探讨高中生物学遗传类题目解题方法

曹海渊

（甘肃省灵台县第一中学，甘肃 灵台）

高中生物学遗传类试题题型多样，灵活性强。对于大多数高中学生来说，这部分试题是耗时多但收效甚微的。在高考试题中该类试题分值又较大，导致部分学生无法应对。本文针对此现象谈谈本人的观点。

一、明确基因在染色体上的位置关系，合理运用相关规律解题

（一）一对等位基因在细胞中所在染色体的位置有三种可能

1.如果涉及一对等位基因A、a且在常染色体上，则控制该性状的生物基因型有AA、Aa、aa共3种。

2.如果涉及一对等位基因A、a且在X、Y染色体上非同源区段，则控制该性状的生物基因型雌性有3种（XAXA、XAXa、XaXa），雄性有2种（XAY、XaY），共计5种基因型。

3.如果涉及一对等位基因A、a且在X、Y染色体上同源区段，则控制该性状的生物的基因型雌性有3种（XAXA、XAXa、XaXa），雄 性 有4种（XAYA、XaYa、XAYa、XaYA），共计7种基因型。

以上三种情况只涉及一对同源染色体上的一对等位基因，符合基因的分离定律。

（二）如果涉及两对等位基因A、a和B、b，需明确基因的位置关系

1.如果涉及两对等位基因A、a和B、b，且这两对等位基因位于两对常染色体上，则这两对等位基因符合基因的自由组合定律。基因型为AaBb的个体（完全显性时）可产生4种配子，经该个体的4种雌雄配子间随机结合后，子代中会有16种组合方式，4种表现型、9种基因型。如人教版必修二教材中孟德尔自由组合定律中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得到子一代中全为黄色圆粒，再让子一代豌豆在自然状态下自交，子二代中出现的4种表现型、9种基因型正是这两对等位基因位于两对常染色体上自交的结果。

2.如果题目中仍涉及两对等位基因，其中一对等位基因位于常染色体上，另一对等位基因只位于X染色体上，Y染色体无其等位基因，则这两对等位基因符合基因自由组合定律，在解题时应将两对等位基因拆分成两个分离定律解答，这样做题时效果更佳、正确率更高，该群体中的基因型最多有3×5=15（种）。即上述（一）中第一种情况的3种基因型和第二种情况的5种基因型的乘积。

3.如果题目中仍涉及2对等位基因，但是一对等位基因位于常染色体上，但另一对等位基因位于X、Y染色体上同源区段，则该群体中基因型最多有3×7=21（种），即上述（一）中第一种情况的3种基因型和第三种情况的7种基因型的乘积。

4.如果题目中涉及2对等位基因，但这2对等位基因位于1对同源染色体上，则有以下两种情况。

（1）在完全显性的情况下，如基因型为AaBb的植株中，如果2个显性基因位于一条染色体上，2个隐性基因位于另一条染色体上。则该个体只能生成2种配子，自交后代能产生AABB、AaBb、aabb3种基因型，其比例为1∶2∶1，有2种表现型，其比例为3∶1。

（2）如果在基因型为AaBb的植株中，Ab位于一条染色体上，aB位于另一条染色体上，则该植株也只能产生2种配子，经其自交后代中会产生AAbb、AaBb、aaBB共3种基因型，3种表现型且其比例为1∶2∶1。

因此，在处理两对等位基因的时候，一定明确这两对等位基因的位置关系，才能按所依据规律解答问题。上述（二）中的第4点中（1）（2）两种类型均符合基因的分离定律，原因是2对等位基因位于1对同源染色体上。其余第1、2、3种均因两对等位基因位于非同源染色体，故其符合基因的自由组合定律。上述情况灵活多变，多次在高考试题和检测试题中出现，只有判断出这几对等位基因的具体位置，找出其符合的基因规律，掌握相关计算技巧，便可准确进行相关推断和计算并做出正确解答。

