安徽 吳汝彬

基因的自由組合定律是人教版高中生物必修2中的重難點(diǎn)知識(shí)，常以實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等形式出現(xiàn)，不僅能夠很好地考查考生對(duì)教材的理解程度，而且能夠較為客觀地評(píng)價(jià)考生實(shí)驗(yàn)探究和邏輯思維能力，深受高考命題專(zhuān)家的青睞。孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（二）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：兩對(duì)相對(duì)獨(dú)立的等位基因控制兩對(duì)相對(duì)性狀，純合親本雜交得到的F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的后代F2有四種表現(xiàn)型，比例為9∶3∶3∶1。但有時(shí)因基因之間的相互作用會(huì)使F2的表現(xiàn)型出現(xiàn)一些特殊的比例,這讓多數(shù)學(xué)生感到困惑。筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),只要F2的表現(xiàn)型比例和值為16，都可以結(jié)合正推法和逆推法等方法來(lái)巧解，即從F2的表現(xiàn)型和值為16（基因型為 A＿B＿、A＿bb、aaB＿、aabb）逆推F1一定是雙雜合子相互交配（基因型為AaBb），親本一定是純合子雜交（基因型為AABB和aabb或AAbb和aaBB），再結(jié)合題意正推，能迅速解答相應(yīng)的問(wèn)題。

一、常見(jiàn)的9∶6∶1、12∶3∶1、9∶4∶3等變式形式

（一）9∶6∶1是由于基因A、基因B同時(shí)存在時(shí)，個(gè)體表現(xiàn)出同一種性狀，而只有基因A或基因B時(shí)則表現(xiàn)出另一種性狀，基因型為aabb時(shí)則表現(xiàn)出一種隱性性狀。

【例1】一種觀賞植物，純合的藍(lán)色品種與純合的鮮紅色品種雜交，F(xiàn)1為藍(lán)色，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的表現(xiàn)型為藍(lán)色∶紫色∶鮮紅色= 9∶6∶1。則紫色的基因型為_(kāi)__________ 。

【解題策略1】（正推法）：

在此題中由于9+6+1的和為16即42，故符合兩對(duì)等位基因的自由組合現(xiàn)象；又因F2中藍(lán)色∶紫色∶鮮紅色=9∶6∶1，所以藍(lán)色為雙顯性，紫色為單顯性，基因型為AAbb、Aabb、aaBB、aaBb四種，鮮紅色為雙隱性，故解題策略1中括號(hào)內(nèi)親本的基因型是錯(cuò)誤的。

【解題策略2】（逆推法）：因F2表現(xiàn)型藍(lán)色∶紫色∶鮮紅色= 9∶6∶1，比例和值為16，故F2的基因型為9A＿B＿、3A＿bb、3aaB＿、1aabb，從比例可以分析出，當(dāng)基因A和基因B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為藍(lán)色，只有基因A或基因B時(shí)表現(xiàn)為紫色，基因型為aabb時(shí)表現(xiàn)為鮮紅色。逆推F1（藍(lán)色）一定是雙雜合子（基因型為AaBb），親本基因型為AABB和aabb。這樣無(wú)論是判斷基因型還是計(jì)算基因型概率均一目了然。

【答案】AAbb、Aabb、aaBB、aaBb

（二）12∶3∶1 是由于只要存在基因A或基因B就表現(xiàn)出同一種性狀，沒(méi)有基因A（存在基因B）或沒(méi)有基因B（存在基因A）時(shí)可表現(xiàn)出另一種性狀，而基因型為aabb則表現(xiàn)出一種隱性性狀。

【例2】在西葫蘆的皮色遺傳中，已知黃皮基因（A）對(duì)綠皮基因（a）為顯性，但在另一白皮顯性基因（B）存在時(shí)，基因A和基因a都不能表達(dá)。兩對(duì)等位基因相對(duì)獨(dú)立，現(xiàn)有基因型為AaBb的個(gè)體自交，其后代表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_________ 。

【解題策略】

由題意可知，當(dāng)B基因存在時(shí)西葫蘆呈白皮，故F1中基因型為A＿B＿、aaB＿的個(gè)體表現(xiàn)型為白色，所占比例為12/16，基因型為A＿bb時(shí)，由于A 的顯性作用，表現(xiàn)型為黃色，所占比例為3/16，基因型為aabb的個(gè)體表現(xiàn)型為綠色，所占比例為1/16。因此基因型為AaBb的個(gè)體自交，其后代表現(xiàn)型及比例為白色∶黃色∶綠色=12∶3∶1。

