高中生物学多种遗传题型解题思路初探

杨自良

一、孟德尔的两对相对性状的遗传实验分析及有关结论（每一种基因型用表格中的数字表示）

（1）表现型：

①全部表现型及比例：黄圆（1～9）︰黄皱（10、11、12）︰绿圆（13、14、15）︰绿皱（16）=9︰3︰3︰1

②双显性状：黄圆（1～9），基因型为Y_R_，占9/16。

③单显性状：黄皱（10、11、12）基因型为Y_rr，占3/16;绿圆（13、14、15），基因型为yyR_，占3/16。

④双隐性状：绿皱（16）基因型为yyrr，占1/16

⑤亲本性状：黄圆（1～9），基因型为Y_R_，占9/16;绿皱（16），基因型为yyrr，占1/16，亲本性状共占10/16。需要注意的是亲本性状并非指F1代，而是F1代的亲代。

⑥重组性状：黄皱（10、11、12）基因型为Y_rr，占3/16;绿圆（13、14、15），基因型为yyR_，占3/16。

（2）基因型：

①纯合子：YYRR（1）、YYrr（10）、yyRR（13）、yyrr（16），共占1/16×4。

②双杂体：YyRr（6、7、8、9），共占4/16

③单杂体：YYRr（2、3）、YyRR（4、5）、Yyrr（11、12）、yyRr（14、15），共占2/16×4。

二、利用分离定律解决自由组合问题

将较复杂的基因自由组合问题分解为简单的基因分离问题，即简化为每一对等位基因的遗传情况。而一对常染色体上相对性状的主要杂交类型（杂合子自交和杂合子测交）情况如下（A对a完全显性）：

根据以上的杂合子自交和杂合子测交，列表如下︰

亲本基因型 Aa×Aa Aa×aa

亲本产生配子种类数 2，2 2，1

亲本产生配子的结合方式种类数 2×2 2×1

F1代表现型种类数及比例 2;3/4︰1/4 2;1/2︰1/2

F1代基因型种类数及比例 3;1/4︰2/4︰1/4 2;1/2︰1/2

三、两对基因控制一对性状的异常分离现象

某些生物的性状由两对等位基因控制，这两对等位基因在遗传时遵循自由组合定律，但是F1代自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比，如9︰3︰4;9︰6︰1;9︰7;15︰1等，分析这些比例，我们会发现比例中的数字之和仍然为16，这也验证了基因的自由组合定律，具体情况如下（每一种基因型用数字表示）：

F1自交后代的表现型比例 原因分析 F1测交后代的表现型比例

9︰3︰4 aa或（bb）成对存在是时只表现为隐性基因控制的性状，其余正常表现。

即图中（1～9）︰（10～12）︰（13～16）=9︰3︰4 1︰1︰2

9︰6︰1 存在一种显性基因（A或B）时表现为另一种性状，其余正常表现

即图中（1～9）︰（10～15）︰（16）=9︰6︰1 1︰2︰1

9︰7 A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状

即图中（1～9）︰（10～16）=9︰7 1︰3

15︰1 只要存在显性基因（A或B）时就表现为一种性状，只有aa和 bb同时存在时表现为另一种性状。 3︰1

四、只有一对相对性状的植物个体自交和个体间随机交配两种交配方式产生后代的基因型和表现型概率计算

由分离定律可知亲代基因型为Aa的植物个体无论自交还是随机交配，其F1代的基因型比例为AA︰Aa︰aa=1/4︰2/4︰1/4，表现型比例为3/4︰1/4。

（1）F1代自交

假設F1代个体总量为1，F2代个体总量也为1，则F2代中不同基因的比例如下：

①F1代中基因型为AA的个体占1/4，其自交后子代基因型全为AA，占F2代个体总数的1/4;

②F1代中基因型为Aa的个体占2/4，其自交后子代基因型比例为AA︰Aa︰aa=1/4︰2/4︰1/4，基因型为AA的个体占其后代总数的2/4×1/4，基因型为Aa的个体占其后代总数的2/4×2/4，基因型为aa的个体占F2代总数的2/4×1/4。

③F1代中基因型为aa的个体占1/4，其自交后子代基因型全为aa，占F2代个体总数的1/4;

将①②③综合后，得到F1代自交后代中基因型及比例为AA︰Aa︰aa=1/4+2/4×1/4︰2/4×2/4︰1/4+2/4×1/4=3︰2︰3;F2代再自交其后代的表现型比例为7︰2︰7，从中也可以看到如果后代连续自交，则后代中纯合子的比例会越来越高，杂合子的比例会越来越低。

（2）F1代个体间随机交配

由于是个体间随机交配，所以首先要计算F2代个体中A基因和a基因的比例（基因频率），然后利用哈代-温伯格定律进行计算。假设A的基因频率为p，a的基因频率为q， p+q=1，则基因型是AA的个体占后代总数的比例为p2，基因型是Aa的个体占后代总数的比例为2pq，基因型是aa的个体占后代总数的比例为q2，且p2+2pq+q2=1。

典例3：为研究由一对等位基因控制的相对性状的遗传，工作人员在甲地用纯合的髙茎豌豆和矮茎豌豆进行杂交实验，在乙地用纯合的黄粒玉米和白粒玉米进行杂交实验，操作过程如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A.甲地的F2中矮茎植株占全部植株的1/4

B.甲地F3中高茎植株占全部植株的5/6，F3中纯合子占2/3

C.在秋收季节，乙地的F2中结白粒的植株占全部植株的1/4

D.乙地F3中结白粒的植株占全部植株的1/6，F3中纯合子占5/6

解析：选D。解本题的关键是要把握豌豆和玉米在自然状态下的授粉的方式，豌豆为自花传粉，属于自交，玉米为异花传粉，即可接受同一植株的花粉，又可接受其他植株的花粉，既有自交，又有杂交，所以符合哈代-温伯格定律。根据题意，甲地的F1自交，则甲地F2中高茎植株和矮茎植株的比例为3︰1，A项正确;甲地F2去除矮茎植株后自交，其中纯合高茎植株的子代全为纯合高茎，占F3代总数的1/3，杂合高茎植株的子代中纯合高茎植株占F3代总数的2/3×1/4，杂合高茎植株占F3代总数的2/3×2/4，纯合矮茎植株占F3代总数的2/3×1/4，这样F3代中高茎植株占1/3+2/3×1/4+2/3×2/4=5/6，F3代中纯合子占1/3+2/3×1/4+2/3×1/4=2/3，B项正确;乙地F1代全为杂合植株，自然授粉相当于自交，则甲地F2中结黄粒植株和结白粒植株的比例为3︰1，C项正确;乙地F2去除结白粒植株后，显性基因频率为2/3，隐性基因频率为1/3，根据哈代-温伯格定律计算得到，F3中纯合结白粒植株占全部植株的1/3×1/3=1/9，纯合结黄粒植株占全部植株的2/3×2/3=4/9，杂合结黄粒植株占全部植株的2×2/3×1/3=4/9，F3中纯合子占1/9+4/9=5/9，D项错误。