二、有关基因的“累加效应”的题型探究

在涉及有关基因累加效应问题中，因生物的表现型只与显性基因的数目有关，而与具体的基因型无关。因此，针对一对常染色体上且与植株颜色形成有关的等位基因A、a而言，植株的表现型有三种，即AA（颜色深）、

Aa（颜色较浅）、aa（颜色最浅），它们的比例为1∶2∶1。那么如果涉及两对等位基因A、a和B、b位于两对同源染色体上，该植株AaBb自交，此时子代中的表现型及其比例又是多少，如何计算呢？

下面我们将两对等位基因拆分为两个1对等位基因（分离定律）进行解答。

AaBb的个体自交，则有［AA（2显）1/4∶Aa（1显）2/4∶aa（0显）1/4］［BB（2显）1/4∶Bb（1显）2/4∶bb（0显）1/4］=［AABB（4显）1/16+AaBB（3显）2/16+aaBB（2显）1/16+AABb（3显）2/16+AaBb（2显）4/16+aaBb（1显）2/16+AAbb（2显）1/16）+Aabb（1显）2/16+aabb（0显）1/16］=

［4显∶1/16（AABB1/16）+3显∶4/16（AaBB2/16+AABb2/16）+2显∶6/16（aaBB1/16+AaBb4/16+AAbb1/16）+1显∶4/16（aaBb2/16+Aabb2/16）+0显∶1/16（aabb1/16）］。

由上述计算过程可看出，AaBb的个体自交，子代中有五种表现型，各表现型比例为：4显∶3显∶2显∶1显∶0显=1∶4∶6∶4∶1。同理，在处理三对独立遗传的等位基因AaBbCc的植株自交，子代的表现型及比例的问题时，我们可用同样的方法处理。如下∶

将AaBbCc拆分为AaBb和Cc的杂交问题，AaBbCc=AaBb×Cc=［4显∶1/16+3显∶4/16+2显∶6/16+1显∶4/16+0显∶1/16］［CC（2显）1/4+Cc（1显）2/4+cc（0显）

1/4］=［6显∶1/64+5显∶6/64+4显∶15/64+3显∶20/64+2显∶15/64+1显∶6/64+0显∶1/64］。

据此，可以用2对等位基因的基因型及概率与1对等位基因的基因型及概率相乘，计算出子代的基因型及概率，然后根据基因型情况统计子代表现型有7种，分别为6显∶5显∶4显∶3显∶2显∶1显∶0显=1∶6∶15∶20∶15∶6∶1。这样我们既掌握了运用数学规律解决遗传学问题的方法，也明确了自由组合定律的实质，提高了解决问题的能力。

三、运用分类统计方法明确子代不同表现型及比例，进而确定相关基因在染色体上的位置是解题关键

在高中生物学遗传板块教学中，常有某一亲本自交或与其他个体进行杂交，子代中会出现不同的表现型的个体，有关数据常以表格、扇形面积或柱形图的形式呈现出来，题目中会设计相关问题，要求回答出：控制某性状的基因的位置位于常染色体还是性染色体，亲本的基因型是什么？对于此类题目，最佳的处理方法就是在子代雌雄个体中分类统计各表现型个体的分离比，如果子代中雌雄个体的表现型比例相同（如同为3∶1或1∶1），则可判断该基因位于常染色体。如果在子代个体中，某一表现型在雌雄个体中比例不相等，如在子代雄性个体中有两种表现型且比例为1∶1，而在雌性个体中只有一种表现型，则可推断控制该性状的基因位于X染色体，也可进一步推断出双亲的基因型。这种分类统计的方法是解决此类问题的突破口，根据子代雌雄个体中某一表现型的比例是否相等，进而判断控制该性状的基因是位于常染色体还是X染色体上。