【答案】白色∶黃色∶綠色= 12∶3∶1

（三）9∶3∶4 是由于同時(shí)存在基因A和基因B時(shí)才表現(xiàn)出一種性狀，只有基因A或基因B時(shí)可表現(xiàn)出另一種性狀，只要無(wú)基因A或基因B就又表現(xiàn)出另一種性狀。

【例3】香豌豆能利用體內(nèi)的前體物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列代謝過(guò)程逐步合成藍(lán)色中間產(chǎn)物和紫色素。此過(guò)程是由A、a和B、b兩對(duì)等位基因控制的（如圖所示），兩對(duì)基因不在同一對(duì)染色體上。其中具有紫色素的植株開(kāi)紫花，只具有藍(lán)色中間產(chǎn)物的植株開(kāi)藍(lán)花，兩者都沒(méi)有的植株則開(kāi)白花?；蛐蜑锳aBb的香豌豆自花傳粉，后代表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_________ 。

【解題策略】由圖可知前體物質(zhì)必須在基因A和基因B同時(shí)存在時(shí)才能合成紫色素，即基因型為A＿B＿的個(gè)體開(kāi)紫花。只有基因A而無(wú)基因B時(shí)前體物質(zhì)只能形成藍(lán)色中間產(chǎn)物，故基因型為A＿bb的個(gè)體開(kāi)藍(lán)花。無(wú)基因A的個(gè)體，由于不能形成藍(lán)色中間產(chǎn)物而無(wú)紫色素的形成，因此開(kāi)白花，即基因型為aaB＿、aabb的個(gè)體開(kāi)白花。因此基因型為AaBb的香豌豆自花傳粉，后代表現(xiàn)型及比例為紫色∶白色∶藍(lán)色= 9∶4∶3。

【答案】紫色∶白色∶藍(lán)色= 9∶4∶3

【解題規(guī)律】此類(lèi)題先要確定是否遵循基因的自由組合定律，然后據(jù)題意要求采用正推法和逆推法相結(jié)合的方式，特別是遇到兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀有關(guān)的基因型、概率計(jì)算等問(wèn)題時(shí)最好再結(jié)合分解組合法（即每對(duì)基因單獨(dú)考慮，用基因的分離定律進(jìn)行分析研究之后再用加法或乘法定律綜合考慮）便能巧、快、準(zhǔn)的解題。

二、常見(jiàn)的13∶3、9∶7、15∶1等變式形式

（一）13∶3 是由于基因A對(duì)a為顯性，但當(dāng)另一個(gè)非等位基因B存在時(shí)，就會(huì)抑制基因A的表達(dá)。

【例4】蠶的黃色繭（A）對(duì)白色繭（a）是顯性，抑制黃色出現(xiàn)的基因（B）對(duì)黃色出現(xiàn)的基因（b）是顯性。兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，現(xiàn)用雜合白色繭的蠶（AaBb）相互交配，后代中白色繭對(duì)黃色繭的分離比是___________ 。

【解題策略】由題可知B基因抑制黃色繭這一性狀的表達(dá)，因此F2中只有含A基因，同時(shí)不含B基因的個(gè)體表現(xiàn)為黃色，其余的個(gè)體均表現(xiàn)為白色。即基因型為A＿bb的個(gè)體表現(xiàn)為黃色，所占比例為3/16，而基因型為A＿B＿、aa B＿、aabb的個(gè)體都表現(xiàn)為白色，所占比例為13/16。因此后代中白色繭對(duì)黃色繭的分離比為13∶3。

【答案】13∶3

（二）9∶7是由于兩對(duì)等位基因控制同一對(duì)相對(duì)性狀，只有基因A、基因B同時(shí)存在時(shí)，個(gè)體才表現(xiàn)為顯性性狀，否則都表現(xiàn)為隱性性狀。

【例5】某野生植物（2n=16），有紫花和白花兩種表現(xiàn)型，已知其紫花形成的生物化學(xué)途徑如下圖所示。A和a、B和b是分別位于兩對(duì)染色體上的等位基因，A對(duì)a、B對(duì)b為顯性。某生物小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：選取基因型不同的兩白花植株雜交，所得F1中紫花∶白花= 1∶3。若將F1紫花植株自交，所得F2的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)___________ 。

