宋 凱 婁 瓊 （鎮(zhèn)海區(qū)龍賽中學(xué) 浙江寧波 315201）

1 選題背景分析

通過對新高考模式下的浙江高考卷進(jìn)行分析，筆者發(fā)現(xiàn)試卷的題型、考點具有一定的連續(xù)性和穩(wěn)定性，其中31題遺傳題基本以“自由組合定律+X”的形式考查學(xué)生，且考查內(nèi)容有以下幾個共性，見表1。

表1 遺傳題考查內(nèi)容及共性特點

2 典例分析

［例1］（2017年11月浙江高考）果蠅的有眼與無眼由一對等位基因（B、b）控制，眼色的紅色與白色由另一對等位基因（R、r）控制，兩對基因均不位于Y染色體上。一只無眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅交配，F(xiàn)1全為紅眼，讓F1雌雄果蠅隨機交配得F2，F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例見表2。

回答下列問題（節(jié)選）：

（1）讓F2中全部的紅眼果蠅隨機交配，理論上F3雄果蠅的表現(xiàn)型為_______，其比例是_______。

表2 F2表現(xiàn)型及比例

解析：該題涉及顯隱性、基因定位及基因型判斷。由題可知，果蠅眼色的紅白，先決條件是果蠅必須有眼，在無眼的情況下，不存在眼色的性狀。據(jù)表可得：F2中雌雄果蠅均表現(xiàn)為有眼∶無眼=3∶1，故有眼與無眼這對基因（B、b）位于常染色體上；F2中雌果蠅均為紅眼，雄果蠅紅眼∶白眼=1∶1，故控制眼色這對基因（R、r）位于 X 染色體上。F1基因型為 BbXRY、BbXRXr。F2中紅眼雌果蠅基因型為 BBXRXR、BBXRXr、BbXRXR、BbXRXr，比例為1∶1∶2∶2，紅眼雄果蠅基因型BBXRY、BbXRY，比例為1∶2。

（1）解法一：配子頻率法。

F2紅眼果蠅中，雌配子為BXR（1/2）、BXr（1/6）、bXR（1/4）、bXr（1/12）；雄配子為BXR（1/3）、BY（1/3）、bXR（1/6）、bY（1/6）。利用龐納特方格（表3），雌雄配子間的隨機結(jié)合，即配子頻率相乘，求得后代概率。

表3 采用配子頻率法計算示意

綜上，F(xiàn)3中雄果蠅紅眼∶白眼∶無眼=6∶2∶1。

（2）解法二：十字交叉法見圖1。

圖1 利用十字交叉法解題示意

因為bb=1/9，B＿=8/9，XRY=3/4，XrY=1/4，所以F3中紅眼雄果蠅=6/9，白眼雄果蠅=2/9，無眼雄果蠅=1/9。

（3）解法三：乘法定理。

根據(jù)乘法定理，可將果蠅有無眼和眼色這兩對獨立性狀（獨立事件）各自分別研究，再按要求組合，即將各自性狀的概率相乘。

①關(guān)于果蠅有無眼這一對相對性狀，計算配子頻率。因為F2中全部的雌、雄果蠅眼型均為有眼，且BB∶Bb=1∶2，采用乘法定理計算見表4，所以F3中果蠅有眼∶無眼=8∶1。

表4 乘法定理計算示意

②關(guān)于果蠅眼色這一對相對性狀，紅色對白色為顯性。因為F2紅眼雌蠅為XRXR∶XRXr=1∶1，紅眼雄蠅均為XRY，采用乘法定理計算見表5，所以F3雄果蠅XRY∶XrY=3∶1。

