王聞雅

摘要：基因互作的特點是F₂出現(xiàn)表型與孟德爾假設不同的9∶3∶3∶1比例，本文就基因互作類型與高考真題遺傳題科學思維的建構作一歸納綜述。

關鍵詞：9∶3∶3∶1 變式 基因互作

基因與性狀不是簡單的一對一的關系，而是一因多效，多因一效。即便是遺傳典型分離比也會出現(xiàn)“例外”。[1]對于變式題，如何形成有效分析題干信息，明確出題者意圖，掌握解題方法技巧，準確解題這一科學思維，是高中學生需具備的生物學科核心素養(yǎng)。[2]

一、非等位基因間的相互作用

基因互作的特點：F₂出現(xiàn)表現(xiàn)型與孟德爾假設不同的9∶3∶3∶1比例。

（一）9∶7

互補作用：兩對獨立遺傳基因分別處于顯性純合或雜合狀態(tài)時，共同決定一種性狀表現(xiàn)；當只有一對基因是顯性，或兩基因都是隱性純合時，則表現(xiàn)另一種性狀。[3]

例：香豌豆花色遺傳

科學思維一：預測子一代和子二代的基因型、表現(xiàn)型及其比例

香豌豆花色由兩對基因（A/a，B/b）控制：

P? ? ? 白花（AAbb）×白花（aaBB）

↓

F₁紫花（AaBb）

↓

F₂9紫花（A_B_）：7白花（3A_bb+3aaB_+1aabb）

（二）9∶6∶1與1∶4∶6∶4∶1

積加作用：積加作用是指兩種顯性基因同時存在時產(chǎn)生一種性狀，單獨存在時分別表現(xiàn)相似的另一種性狀。

例：南瓜果形遺傳

科學思維二：繪制遺傳圖解

P? ? ? 扁形（AABB）×長形（aabb）

↓

F₁扁形（AaBb）

↓

F₂9扁形A_B_∶6球形（3aaB_+3A_bb）∶1長形aabb

規(guī)律：2種顯性，1種顯性，0種顯性。

累加作用：所有的表現(xiàn)型是在隱性純合體表現(xiàn)型的基礎上，每增加一個顯性基因即增加一個效應值。[4]

科學思維三：分析表型分離比

4個顯性 AABB? ? 1；3個顯性 AaBB AABb? ?4；2個顯性 AAbb aaBB AaBb? 6；

1個顯性 Aabb aaBb? ? 4；0個顯性 aabb? ?1。

科學思維四：歸納對比

9∶6∶1與1∶4∶6∶4∶1的差別是當表現(xiàn)型與顯性基因種類數(shù)相關時，變式為9∶6∶1；當表現(xiàn)型與顯性基因個數(shù)有關時，變式為1∶4∶6∶4∶1。

（三）13∶3和7∶6∶3

抑制作用：在兩對獨立基因中，一對基因本身不能控制性狀表現(xiàn)，但其顯性基因對另一對基因的表現(xiàn)卻具有抑制作用。[5]

例：雞的羽毛顏色遺傳

P? ? ? 白羽萊杭（AABB）×白羽溫德（aabb）

↓

F₁白羽（AaBb）

↓

F₂13白羽（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3有色羽（A_bb）

科學思維五：B/b基因本身不決定性狀表現(xiàn)，但當顯性基因B存在時對A/a基因的表現(xiàn)起抑制作用

抑制程度不同：若BB強抑制A，Bb弱抑制A，bb不抑制A，則7（3A_BB+3aaB_+1aabb） ∶ 6A_Bb∶3A_bb

（四）9∶3∶4和12∶3∶1

上位效應：一對基因影響了另一對非等位基因的效應。

隱性上位：在兩對互作基因中，其中一對的隱性基因對另一對基因起上位性作用。

例：玉米胚乳蛋白質層顏色遺傳：有色（A）/無色（a）；紫色（B）/紅色（b）

P? ? ? 紅色（AAbb）×白色（aaBB）

↓

F₁紫色（A_B_）

↓

F₂9紫色（A_B_）∶3紅色（A_bb）∶4白色（3aaB_+1aabb）

其中a對B/b基因有隱性上位性作用。

顯性上位：兩對獨立遺傳基因共同對一對性狀發(fā)生作用，而且其中一對基因對另一對基因的表現(xiàn)有遮蓋作用。

例：燕麥穎色遺傳

P? ? ? ? ? 白穎（aabb）×黑穎（AABB）

↓

F₁黑穎（AaBb）

↓

F₂12黑穎（9A_B_+3A_bb）：3黃穎（aaB_）：1白穎（aabb）

科學思維六：其中A對B/b基因有顯性上位性作用。

（五）15∶1

疊加效應：不同對基因對性狀產(chǎn)生相同影響，只要兩對等位基因中存在一個顯性基因，表現(xiàn)為一種性狀；只有雙隱性個體表現(xiàn)另一種性狀；F₂產(chǎn)生15∶1的比例。

