把握实质灵活应答

杜海

[摘   要]遗传定律的实验验证是近年来高考理综命题的常见题型。这类试题的一些信息及条件的呈现较为隐蔽，解答时需准确挖掘信息，把握遗传问题的实质，做到灵活应答，从而确保得分。

[关键词]遗传定律;实验验证;多样考查

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）05-0079-02

从近几年的高考理综命题趋势来看，遗传是必考模块。而遗传问题中，实验设计题又是常考的题型，主要涉及显隐性的实验确定、基因位置的判断、遗传定律的实验验证等。在解决此类问题时，学生大体掌握了一些基本的思路方法，如自交法、测交法、雌隐雄显法、正反交法等。但这类试题的一些信息及条件的呈现较为隐蔽，学生若不能准确挖掘信息，把握遗传问题的实质，做到灵活应答，往往会造成失分。下面笔者试举几例来一一体会。

【例1】某植物是一种雌雄同株的二倍体（2N=20）植物，花的颜色与细胞中的色素有关，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时呈红色，无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示

[色素 丁   →   丙   →   乙   →  甲 酶 酶1              酶2           酶3 控制酶合成的基因 A B D 相应的等位基因 a b d 基因所在的染色体 9号 10号 10号 ]

（注：显性基因对隐性基因完全显性，生长发育过程中不发生基因突变且在形成配子过程中不发生交叉互换），请回答下列问题：

（1）現有纯合红花植株，请在如图框中画出三对基因在染色体上可能的位置关系。（注：方框内只要画出与上述基因相关的染色体，用竖线表示染色体，黑点表示基因的位点，并标上相应的基因）

（2）若要验证基因分离定律，应选用基因型为

的植株与上述纯合红花植株杂交。

（3）若某一基因型为AaBbDd的植株自交，子代所开花的性状及分离比为或 。

【解析】（1）分析题干可知，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时呈红色，故由代谢过程可知细胞中必须含有基因A、B，不能有D，因此纯合红花植株的基因型为AABBdd，基因在染色体上的位置关系图示略（提示：分析表格中信息可知，B（b）和D（d）位于一对同源染色体上，A（a）位于另一对同源染色体上）。

（2）基因分离定律适合于一对相对性状的遗传，对于基因分离定律的验证教材一般采用测交法，即用杂合子与隐性纯合子杂交。上述纯合红花植株的基因型为AABBdd，因此应选择用基因型为AABBDd的植株与之杂交。

（3）若基因型为AaBbDd的玉米植株自交，如果B和D在同一染色体上，则该植株产生的配子基因型及比例是ABD、Abd、aBD、abd，比例为1∶1∶1∶1，自交后代的基因型及比例是：A_B_D_∶A_bbdd∶aaB_D_∶aabbdd=9∶3∶3∶1，所结籽粒的性状及分离比为紫色∶白色= 9∶7;如果B和d在同一条染色体上，则该植株产生配子的基因型及比例是ABd∶abD∶AbD∶aBd=1∶1∶1∶1，自交后代的基因型是6A_B_D（紫色）、3A_B_dd（红色）、3A_bbD_、2aaBbDd、1aabbDD、1aaBBdd，所结籽粒的性状及分离比为紫色∶红色∶白色=6∶3∶7。

【总结感悟】解答本题首先需要把握两点∶一是清楚相关基因是通过控制酶的合成来影响代谢过程，进而控制生物性状的，由此明确基因型与表现型之间的对应关系，如紫花植株的基因型为A_B_D;二是注意A/a在9号染色体上，B/b和D/d在10号染色体上，故A/a与B/b、D/d之间可发生自由组合，而B/b与D/d之间则不能发生自由组合。把握住这两点，（1）（3）两问则可圆满解决。由此可见，准确把握题干信息是正确解题的关键。

【解析】从杂交后代的表现型看，上面4个选项的结果多是1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1，据此可初步判断两对基因是独立遗传的（发生了自由组合），这给学生解答题目带来了困难。进一步检验发现，无论两对基因是否独立遗传，aaBb×Aabb的后代一定出现四种表现型且比例为1∶1∶1∶1，因此不能用于判断两对基因是否独立遗传。故选C。

【总结感悟】基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 因此，判断两对基因是否独立遗传，关键不是看后代是否一定出现四种表现型且比例为1∶1∶1∶1，而是看AaBb是否能够产生数量相等的四种配子。

【例3】野茉莉是一种雌雄同花的植物，其花色形成的生化途径如图所示：5对等位基因独立遗传，显性基因控制图示相应的生化途径，若为隐性基因，相应的生化途径不能进行，且C基因与D基因间的相互影响不考虑。（注：红色和蓝色色素均存在时表现为紫色，黄色和蓝色色素均存在时表现为绿色，三种色素均不存在时表现为白色。）请回答下列问题：

【解析】（1）因为这5对等位基因独立遗传，所以遵循基因的自由组合定律。可以先将每对基因分开考虑，然后将其结果相乘，这样基因型有3×3×3×3×3=243（种），由题意可知表现型有白色、红色、蓝色、紫色、黄色和绿色6种。

（2）由题意可知D、d这对等位基因对性状分离无影响，所以要验证基因自由组合定律，不能用AabbccDdee个体自交，其后代的表现型只能验证基因分离定律。

（3）将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合子即aabbccddee测交，后代的基因型及比例为1/4AaBbccDdEe、1/4aaBbccDdEe、1/4AabbccDdEe和1/4aabbccDdEe。根据题干信息及图中基因和表现型的关系，可得出后代表现型及比例为紫色∶绿色∶蓝色=1∶1∶2。

【总结感悟】验证基因自由组合定律主要看双杂合子自交后代表现型比例是否符合9∶3∶3∶1或其变形（或测交后代是否符合1∶1∶1∶1及其变形）。本题从题干看，5对等位基因独立遗传，因而肯定发生基因的自由组合，基因型为AabbccDdee的双杂合子个体自交似可用于验证基因自由组合定律。但本题从其花色形成的生化途径看，基因型为AabbccDdee的个体自交后代只表现为黄色和白色，比例为3∶1，显然不能用于验证。故此，类似问题的设计既要考虑基因位置，又要考虑在实验操作层面上是否能通过观察统计得出所要的结果。

（责任编辑 黄春香）