分析组合巧用指数法、组合数法解遗传习题学士

摘 要：遗传知识是历年生物高考的考查重点，难度一般较大，但考查方向和内容相对稳定。自由组合定律中对遗传比例特殊性的考查是高考命题的一个亮点。利用指数法、组合数法能巧妙、快速地解答遗传题目，为学生争取得分，也争到答题时间。
关键词：生物高考；指数法；组合数法；遗传题
1009-010X（2013）06-0062-02
近几年生物高考对自由组合定律相关知识的考查集中在两个热点上：一是基因互作（不同基因间的相互作用，可以影响到性状的表现，常出现异常的分离比），二是对多对等位基因的独立遗传分析。如2011年新课标全国卷第32题就是以“某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制”为素材，考查自由组合定律。巧用指数法、组合数法解这类题目能取得简捷、快速的效果。
一、指数法
解决多对等位基因自由组合问题，归根结底要从一对等位基因的分离规律入手，1对等位基因分离且完全显性时，后代中显性个体的比例是3/4， 则n对等位基因自由组合且完全显性时，后代中显性个体的比例是（3/4）n。通过指数法可快速判断两个杂交组合涉及到几对等位基因。
【例1】（2011年新课标全国卷32题）某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A、a；B、b；C、c……），当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C……）才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
根据杂交结果回答问题：
（1）这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
（2）本实验中，植物的花色受几对等位基因控制？为什么？
【答案】（1）基因的分离定律、基因的自由组合定律。
（2）4对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体占全部个体的比例为81/（81+175）=81/256=（3/4）4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，后代中显性个体的比例是（3/4）n，可判断这两个杂交组合都涉及到四对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合涉及的四对等位基因相同。
【解析】解决本题第一种方法就是用指数法。如第⑵问对乙×丙或者甲×丁两个杂交组合的F2代的比例关系进行分析。假设，植物花色的遗传由二对等位基因控制，F2代红花A B 所占比例应该是（3/4）2 =9/16；如果植物花色由三对等位基因控制，F2代红花A B C 所占比例应该是27/64；当植物花色由n对等位基因控制时，F2代红花A_B_C_......所占比例应该是（3/4）n。现已知F2代的红色个体占全部个体的比例为81/（81+175）=（3/4）4，就可判断控制该植物花色的等位基因应该为4对。