第二种常见类型为子代中某一性状的分离比为9∶3∶3∶1的相关变形，如15∶1或9∶7，而另一性状的分离比为3∶1，则可判断该生物的两种性状由三对等位基因控制，前一性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制，后一性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制，这样三对等位基因是符合基因的自由组合规律的，子代中会出现四种表现型，它们的分离比为（3∶1）（15∶1）=45∶15∶3∶1或（3∶1）（9∶7）=27∶21∶9∶7等。同理，如果子代中出现了四种表现型，其比例为45∶15∶3∶1或27∶21∶9∶7，也可以由子代出现的比例逆推得出亲代两种性状的分离比为15∶1和3∶1或9∶7和3∶1，进而确定亲本的基因型。

【例】某雌雄异株植物中，基因型为FF、Ff、ff的个体表现型分别为大花瓣、小花瓣、无花瓣。基因型RR和Rr控制红色花瓣，基因型rr则控制白色花瓣。这两对等位基因独立遗传，用基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1，F1全部为红色小花瓣植株，F1随机交配得F2，F2的表现型及比例如下表。

?

据表回答下列问题：

（1）控制植株有无花瓣这一性状的基因位于_____染色体上。两对性状_______（填“是”或“不是”）遵循自由组合定律，理由是______。

（2）F2植株的基因型有_____种，雌株表现型有_____种，其中雌株中大红花瓣的基因型为_____。

分析：将子二代表格中雌雄植株的两种性状分别进行分类统计，然后确定相关基因的具体位置。（如下表）

?

据上表分析可知：花瓣大小比例在子二代雌雄个体中的比例均为1∶2∶1，故控制该性状的基因在常染色体上，而控制花瓣颜色比例在子二代雌性中均为红色，雄性中红∶白=1∶1，也就是说白色颜色的性状只在雄性中出现，而在雌性中没有这一性状，可推断出控制花瓣颜色的基因位于X染色体上，因控制这两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上，故这两对等位基因是可自由组合的。在第二问中，需根据F2代雌雄个体中花瓣大小无比例均为1∶2∶1，可知位于常染色体上的F、f为不完全显性，F1代常染色体上基因组成均为Ff。因F2代雄性有红色和白色两种表现型，故F1代雌性性染色体基因组成为XRXr。又因F2代雌株均为红色，故F1代雄性的性染色体基因组成只能是XRY，这样F1代两亲本的基因组成为FfXRXr、FfXRY。F2代常染色体基因组成有FF、Ff、ff三种，而性染色体基因组成有XRXR、XRXr、XRY、XrY四种，故F2植株的基因型有12种（计算方法参考本文第一部分）。F2代雌株中共有6种基因型、3种表现型，其中FFXRXR、FFXRXr均为大红花瓣，FfXRXR、FfXRXr均为小红花瓣，ffXRXR、ffXRXr为无花瓣。

四、将复杂问题简单化是快速解答问题的关键

在遗传类题目中，学生常会遇到一些较为复杂的问题，此时应掌握拆分的方法，也就是将多对等位基因拆分成若干个等位基因（分离定律）进行处理，用分枝法快速而又准确地计算出子代的基因型及概率。该方法对于不论多少对等位基因均可处理。学生若掌握此方法，则在处理一般关于基因型、表现型及概率的问题上将会得心应手，这也是解决其他复杂问题的基础。另外，最常用的方法便是表格法，该种方法的优点是对于一对、两对等位基因控制的性状计算时较为方便，尤其是在遇到配子致死的问题时，这样计算出的结果较为清楚，便于学生理解，但其缺点就是对三对及三对以上的等位基因不再适用。所以在教学中，教师要引导学生熟练掌握上述两种方法，明确其优缺点并合理运用。

综上所述，学生在解答遗传学相关问题时可灵活运用多种方法，首先应明确基因在什么染色体上，位置如何，然后根据提取到的信息确定其相关规律，最后运用恰当的解题方法进行解答，就可突破思维障碍，明显提高解题速率。