因果逆向思维，巧解遗传分析推理题

张育旗

摘 要： 遗传分析推理题是运用遗传学原理或思想方法，根据一系列生命现象或事实，通过分析、推理、判断等思维活动解决相关遗传学问题的一类题型。该题型具有难度大、考查功能强等特点，因此在高考中常常作为压轴题。因果颠倒作为一种倒过来想的创新思考方法是指对具有因果关系的事物，从作为结果的事物乙出发，倒回去思考作为原因的事物甲，以及思考事物乙的产生发展过程，从而获得新的认识和设想。本文旨在利用因果逆向思维归纳解答遗传分析推理题的思维模型，提高学生的解题能力与速度。

关键词： 因果逆向思维 分别统计—单独逆推 分解—逆推 假设—检验 假设—推理

遗传分析推理题是新课标卷及各省理综卷的热点题型，难度较大，在高考中常常作为压轴题。学生对这一题型往往一筹莫展，很难得分。其实，对于某些问题，尤其是一些特殊问题，从结论往回推，倒过来思考，或许会使问题简单化。下面利用因果逆向思维，归纳解答这类题的几种思维模型。

1.分别统计—单独逆推

在亲代未知，子代已知时，以最终的结果作为思考的开始，对结果进行分别统计后再单独分析，逆推出亲代。

例题1（2005·全国卷Ⅱ第31题节选）已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：

请回答：

（1）控制灰身与黑身的基因位于 ；控制直毛与分叉毛的基因位于 。

（2）亲代果蝇的表现型为 、 。

（3）亲代果蝇的基因型为 、 。

解析：先单独统计子代中灰身与黑身的比例，雌雄要分别统计，可知雌性中灰身：黑身=3：1，雄性中灰身：黑身=3：1，分析可知灰身为显性，基因在常染色体上，据此可推知亲代的基因型为Bb与Bb；再单独统计子代中直毛与分叉毛的比例，雌雄也要分别统计，可知雌性全为直毛，雄性中直毛：分叉毛=1：1，分析可知直毛为显性，基因在X染色体上，据此可推知亲代的基因型为X X 与X Y。综合考虑，亲本的基因型为BbX X 和BbX Y，表现型为灰身直毛雌蝇、灰身直毛雄蝇。

例题2：（2014·海南卷第29题节选）：某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花，其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制，这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F 表现为高茎紫花，F 自交产生F ，F 有4种表现型：高茎紫花162株，高茎白花126株，矮茎紫花54株，矮茎白花42株。请回答：

根据此杂交实验结果可推测，株高受 对等位基因控制，依据是 。在F 中矮茎紫花植株的基因型有 种，矮茎白花植株的基因型有 种。

解析：根据题干信息，可假设高茎和矮茎的相关基因为A与a，紫花和白花的相关基因为B与b、D与d。由于亲本为纯合高茎白花个体与纯合矮茎白花个体，F 表现为高茎紫花，因此高茎为显性。对F 按株高和花色分别统计，F 中高茎（162+126）∶矮茎（54+42）=3：1，紫花（162+54）∶白花（126+42）=9：7，可推测株高受1对等位基因控制，紫花和白花的相关基因自由组合。在F 中矮茎紫花植株的基因型为aaB_D_，共4种，矮茎白花植株的基因型为aabbDD、aabbDd、aaBBdd、aaBbdd、aabbdd，共5种。

2.分解—逆推

在亲代未知，子代已知时，以最终的结果作为思考的开始，有时需要对结果进行分解，找出规律，再单独分析，逆推出亲代。

例题3：（2012年重庆卷第31题节选）青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：

（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有 种基因型；若F 代中白青秆，稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为

解析：（1）在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中，控制各自性状的基因型各有3种（AA、Aa和aa，及BB、Bb和bb），由于控制这两对性状的基因是独立遗传的，基因间可自由组合，故基因型共有3×3=9种。F 中白青秆、稀裂叶植株占 ，即P（A_B_）=，由于两对基因自由组合， 可分解成 × 或 × ，依据 × 中的 可知亲本为Aa×aa，依据 × 中的 可知亲本Bb×Bb，综合考虑即亲本的基因型是AaBb×aaBb；同理，依据 × 可推出亲本的基因型为AaBb×Aabb。

