“自由组合”在常染色体和X染色体上的综合运用

“自由组合”在常染色体和 X染色体上的综合运用

张治国

新疆维吾尔自治区阿克苏市高级中学 843000

摘要 在生物高考中，基因的自由组合定律一直是考察的重难点。在教材中，主要学习了常染色体上两对非等位基因的自由组合，即F1（双杂合子AaBb）自交得到F2，其表现型及比例为9:3:3:1。实际上，一对基因在常染色体上，另一对基因在X染色体上，即F1为AaX^BX^b × Aa X^BY，也能得到F2表现型及比例为9:3:3:1。在高考中，因为对基因在常染色体和X染色体上的综合运用这部分内容不熟悉，导致不少学生望而怯步。下面就以几道高考真题和经典题目来寻求解题思路，并总结高效准确的几点规律。

关键词: 自由组合;遗传分析;高考生物

1 遗传图解

1.1 一对等位基因在常染色体或伴X染色体的遗传图解

(1)P Aa × Aa (2)P X^BX^b × X^BY

↓ ↓

F₁ AA 2Aa aa F₁ X^BX^B X^BX^b X^BY X^bY

显性 : 隐性 = 3:1 显性 : 隐性 = 3:1

1.2 两对非等位基因在常染色体或常染色体和伴X结合的遗传图解

(1)P AaBb × AaBb (2) P AaX^BX^b × AaX^BY

↓ ↓

F₁ A_B_ A_bb aaB_ aabb F₁A_X^B_ A_ X^bY aaX^B_ aaX^bY

9 : 3 : 3 : 1 9 : 3 : 3 : 1

上面(2)中的F₁共16个，基因型及所占比例为：

9/16A_X^B_ 包括：♂3/16A_X^BY(AAX^BY 2AaX^BY) ♀6/16A_X^BX^_(AAX^BX^BAAX^BX^b 2AaX^BX^B 2AaX^BX^b)

3/16A_X^bY包括：♂3/16A_X^bY(AAX^bY 2AaX^bY)

3/16 aaX^B_ 包括：♂1/16aaX^BY    ♀2/16 aaX^BX^_(aaX^BX^B aaX^BX^b)

1/16 aaX^bY 包括: ♂1/16aaX^bY

表1—1

上面(2)中的F₁基因型共12种，雌雄各6种。F₁共16个，雌雄各8个，所占比例分别为：

♂3/8A_X^BY(AAX^BY 2AaX^BY) ♀6/8A_ X^BX^_(AAX^BX^B AAX^BX^b 2AaX^BX^B 2AaX^BX^b)

♂3/8A_X^bY(AAX^bY 2AaX^bY)

♂1/8 aaX^BY    ♀2/8 aaX^BX^_(aaX^BX^B aaX^BX^b)

♂1/8 aaX^bY

表1—2

2 例题分析及运用

2.1 例1.(2005全国卷二)已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：请回答：

(1)控制灰身与黑身的基因位于_______；控制直毛与分叉毛的基因位于_______。

(2)亲代果蝇的表现型为______ 、_______。

(3)亲代果蝇的基因型为_______ 、_______。

(4)子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比例为 _________。

(5)子代雄蝇中、灰身分叉毛的基因型为______；黑身直毛的基因型为_________。

解析:(1)将表格中的3/4和1/4，换算为6/8和2/8，则符合表1—2。故灰身和黑身位于常染色体上，直毛和分叉毛位于X染色体上。则灰身和直毛为显性，黑身和分叉毛为隐性。

(2)、(3)亲代果蝇的表现型为双显性，分别为灰身直毛雄蝇（BbX^FY）、灰身直毛雌蝇（BbX^FX^f）。

(4)子代表现型为灰身直毛的雌蝇共6个（1BBX^FX^F、1BBX^FX^f、2BbX^FX^F、2BbX^FX^f），纯合体与杂合体的比例为1:5。

(5)BbX^fY、BBX^fY；bbX^FY。

2.2 例2.果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和D、d控制，已知这两种性状中有一种是伴性遗传。某小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，得到的F₁代表现型及比例如下表：

(1)果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于_______染色体上。
(2)上表实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因可能是基因型为_______的受精卵不能正常发育成活。
(3)若上述(2)题中的假设成立，则F₁代成活的果蝇共有____种基因型。让F₁代灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配，则F₂代雌果蝇共有_____种表现型。
解析：(1)F₁中雌果蝇只有刚毛，表现出明显的伴性遗传特点，故刚毛和截毛这对基因在X染色体上，则灰身和黑色这对基因在常染色体上，且灰身和刚毛是显性。

(2)由表格可知F₁共15个，有1个死亡。与表1—1对比可知，灰身刚毛的雌果蝇有1个死亡，基因型可能是AAX^DX^D或AAX^DX^d。

(3)F₁基因型共12种，死亡1个AAX^DX^D或AAX^DX^d，剩余的基因型为11种。F₁代灰身截毛雄果蝇基因型为A_X^dY与黑身刚毛雌果蝇aaX^DX^_自由交配, 则F₂代雌果蝇既能得到灰身和黑身，也能得到刚毛和截毛，故表现型为2×2=4种。

2.3 例3.家猫中有很多对性状值得人们关注和研究，如有尾与无尾（由一对等位基因A、a控制）、眼睛的黄色与蓝色（由另一对等位基因B、b控制）。在上述两对性状中，其中某一对性状的纯合基因型的受精卵不能完成胚胎发育。现从家猫中选择多只表现型相同的雌猫和多只表现型相同的雄猫作亲本，杂交所得F₁的表现型及比例如下表所示，请分析回答：

(1)控制有尾与无尾性状的基因位于____染色体上。控制眼色的基因位于____染色体上，判断的依据是 _________________。

(2)家猫中控制尾形的基因与控制眼色的基因在遗传时遵循_______定律；亲本中母本的基因型是________，父本的基因型是_______。

解析：(1)因为存在纯合致死，推测常染色体显性纯合（AA）致死，死亡4个（AAX^BY、AAX^BX^B 、AAX^BX^b、AAX^bY），故子代只剩12个。若添加4个，则符合表1—1。亲本雄猫和雌猫的表现型相同，子代雌猫只有黄眼，表现出明显的伴性遗传特点，而雌猫和雄猫中都有无尾和有尾个体。故控制眼色的基因位于X染色体上，控制有尾与无尾的基因位于常染色体上。

(2)经对比可知无尾和黄眼为显性性状，两对基因的遗传符合自由组合定律。故亲本基因型为AaX^BX^b和AaX^BY。

参考文献

[1]朱正威，赵占良. 普通高中课程标准试验教科书生物必修二遗传与进化，2013: 9-10.

[2]朱正威，赵占良.普通高中生物课程标准，2014；16-18.

[3]王朝银，创新设计高考总复习2017版，2017：112-114.

[4]姚敬，天利38套高考试题汇编全解,2010: 117-118.

[5]赵文竹，李海静2018高考总复习优化设计，2017：105-106.