【解題策略】由題意可知此野生植物只有當(dāng)A、B基因同時(shí)存在時(shí)才為紫花，其余為白花。即A＿B＿的個(gè)體表現(xiàn)為紫花，而A＿bb、aaB＿、aabb的個(gè)體都表現(xiàn)為白花。又據(jù)“取基因型不同的兩白花植株雜交，所得F1中紫花∶白花=1∶3”可知，親本的基因型為Aabb和aaBb，F(xiàn)1中紫色的基因型為AaBb，因此F2中紫花個(gè)體（A＿B＿）所占比例為9/16，白花個(gè)體（A＿bb、aaB＿、aabb）所占比例為7/16，故F2中紫花∶白花= 9∶7。

【答案】紫花∶白花= 9∶7

（三）15∶1是由于兩對(duì)等位基因控制同一對(duì)相對(duì)性狀，且只要存在一個(gè)顯性基因，個(gè)體便表現(xiàn)為顯性性狀。

【解題規(guī)律】此類(lèi)題考查形式多種多樣，屬于一題多變，但解題方法大同小異，屬于“多題一解”類(lèi)型。其中題目中的條件是解題的關(guān)鍵，因此做這類(lèi)題時(shí)只要認(rèn)真審題，準(zhǔn)確把握題干要求，即可運(yùn)用遺傳的基本規(guī)律輕松巧解。

三、常見(jiàn)的4∶2∶2∶1、6∶2∶3∶1、9∶3∶0等變式形式

（一）4∶2∶2∶1的形式往往是由于基因A或基因B在純合時(shí)使胚胎致死引起的。

【例6】某種鼠中，黃鼠基因A對(duì)灰鼠基因a為顯性，短尾基因B對(duì)長(zhǎng)尾基因b為顯性，且基因A或基因B在純合時(shí)使胚胎致死，這兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，現(xiàn)有兩只雙雜合的黃色短尾鼠交配，理論上所生的子代表現(xiàn)型比例為（ ）

軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)一般選擇MySQL、SQL server或Oracle。進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生必須考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性、可靠性等環(huán)節(jié)，并進(jìn)行優(yōu)化方案的討論。說(shuō)明如何進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，在此方案中如何體現(xiàn)，最后完成的工作能達(dá)到什么樣的性能和水平。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言一般選擇Java或.NET系列語(yǔ)言。程序設(shè)計(jì)中的行業(yè)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)、模塊功能邊界的劃分、設(shè)計(jì)的類(lèi)圖與功能模塊的契合程度、單元測(cè)試與集成測(cè)試的用例設(shè)計(jì)，都是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的標(biāo)志和關(guān)鍵指標(biāo)點(diǎn)。選擇支持手機(jī)APP開(kāi)發(fā)的Android系統(tǒng)、ISO系統(tǒng)的方向的也非常普遍。

A.6∶2∶3∶1 B.3∶3∶1∶1

C.4∶2∶2∶1 D.9∶3∶0

【解題策略】

由于基因A或基因B在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代的表現(xiàn)型及比例是黃色短尾鼠（AaBb）為4/16、黃色長(zhǎng)尾鼠（Aabb）為2/16、灰色短尾鼠（aaBb）為2/16、灰色長(zhǎng)尾鼠（aabb）為1/16。即理論上所生的子代表現(xiàn)型比例為4∶2∶2∶1。

【答案】C

（二）6∶2∶3∶1的形式往往是基因A（基因B）純合時(shí)使胚胎致死引起的。

【例7】大麻是雌雄異株的植物，屬于XY型性別決定。假設(shè)大麻的纖維截面由分別位于兩對(duì)常染色體上的兩對(duì)等位基因共同決定（用A和a、B和b表示，A對(duì)a為顯性、B對(duì)b為顯性），其4種表現(xiàn)型為三角形（A＿B＿）、六邊形（A＿bb）、扁圓形（aa B＿）和腎形（aabb），且AA個(gè)體胚胎致死。若讓兩株三角形植株（AaBb）作親本雜交，所得后代中表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______ 。