例：薺菜蒴果形狀遺傳

P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?三角形（AABB）×卵形（aabb）

↓

F₁三角形（AaBb）

↓

F₂15三角形（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1卵形（aabb）

科學思維七：三對基因重疊作用情況下，F(xiàn)₂的表型分離比是63∶1

二、高考真題解析

（2019全國Ⅱ卷）某種甘藍的葉色有綠色和紫色。已知葉色受2對獨立遺傳的基因A/a和B/b控制，只含隱性基因的個體表現(xiàn)隱性性狀，其他基因型的個體均表現(xiàn)顯性性狀。某小組用綠葉甘藍和紫葉甘藍進行了一系列實驗。

實驗①：讓綠葉甘藍（甲）的植株進行自交，子代都是綠葉

實驗②：讓甲植株與紫葉甘藍（乙）植株雜交，子代個體中綠葉∶紫葉＝1∶3

回答下列問題。

（1）甘藍葉色中隱性性狀是________，實驗①中甲植株的基因型為________。

（2）實驗②中乙植株的基因型為________，子代中有________種基因型。

（3）用另一紫葉甘藍（丙）植株與甲植株雜交，若雜交子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1，則丙植株所有可能的基因型是____________________；若雜交子代均為紫葉，則丙植株所有可能的基因型是____________________；若雜交子代均為紫葉，且讓該子代自交，自交子代中紫葉與綠葉的分離比為15∶1，則丙植株的基因型為________。

科學思維八：問題串式思考——1.如何判斷顯隱性？

解析：由實驗①可知，甲自交后代未發(fā)生性狀分離，因而，甲為純合子。

2.問題臺階——為什么實驗②子代個體中出現(xiàn)綠葉∶紫葉＝1∶3的分離比？

解析：乙植株為雙雜合子。

綜上，子葉為顯性性狀，綠葉為隱性性狀。

3.如何用配子思想解題？

解析：將問題轉化為不能產(chǎn)生ab配子。

4.自交子代中紫葉與綠葉的表型分離比為15∶1的原因？

解析：逆推子一代和親代基因型。

三、?？碱}解析

（東北三省三校二?？荚嚕┠匙曰ㄊ诜壑参锏乃芄螤钣腥切魏吐研蝺煞N，果實形狀由兩對獨立等位基因決定，而且兩對基因為自由組合，A、a、B、b來表示。做了三組雜交實驗，結果如下：

實驗一：三角形×卵形，F(xiàn)₁均為三角形，F(xiàn)₂表現(xiàn)為15三角形：1卵形；

實驗二：三角形×卵形，F(xiàn)₁均為三角形，F(xiàn)₂表現(xiàn)為27三角形：5卵形；

實驗三：三角形×卵形，F(xiàn)₁均為三角形，F(xiàn)₂表現(xiàn)為3三角形：1卵形。

（1）將實驗一的F₁與基因型為aabb的個體雜交，子代的表現(xiàn)型及比例為_______。

（2）實驗二中的三角形親本的基因型為_______。

（3）實驗三中的三角形個體自交后代表現(xiàn)型及比例為_______。

（4）該植物開紅花（EE）的個體與開白花（ee）的個體雜交，F(xiàn)₁雜合體（Ee）的花為粉紅色。親本甲（AABBEE）和親本乙（aabbee）雜交，得F₁，將F₁自交得到F₂，如果F₂的表現(xiàn)型有_______種，且他們的比例為_______，則這三對形狀的遺傳符合基因自由組合定律。F₂個體中，自交后代不發(fā)生性狀分離的紅花、三角形果實的個體占F₂的_______，這部分紅花、三角形果實個體中純合子占該部分的_______。

科學思維九：平行思維

15：1是誰的變式？子一代一定只有一種基因型嗎？

問題轉換為：不能產(chǎn)生哪種配子？在特殊分離比中，自交后代不發(fā)生性狀分離的個體一定是純合子嗎？

學生通過一連串科學思維訓練，闡明基因自由組合定律中9：3：3：1的幾種變式。形成批判性思維、創(chuàng)新思維、提高溝通能力和協(xié)作能力?？偨Y遺傳規(guī)律及答題技巧。

參考文獻：

[1]黎嬌華，胡要文.大單元模式下“孟德爾的豌豆雜交實驗（二）”教學設計[J].中學生物學，2023，39（2）：47-50.

[2]束家寬.例析高考生物試題中自由組合定律“變式題”[J].中學生物教學，2012（8）：50-52.

[3]戴立軍，何亞丹.高中生物教學中學生分析能力的培養(yǎng)[J].考試周刊，2017（11）：138.

[4]鄭曉璇，科學論證在“基因的自由組合定律”復習課中的應用[J].生物學通報，2022（08）.

[5]尹娜.課堂教學中社會責任素養(yǎng)的提升策略——以“基因的分離與自由組合定律”復習課為例[J].生物學教學，2021（12）.