綜的壓軸大戲，考查的內(nèi)容沒(méi)有大的變化，但考查形式一直在變化之中。從多年命題趨勢(shì)看，考查遺傳規(guī)律的試題，多注重獲取信息和綜合運(yùn)用能力的考查，具有綜合性強(qiáng)、新穎性大、難度高的特點(diǎn)。研究高考對(duì)遺傳規(guī)律試題的變化，對(duì)科學(xué)備考具有實(shí)質(zhì)意義。

一、基因分離定律與胚胎致死

例1（山東卷·28·節(jié)選） 果蠅的灰體（E）對(duì)黑檀體（e）為顯性；短剛毛和長(zhǎng)剛毛是一對(duì)相對(duì)性狀，由一對(duì)等位基因（B，b）控制。這兩對(duì)基因位于常染色體上且獨(dú)立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，雜交組合、F1表現(xiàn)型及比例如下：

灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅。出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過(guò)程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失?，F(xiàn)有基因型為EE，Ee和ee的果蠅可供選擇，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果預(yù)測(cè)，以探究其原因。（注：一對(duì)同源染色體都缺失相同片段時(shí)胚胎致死；各型配子活力相同）實(shí)驗(yàn)步驟：

①用該黑檀體果蠅與基因型為_(kāi)______________的果蠅雜交，獲得F1 ；

②F1自由交配，觀察、統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。

結(jié)果預(yù)測(cè)：

I.如果F2表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_________________，則為基因突變；

II.如果F2表現(xiàn)型及比例為_(kāi)________________，則為染色體片段缺失。

答案：答案一 ①EE；I.灰體∶黑檀體=3∶1；II.灰體∶黑檀體=4∶1；

答案二 ①Ee；I.灰體∶黑檀體=7∶9；II.灰體∶黑檀體=7∶8。

解析：如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過(guò)程中發(fā)生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee。選用EE果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F(xiàn)1為Ee，自由交配F2為Ee（灰體）：ee（黑檀體）=3：1；選用Ee果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F(xiàn)1為Ee：ee=1：1，配子E=1/4，e=3/4，自由交配F2為EE（灰體）：Ee（灰體）：ee（黑檀體）=1：6：9，灰體：黑檀體=7：9。

如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過(guò)程中發(fā)生了染色體片段缺失，則此黑檀體果蠅的基因型為e，產(chǎn)生含e和不含e（用O表示）兩種配子。選用EE果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F(xiàn)1為Ee：EO=1：1。F1的雌雄配子都為：E=1/2，e=1/4，O=1/4。自由交配F2為EE（灰體）：Ee（灰體）：EO（灰體）：ee（黑檀體）：eO（黑檀體）：OO（致死）=4：4：4：1：2：1，灰體：黑檀體=4：1；選用Ee果蠅與該黑檀體果蠅雜交，F(xiàn)1為Ee：ee：E：e=1：1：1：1，雌雄配子都為：E=1/4，e=1/2，O=1/4，自由交配F2為EE（灰體）：Ee（灰體）：EO（灰體）：ee（黑檀體）：eO（黑檀體）：OO（致死）=1：4：2：4：4：1，灰體：黑檀體=7：8。

二、基因自由組合定律與基因位置的判斷

例2（天津卷·9·節(jié)選） 果蠅是遺傳學(xué)研究的經(jīng)典材料，其四對(duì)相對(duì)性狀中紅眼（E）對(duì)白眼（e）、灰身（B）對(duì)黑身（b）、長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）、細(xì)眼（R）對(duì)粗眼（r）為顯性。下圖是雄果蠅M的四對(duì)等位基因在染色體上的分布。在用基因型為BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼親本進(jìn)行雜交獲取果蠅M的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一只無(wú)眼雌果蠅。為分析無(wú)眼基因的遺傳特點(diǎn)，將該無(wú)眼雌果蠅與果蠅M雜交，F(xiàn)1性狀分離比如下：

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，果蠅無(wú)眼基因位于______號(hào)（填寫(xiě)圖中數(shù)字）染色體上，理由是________________。