二、组合数法

解决上题第二种方法就是组合数法。所谓的组合数就是指雌雄配子结合方式的总数，在数值上等于分离比的总份数，即将分离比的几个数作和。如出现9：3：4、9：7、9：6：1等性状分离比，其表现型份数之和为16，说明雌雄配子有16种结合方式，为两对等位基因的独立遗传，F1可产生4种配子。由例1乙×丙和甲×丁两个杂交组合中可知后代分离比为81：175，其表现型份数之和为81+175=256，说明雌雄配子有256种结合方式，为四对等位基因的独立遗传，F2可产生16种配子。
【例2】（河北唐山2012届高三第一学期期末卷32题，11分）某植物种子和绿色种子这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A、a：B、b；C c……），当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A-B-C……）才结种子，否则结绿色种子。
现有两个绿色种子的植物品系，定为X、Y，各自与一纯合的种子的植物杂交，在每个杂交组合中，F1都是，再自花授粉产生F2代，每个组合的F2代分离如下：
X：产生的F2代，27黄：37绿。
Y：产生的F2代，27黄：21绿。
根据杂交结果回答问题：
（1）种子和绿色种子这对相对性状同时受 对等位基因控制，其遗传遵循 定律。
（2）与X、Y杂交的纯合的种子的基因型为
，X的基因型为 ，Y的基因型为 。
【解析】⑴根据X与纯合的种子的植物杂交，得到F1再自花授粉产生F2代为27黄：37绿，利用组合数27+37=64可知F1是三杂个体，能产生8种配子，故快速判断出种子和绿色种子这对相对性状同时受3对等位基因控制，同时纯合的种子基因型为AABBCC，X的基因型为aabbcc。
⑵根据Y与纯合的种子的植物杂交，得到F1再自花授粉产生F2代为27黄：21绿=9：7。根据这个特殊分离比可知F1是双杂个体，且Y基因型为aabbCC或AAbbcc或aaBBcc
【答案】（1）3（2分） 自由组合定律（2分）
（2）AABBCC（2分） aabbcc（2分） aabbCC或AAbbcc或aaBBcc（3分）
【例3】（河北唐山2012届高三一模卷32源于：大学论文格式范文www.618jyw.com
题，10分）果皮色泽是柑桔果实外观的主要性状之一。现有三株柑桔，其果皮颜色分别为：植株1、植株2橙色、植株3红色。为探明柑桔果皮色泽的遗传特点，科研人员利用三株植物进行杂交实验，并对子代果皮颜色进行了调查测定和统计分析，实验结果如下：
实验甲：植株1自交→
实验乙：植株2自交→橙色∶=3∶1
实验丙：植株1×植株3→红色∶橙色∶=1∶2∶1
实验丁：植株2×植株3→红色∶橙色∶=3∶4∶1请分析并回答：
（1）根据实验____可以判断出_____色是隐性性状。
（2）若柑桔的果皮色泽由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则植株3的基因型是_______，其自交后代的表现型及其比例为_______。
（3）植株2的基因型是_______，橙色柑桔还有哪些基因型_______。
【解析】根据实验丙植株1×植株3后代分离比为1：2：1，组合数=1+2+1=4，则一个亲本能产生4种配子，一个亲本产生1种配子。结合实验丁植株2×植株3后代分离比为3：4：1，组合数=3+4+1=8可知植株3为双杂个体，植株1为纯合体，植株2为单杂个体。
【答案】（1）乙（或丁）（1分） 黄（1分）
（2）AaBb （2分） 红色：橙色：=9：6：1（2分）
（3）Aabb 或aaBb （2分） AAbb 、aaBB（2分）
【例4】某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A、a；B、b；C、c……），这些基因位于非同源染色体上。当个体的基因型中每对等位基因都至少有一个显性基因时（即A_B_C_……）才开红花，否则开白花。现有品系1、品系2、品系3三个不同的纯种白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
实验1：品系1×品系2，F1全为白花；
实验2：品系1×品系3，F1全为红花；
实验3：品系2×品系3，F1全为白花；
实验4：F1红花×品系1，后代表现为1红：3白；
实验5：F1红花×品系2，后代表现为1红：7白；
实验6：F1红花×品系3，后代表现为1红：1白；
结合上述杂交实验结果，请源于：论文格式怎么写www.618jyw.com
回答：
（1）根据上述实验可推知，花色性状至少由 对等位基因控制。其判断主要理由是： 。
（2）根据以上分析，这三个纯种品系的基因型分别为：
品系1 ，品系2 ，品系3 。
（3）用实验2中的F1红花与实验3中的F1白花杂交，后代中红花比例为 。
（4）已知花色由花青素（一种小分子的物质）存在情况决定，根据以上实验并结合所学知识，说明性状与基因间的关系为：① ；
② 。
【解析】
（1）3由实验5可知，后代中红花比例是=（）3，故是由3对基因控制。（2分）
（2）aaBBcc（或AAbbcc/aabbCC） aabbcc AABBCC
（或aaBBCC/AABBcc）说明答案中要强调的是品系1只含一对显性纯合基因；品系2为全隐性纯合子；品系3含二对显性纯合基因，且必须与品系1不同、互补（从实验二可推知品系1和品系3为显隐性纯合互补）。
（3）9/32
（4）①基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状；
②一对相对性状可由多对等位基因共同控制；
③不同基因间存在相互影响关系。
任答2点，只要符合题意均可。