表5 乘法定理計算示意

綜上所述：F3雄果蠅紅眼=8/9×3/4=6/9，白眼=8/9×1/4=2/9，無眼=1/9×1=1/9。

思維警示：比較三種方法，發(fā)現(xiàn)：①在隨機交配類型的題目中（以兩對等位基因控制兩對相對性狀為例），基本都可用配子頻率法解決，存在的不足是需要分別計算含有不同基因的雌雄配子的概率，計算相對繁瑣，易出差錯。②若親本隨機交配的組合類型相對較少，且所求子代個體僅在特定交配組合才出現(xiàn)，可采用十字交叉法計算所求子代基因型頻率，如例1所示；而在親本交配組合多且每一組合都存在所求子代個體，再用十字交叉法，則計算會極度繁瑣、書寫繁冗。③針對本題中關(guān)于眼型和眼色是兩對獨立性狀，可采用乘法定理，將兩對基因分別計算，求子代基因型頻率，再按要求組合，最簡潔明了。那么，是不是遇到隨機交配這類問題都可套用乘法定理呢？

3 誤區(qū)警示

3.1 基因聯(lián)合致死

［例2］（2017年寧波一模）基因A（a）控制果蠅的棒眼與圓眼，基因B（b）控制長翅與殘翅?，F(xiàn)有一對長翅圓眼果蠅交配得到的F1表現(xiàn)型及比例如圖2所示（沒有基因突變發(fā)生）。 請回答：

（1）親代雌果蠅的基因型為 BbXAXa，F(xiàn)1長翅圓眼雌雄果蠅隨機交配后產(chǎn)生的F2中殘翅棒眼雄果蠅占1/52，則 F1中致死個體的基因型為_______，F(xiàn)2中長翅棒眼雄果蠅占________。

解析由柱形圖可知，F(xiàn)1雌果蠅中長翅∶殘翅=5∶2，雄果蠅中長翅∶殘翅=6∶2；F1雌果蠅中全為圓眼，雄果蠅中圓眼∶棒眼=1∶1。所以，控制果蠅翅型的基因B（b）位于常染色體，控制果蠅眼型的基因A（a）位于X染色體上，且長翅和圓眼為顯性性狀，親本基因型為BbXAXa和BbXAY。正常情況下，F(xiàn)1表現(xiàn)型及比例應(yīng)如表6所示。

表6 F1表現(xiàn)型及比例

由F1雌果蠅中長翅∶殘翅=5∶2異常分離比，判斷出題中果蠅存在兩對基因聯(lián)合致死現(xiàn)象，長翅圓眼雌果蠅BBXAX－致死。到底是哪種呢？需要逆向假設(shè)驗證。能否用乘法定理解決問題呢？

本題中控制兩對相對性狀的兩對基因雖然符合自由組合定律，但兩對相對性狀中存在聯(lián)合致死現(xiàn)象。若單獨考慮某一對性狀致死，會導(dǎo)致致死現(xiàn)象擴大化。如單獨考慮長翅BB致死，會導(dǎo)致眼型XAXA或XAXa致死擴大化。故本題中，兩對基因相互影響、聯(lián)合致死，考慮致死情況時，在緊張的高考考試中，學(xué)生容易忽略某些情況，所以乘法定理并不是本題最優(yōu)選擇?？刹捎米罨镜呐渥宇l率法解決問題。

①若假設(shè)BBXAXA致死，則F1的情況變成：雌蠅BBXAXa∶BbXAXA∶BbXAXa=1∶2∶2，雄蠅BBXAY∶BbXAY=1∶2。F1中雌雄果蠅隨機交配，通過配子頻率法計算得出棒眼殘翅比例為（1/60）/（1-2/15）=1/52，符合題干信息。故而致死個體基因型為BBXAXA。綜上所述，F(xiàn)2中長翅棒眼雄果蠅占（2/15）/（1-2/15）=2/13。

②若假設(shè)BBXAXa致死，則F1的情況變成：雌蠅BBXAXA∶BbXAXA∶BbXAXa=1∶2∶2，雄蠅 BBXAY∶BbXAY=1∶2。F1中雌雄果蠅隨機交配，通過配子頻率法計算得出致死的BBXAXa占1/30，則棒眼殘翅比例為（1/60）/（1-1/30）=1/58，與題設(shè)不同，該類假設(shè)不成立。