【答案】三角形∶六邊形∶扁圓形∶腎形= 6∶2∶3∶1

（三）若一種隱性基因純合時(shí)使胚胎致死則可以得到9∶3∶0的子代表現(xiàn)型比例。

【例8】已知果蠅的灰身和黑身是一對(duì)相對(duì)性狀，控制該對(duì)相對(duì)性狀的基因A和a位于常染色體上，且灰身對(duì)黑身為顯性。研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒眼雌果蠅品系XdBXb， 其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因d，在純合（XdBXdB、XdBY）時(shí)能使胚胎致死，且該基因與棒眼基因B始終連在一起，若用灰身棒眼雌果蠅（AaXdBXb）與灰身正常眼雄果蠅（AaXbY）進(jìn)行雜交，其后代的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)________ 。

【解題策略】依據(jù)遺傳的基本規(guī)律，Aa和Aa雜交的后代基因型為AA、Aa和aa，XdBXb和XbY雜交的后代基因型為XdBXb、XbXb、XdBY和XbY，據(jù)題意，Xd是致死基因，導(dǎo)致隱性的受精卵（XdBXdB、XdBY）不能發(fā)育而致死，因此其后代的表現(xiàn)型灰身棒眼雌果蠅（A＿XdBXb）占3/16，灰身正常眼雌果蠅（A＿XbXb）占3/16，灰身正常眼雄果蠅（A＿XbY）占3/16，黑身棒眼雌果蠅（aaXdBXb）占1/16，黑身正常眼雌果蠅（aaXbXb）占1/16，黑身正常眼雄果蠅（aaXbY）占1/16，灰身和黑身棒眼雄果蠅（＿XdBY）占4/16，且致死，即（灰身棒眼雌果蠅、灰身正常眼雌果蠅和灰身正常眼雄果蠅）∶（黑身棒眼雌果蠅、黑身正常眼雌果蠅和黑身正常眼雄果蠅）∶（灰身和黑身棒眼雄果蠅）= 9∶3∶0。

【答案】（灰身棒眼、正常眼雌果蠅和灰身正常眼雄果蠅）∶（黑身棒眼、正常眼雌果蠅和黑身正常眼雄果蠅）∶（灰身和黑身棒眼雄果蠅）= 9∶3∶0

【解題規(guī)律】此類(lèi)題屬于“致死”類(lèi)試題，致死原因很多，題型也多變，一般一題只涉及一種致死條件，解題時(shí)先按照無(wú)致死條件算出各種基因型或表現(xiàn)型的比例，再把致死的概率舍棄即可。

四、常見(jiàn)的1∶4∶6∶4∶1變式形式

1∶4∶6∶4∶1形式由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（A和a、B和b）所控制；顯性基因A、B可以使遺傳效應(yīng)疊加，如色素量的增加，其中兩者增加的量相等并且可以累加。

【例9】人類(lèi)的皮膚含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少。皮膚中黑色素的多少由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（A和a、B和b）所控制；顯性基因A、B可以使黑色素量增加，兩者增加的量相等并且可以累加。若一純種黑人與一純種白人婚配，后代膚色為黑白中間色；如果該后代與同基因型的異性婚配，其子代可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型比例為_(kāi)__________ 。

【解題策略】由題中信息可以判斷純種黑人基因型為AABB，純種白人基因型為aabb，基因型中顯性基因（A或B）的個(gè)數(shù)越多，膚色越黑。分析可知F2中不具有顯性基因的個(gè)體：aabb占1/16，具有一個(gè)顯性基因的個(gè)體：（aaBb+Aabb）占4/16，具有兩個(gè)顯性基因的個(gè)體：（aaBB+AaBb+AAbb）占6/16，具有三個(gè)顯性基因的個(gè)體：（AaBB+AABb）占4/16，具有四個(gè)顯性基因的個(gè)體：AABB占1/16。故其子代可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類(lèi)為五種，比例為1∶4∶6∶4∶1。

【答案】1∶4∶6∶4∶1

【解題規(guī)律】此類(lèi)題往往是以人的膚色、花的顏色或植株高度等為載體，變相考查基因的自由組合定律，只要把子代的表現(xiàn)型種類(lèi)區(qū)別開(kāi)，據(jù)題目要求分開(kāi)計(jì)算概率并把同類(lèi)別概率相加即可。

通過(guò)對(duì)以上例題的分析，不難看出“9∶3∶3∶1”及其和值為16的變式考查一題多變，涉及面廣且?？汲Ｐ?，但考查的本質(zhì)內(nèi)容、解題的思路和方法不變。因此在高中生物教學(xué)中有針對(duì)性的加以總結(jié)，找出其中的規(guī)律，能有效提高學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中尤其是沖刺階段的學(xué)習(xí)效果。