3.假设—检验

在思考一个重要问题，或者做出重要结论前，先确定真正的问题，思索所有的相关因素进行梳理。然后提出假设，再依据题中已知信息，明确目的地加以检验。利用这样的思考方式解答这类遗传分析推理题的基本步骤如下：第一步：先分析可能的结论；第二步：根据已有杂交组合，再假设某一结论成立，写出亲本相应的基因型，推出子代结果，再与题中所给的信息进行比较检验。

例题4：（全国课标卷Ⅱ卷第32题）：已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系，以及控制它们的等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上（表现为伴性遗传），某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表现型及其分离比为长趐红眼：长翅棕眼：小趐红眼：小趐棕眼=3∶3∶1∶1。

回答下列问题：

（1）在确定性状显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时，该同学先分别分析翅长和眼色这两对性状的杂交结果，再综合得出结论。这种做法所依据的遗传学定律是 。

（2）通过上述分析，可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上做出多种合理的假设，其中的两种假设分别是：翅长基因位于常染色体上，眼色基因位于X染色体上，棕眼对红眼为显性：翅长基因和眼色基因都位于常染色体上，棕眼对红眼为显性。那么，除了这两种假设外，这样的假设还有 种。

解析：（1）由于控制果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上，故两对性状的遗传遵循自由组合定律。（2）根据雌性长翅红眼果蝇与雄性长翅棕眼果蝇杂交，后代出现长翅和小翅，说明长翅是显性性状，但无法判断眼色的显隐性。所以假设还有：翅长基因位于常染色体上，眼色基因位于X染色体上，红眼对棕眼为显性；翅长基因和眼色基因都位于常染色体上，红眼对棕眼为显性；翅长基因位于X染色体上，眼色基因位于常染色体上，棕眼对红眼为显性；翅长基因位于X染色体上，眼色基因位于常染色体上，红眼对棕眼为显性，即4种，再依据假设，逐一确定亲本推出子代的表现型及比例，与题中所给的子代表现型及比例进行比较检验。

4.假设—推理

当结论是不确定的，有多种可能；而最初的条件也是未知的，这时我们先要构思最初的条件，然后提出假设，再根据假设进行推理。利用这样的思考方式解答这类遗传分析推理题的基本步骤如下：第一步：先分析可能的结论；第二步：构思杂交组合（试一试，看一看），再假设某一结论成立，写出亲本相应的基因型，推出子代结果；第三步：正向表述为：若出现某一结果，则假设的某一结论成立。

例题5（2012山东高考27题节选）几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。

用红眼雌果蝇（X X ）与白眼雄果蝇（X Y）为亲本杂交，在F 群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”）。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。

实验步骤：M果蝇与 杂交，分析子代的表现型

结果预测：Ⅰ.若 ，则是环境改变；

Ⅱ.若 ，则是基因突变；

Ⅲ.若 ，则是减数分裂时X染色体不分离。

解析：用红眼雌果蝇（X X ）与白眼雄果蝇（X Y）为亲本杂交，正常情况下子代雄性基因型应为X Y，表现型应为红眼雄果蝇，现发现F 群体中有一只白眼雄果蝇（记为“M”）

第一步：分析M果蝇出现的原因有三种可能，第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变，则“M”基因型为X Y；第二种是亲本果蝇发生基因突变，则“M”基因型为X Y；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离，则“M”基因型为X O。

第二步：鉴定基因型常用测交，可选用白眼雌果蝇（X X ）与M果蝇杂交。若原因一成立，由亲本X Y和X X 可推知子代为红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1：1，若原因二成立，由亲本X Y和X X 可推知子代表现型全部为白眼，若原因三成立，由亲本X O和X X 可推知无子代产生。

第三步：（1）若子代出现红眼（雌）果蝇，则是环境改变；

（2）若子代表现型全部为白眼，则是基因突变；

（3）若无子代产生，则是减数分裂时X染色体不分离。

总之，高考遗传分析推理题的命题常突破常规，命题思路大胆而灵巧，以能力立意，难度较大。其实静下心来细读，利用因果逆向思维，对已有的有关事物之间因果关系的认识作交换性思考，由果溯因。利用以上四种解题模式，可能就会发现，原来遗传分析推理题并不是很难，只不过是在考查的解答遗传题的基本技能的应用时，增强不确定性，只要“迎难而上”便能“迎刃而解”。