答案：7、8（7或8）；無(wú)眼、有眼基因與其他各對(duì)基因間的遺傳均遵循自由組合定律。

解析：由于子代性狀有眼﹕無(wú)眼=1﹕1，且有眼和無(wú)眼果蠅中其他性狀均為3﹕1，說(shuō)明控制有眼與無(wú)眼性狀的基因和控制其他性狀的基因位于非同源染色體上，據(jù)圖可知，只能位于7號(hào)或8號(hào)染色體上。

三、基因自由組合定律與交叉互換

例3（福建卷·28·節(jié)選） 摩爾根用灰身長(zhǎng)翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進(jìn)行測(cè)交，子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例不為1∶1∶1∶1，說(shuō)明F1中雌果蠅產(chǎn)生了 種配子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合自由組合定律，原因是這兩對(duì)等位基因不滿足該定律“ ”這一基本條件。

答案：4；非同源染色體上非等位基因。

解析：灰身長(zhǎng)翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅測(cè)交，子代有4種表現(xiàn)型，可以肯定F1中的雌果蠅產(chǎn)生了4種配子，但分離比不是1：1：1：1，原因是這兩對(duì)等位基因?yàn)橥慈旧w基因上的非等位基因，即B與V，b與v分別位于一條染色體上，F(xiàn)1產(chǎn)生的配子有BV和bv，因交叉互換又產(chǎn)生了Bv和bV共四種配子。

例4（北京卷·30·節(jié)選） 擬南芥的A基因位于1號(hào)染色體上，影響減數(shù)分裂時(shí)染色體交換頻率，a基因無(wú)此功能；B基因位于5號(hào)染色體上，使來(lái)自同一個(gè)花粉母細(xì)胞的四個(gè)花粉粒分離，b基因無(wú)此功能。用植株甲（AaBB）與植株乙（AAbb）作為親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，在F2中獲得了所需植株丙（aabb）。雜交前，乙的1號(hào)染色體上整合了熒光蛋白基因C、R。兩代后，丙獲得C、R基因（下圖）。帶有C、R基因的花粉粒能分別呈現(xiàn)出藍(lán)色、紅色熒光。

（1）丙獲得了C、R基因是由于它的親代中的____________在減數(shù)分裂形成配子時(shí)發(fā)生了染色體交換。

（2）丙的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，若染色體在C和R基因位點(diǎn)間只發(fā)生一次交換，則產(chǎn)生的四個(gè)花粉粒呈現(xiàn)出的顏色分別是______________。

（3）本實(shí)驗(yàn)選用b基因純合突變體是因?yàn)椋豪没ǚ哿２环蛛x的性狀，便于判斷染色體在C和R基因位點(diǎn)間________，進(jìn)而計(jì)算出交換頻率。通過(guò)比較丙和 的交換頻率，可確定A基因的功能。

答案：（1）父本和母本（2）藍(lán)色、紅色、藍(lán)和紅疊加色、無(wú)色（3）交換與否和交換次數(shù)；乙。

解析：（1）F1中存在AC/a·Bb和AR/a·Bb的個(gè)體。二者作為父本與母本雜交時(shí)，分別在形成雌雄配子時(shí)發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生了aCb和aRb的雌雄配子結(jié)合成丙。所以丙獲得C、R基因是由于F1在減數(shù)分裂形成配子時(shí)發(fā)生了染色體交換。（2）丙的花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，若染色體在C和R基因位點(diǎn)見(jiàn)只發(fā)生一次交換，則產(chǎn)生的四個(gè)花粉粒，即aC、aR、aCR和a，熒光分別是藍(lán)色、紅色、紅藍(lán)疊加色和無(wú)色。

本實(shí)驗(yàn)選用b基因純合個(gè)體是為了利用花粉粒不分離的性狀，便于觀察染色體在C和R基因位點(diǎn)間是否發(fā)生互換及交換次數(shù)。由于a基因存在，C、R基因容易發(fā)生交換，通過(guò)丙（aa）與乙（AA）比較，可確定A基因?qū)τ诨蚪粨Q次數(shù)的影響。

四、伴性遺傳與突變體的檢測(cè)