思維警示：針對這類題目，學(xué)生需要學(xué)會挖掘題中的隱含限制條件，選擇合理的解題方法；同時需熟練掌握含兩個非等位基因的配子頻率的計算方法。在假說-演繹框架下，通過假設(shè)，分析親本的基因型以及比例，采用配子頻率法，計算后代基因型頻率，除去假設(shè)的致死個體，調(diào)整比例后驗證假設(shè)。若假設(shè)正確，則可在棋盤中進(jìn)行下一步計算，得出所求個體的基因型比例。若假設(shè)不正確，則重新假設(shè)、計算即可。

3.2 基因累加作用

［例3］（2017年溫州一模）將株高70 cm的小麥（以下株高值代表相應(yīng)的植株）和50 cm雜交，F(xiàn)1全為60 cm。F1自交得到F2，F(xiàn)2中株高為70、65、60、55、50 cm的數(shù)量比例約為1∶4∶6∶4∶1。下列敘述中，錯誤的是（ ）

A.F1只有一種基因型，F(xiàn)2中60 cm有三種基因型

B.若F1與50 cm雜交，理論上雜交后代的表現(xiàn)型比例為1∶2∶1

C.若60 cm雜合子和65 cm雜交，理論上雜交后代中60 cm的比例為1/4

D.若F2中的60 cm隨機授粉，理論上自由交配后代中70 cm的比例為1/36

解析根據(jù)題干中F2的數(shù)量比例約為1∶4∶6∶4∶1，則可以推斷出該題的考點在于兩對等位基因的個體交配后代9∶3∶3∶1的變式，且這兩對等位基因符合自由組合定律，但存在著基因互作。（假設(shè)用A和B表示題中的兩對等位基因）采用例1中的配子頻率法、十字交叉法，均可得出D選項中自由交配后代中70 cm的比例為1/36。那么，能否利用乘法定理來解決這道題呢？

若采用乘法定理，F(xiàn)2中的 60 cm（2/3AaBb、1/6 AAbb、1/6aaBB）雌雄個體隨機授粉，將這兩對等位基因分開考慮，計算配子頻率，則見表7。

表7 乘法定理計算示意

所以，理論上自由交配后代中株高為70 cm的比例為1/4×1/4=1/16，與正確答案1/36不符。

思維警示：在生物群體中存在數(shù)量性狀變異。該變異由多對基因控制，每個基因的表型效應(yīng)微效，效應(yīng)相等，并呈現(xiàn)劑量效應(yīng)，表現(xiàn)出連續(xù)變異的特點。故本題中株高性狀為數(shù)量性狀變異。目前，由Nilsson-Nhle（1909）依據(jù)紅粒和白粒小麥雜交試驗結(jié)果提出的多基因?qū)W說可以正確解釋數(shù)量性狀遺傳的機制。

F2中株高為60 cm雌雄個體隨機授粉，但是能產(chǎn)生70 cm子代的交配組合有且僅有一種：2/3AaBb♀×2/3AaBb♂。故題干中F2中的60 cm雌雄個體隨機授粉產(chǎn)生70 cm的子代，本質(zhì)上是不隨機的。根據(jù)乘法定理使用條件，要求存在多對獨立性狀，且由不同對等位基因控制，顯然本題株高性狀不符合。在分開考慮時，A配子來源于AA和Aa，有效的A配子頻率僅來源于AaBb，AAbb中的A配子頻率是無效的。同理，B配子也是多考慮了aaBB中的B配子頻率。因此，兩對相乘得出的結(jié)果也大于正確值1/36。

4 總結(jié)展望

歷年高考中遺傳題的得分率都不高，反映出學(xué)生對這一知識點的掌握、應(yīng)用存在著不足。通過上述分析，筆者希望學(xué)生能掌握遺傳學(xué)自由組合定律的解題一般思路。在審題挖出題干中的隱含限制性條件時，不可生搬硬套，犯思維定勢失誤，要選擇合理的解題方法，提升解題效率，提高得分率。