例5（江蘇卷·33·節(jié)選） 有一果蠅品系，其一種突變體的X染色體上存在ClB區(qū)段用（XClB表示）。B基因表現(xiàn)顯性棒眼性狀；l基因的純合子在胚胎期死亡（XClBXClB與XClBY不能存活）；ClB存在時(shí)，X染色體間非姐妹染色單體不發(fā)生交換；正常果蠅X染色體無(wú)ClB區(qū)段用（X+表示）。果蠅的長(zhǎng)翅（Vg）對(duì)殘翅（vg）為顯性，基因位于常染色體上。下圖是研究X射線對(duì)正常眼果蠅X染色體誘變示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

為了鑒定X染色體上正常眼基因是否發(fā)生隱性突變，需用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，X染色體的誘變類型能在其雜交后代 果蠅中直接顯現(xiàn)出來(lái)，且能計(jì)算出隱性突變頻率，合理的解釋是 ；如果用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，不能準(zhǔn)確計(jì)算出隱性突變頻率，合理的解釋是 。

答案 棒眼雌性；雄性；雜交后代中雄果蠅X染色體來(lái)源于親代雄果蠅，且X染色體間未發(fā)生交換，Y染色體無(wú)對(duì)應(yīng)的等位基因；正常眼雌性；X染色體間可能發(fā)生了交換。

解析 親代XCIBX+與X？Y雜交產(chǎn)生的F1中，雌性XCIBX？（棒眼）和X？X+（正常眼），雄性X+Y（正常眼）和XCIBY（死亡）。由于ClB存在時(shí)， X 染色體間非姐妹染色單體不發(fā)生交換，即XCIB X？不發(fā)生交叉互換；若ClB不存在時(shí)，X？ X+可能發(fā)生交叉互換。又因?yàn)镕2中雄蠅的X染色體來(lái)源于親代雄蠅，Y染色體無(wú)對(duì)應(yīng)的等位基因，故隱性突變可以在F2代雄性中顯性出來(lái)。當(dāng)選擇F1棒眼雌性XCIBX？與正常眼雄性X+Y交配，F(xiàn)2代雄性將會(huì)出現(xiàn)表現(xiàn)型為棒眼、正常眼或棒眼、隱性突變體，可根據(jù)F2代隱性突變體在雄性中的比例，計(jì)算出隱性突變頻率；當(dāng)選擇F1雌性正常眼X？X+與正常眼雄性X+Y交配，由于雌性染色體X？與X+可能發(fā)生交叉互換，不能準(zhǔn)確計(jì)算出隱性突變頻率。

五、基因分離定律與人類遺傳病

例6（新課標(biāo)I卷·5） 下圖為某種單基因常染色體隱性遺傳病的系譜圖（深色代表的個(gè)體是該遺傳病患者，其余為表現(xiàn)型正常個(gè)體）。近親結(jié)婚時(shí)該遺傳病發(fā)病率較高，假定圖中第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率是1/48，那么得出此概率值需要的限定條件是（ B ）

A.Ⅰ-2和Ⅰ-4必須是純合子

B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必須是純合子

C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必須是雜合子

D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必須是雜合子

解析：該遺傳病為常染色體隱性，無(wú)論I-2和I-4是否純合，II-2、II-3、II-4、II-5的基因型均為Aa。若II-1、Ⅲ-1純合，則Ⅲ-2為1/2Aa、Ⅳ-1為1/4Aa；Ⅲ-3為2/3Aa，若Ⅲ-4純合，則Ⅳ-2為2/3×1/2=1/3Aa；故Ⅳ的兩個(gè)個(gè)體婚配，子代患病的概率是1/4×1/3×1/4=1/48。若Ⅲ-2和Ⅲ-3一定是雜合子，則無(wú)論Ⅲ-1和4是同時(shí)AA或同時(shí)Aa或一個(gè)是AA另一個(gè)是Aa，后代患病概率都不可能是1/48。Ⅳ的兩個(gè)個(gè)體婚配，子代患病概率與II-5的基因型無(wú)關(guān)；若Ⅳ的兩個(gè)個(gè)體都是雜合子，則子代患病的概率是1/4。