尹德乘

掌握準(zhǔn)確快速解決遺傳學(xué)自由組合定律相關(guān)問(wèn)題的技巧對(duì)教師和考生來(lái)說(shuō)是十分重要的，“合并同類(lèi)項(xiàng)”在巧推自由組合規(guī)律特殊比值中是一種好方法。

1 遵循自由組合定律的2對(duì)相對(duì)性狀在后代中表現(xiàn)型以及測(cè)交結(jié)果的常規(guī)推導(dǎo)

位于兩對(duì)同源染色體上，控制兩對(duì)完全顯性性狀的等位基因，如甲性狀（A、a）、乙性狀（B、b）。若親本基因型分別為AABB、aabb（或?yàn)锳Abb，aaBB），則F1基因型為AaBb；F1自交，則F2中表現(xiàn)型及其比例為9A_B_（甲顯乙顯）∶3A_bb（甲顯乙隱）∶3aaB_（甲隱乙顯）∶1aabb（甲隱乙隱），即9∶3∶3∶1；F1測(cè)交，即AaBb×aabb，則后代表現(xiàn)型及其比例為1Aabb（甲顯乙隱）∶1AaBb（甲顯乙顯）∶1aaBb（甲隱乙顯）∶1aabb（甲隱乙隱），即1∶1∶1∶1。

2 巧妙利用“合并同類(lèi)項(xiàng)”推斷自由組合定律相關(guān)特殊比值，方法步驟如下

（1） 利用后代出現(xiàn)的性狀比例，確定可能的組合數(shù)進(jìn)一步確定該性狀是由幾對(duì)同源染色體上的幾對(duì)等位基因控制且遵循自由組合定律。

① 如后代性狀分離比為3∶1，則組合數(shù)為4，利用基因分離定律可知4=41，可推導(dǎo)出該性狀由1對(duì)同源染色體上的1對(duì)等位基因決定，即：親本Aa×Aa→3A__（顯性）∶1aa（隱形）。

② 如后代性狀分離比為9∶3∶3∶1，則組合數(shù)為16，利用基因分離定律可知16=42，可知該性狀由2對(duì)同源染色體上的2對(duì)等位基因決定。即：親本AaBb×AaBb→9A_B_（甲顯乙顯）∶3A_bb（甲顯乙隱）∶3aaB_（甲隱乙顯）∶1aabb（甲隱乙隱）。

以此類(lèi)推，若后代性狀分離比各數(shù)值之和為M，則M=4n，n為決定該性狀等位基因的對(duì)數(shù)，親本基因型為AaBbCc…×AaBbCc…。

（2） 確定親本基因型后，利用數(shù)學(xué)中的“合并同類(lèi)項(xiàng)”對(duì)后代中出現(xiàn)的特殊比例進(jìn)行巧妙推斷。

以某生物2對(duì)相對(duì)性狀（甲、乙）為例，2對(duì)相對(duì)性狀分別位于2對(duì)同源染色體上且遵循自由組合定律，分別用A和a、B和b表示。

① 據(jù)自由組合定律，寫(xiě)出親本基因型。

符合基因的自由組合定律，寫(xiě)出親本基因型組合為AaBb×AaBb，后代的組合數(shù)是42=16。

② 寫(xiě)出正常情況下自交、測(cè)交后代性狀比值。

正常情況下F1自交后代性狀及比例9A_B_（甲顯乙顯）∶3A_bb（甲顯乙隱）∶3aaB_（甲隱乙顯）∶1aabb（甲隱乙隱）。測(cè)交后代性狀及比例1Aabb（甲顯乙隱）∶1AaBb（甲顯乙顯）∶1aaBb（甲隱乙顯）∶1aabb（甲隱乙隱）。

③ 根據(jù)限制性條件進(jìn)行“合并同類(lèi)項(xiàng)”，求出自交、測(cè)交后代中表現(xiàn)型的特殊比例。

后代有2種表現(xiàn)型的特殊比例。

若自交后代表現(xiàn)型為15∶1，則是〔（9+3+3）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。根據(jù)自由組合定律可知1/16是1/4和1/4組合的結(jié)果，即1/4aa和1/4bb的組合1/16 aabb。由此可得：只要存在顯性基因（A或B）就表現(xiàn)為同一性狀，即：A_B_、A_bb和aaB_的表現(xiàn)型相同，其余正常表現(xiàn)。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即3∶1，則是〔（1+1+1）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

若自交后代性狀比例為9∶7，則是〔9：（3+3+1）〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。利用自由組合定律可知9/16是3/4和3/4組合的結(jié)果，即3/4A_和3/4B_組合得到9/16A_B_。由此可得：A_bb、aaB_、aabb個(gè)體的表現(xiàn)型相同。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即1∶3，則是〔1∶（1+1+1）〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

若自交后代性狀比例為13∶3，則是〔（9+3+1）∶3〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。由此可得到：某顯性基因抑制了另一對(duì)基因的顯性效應(yīng)，但該基因本身并不決定相應(yīng)性狀，如基因A抑制基因B的顯性效應(yīng)，A_B_、A_bb、aabb表現(xiàn)型相同，aaB_表現(xiàn)另一性狀。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即3∶1，則是〔（1+1+1）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

后代有3種表現(xiàn)型的特殊比例。

若自交后代性狀比例為9∶6∶1，則是〔9∶（3+3）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。利用自由組合定律可知1/16是1/4和1/4組合的結(jié)果，即1/4aa和1/4bb組合得到1/16aabb；9/16是3/4和3/4組合的結(jié)果，即3/4A

和3/4 組合得到9/16A_B_。由此可得：A_bb和aaB_個(gè)體的表現(xiàn)型相同。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即1∶2∶1，則是〔1∶（1+1）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

若自交后代性狀比例為9∶3∶4，則是〔9∶3∶（3+1）〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。利用自由組合定律可知：A_bb和aabb的表現(xiàn)型相同或aaB__和aabb的表現(xiàn)型相同。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即1∶1∶2，則是〔1∶1∶（1+1）〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

自交后代性狀比例為12∶3∶1，則是〔（9+3）∶3∶1）〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。利用自由組合定律可知，某顯性基因抑制了另一顯性基因的表現(xiàn)。如基因A抑制基B的表現(xiàn)，A_B_、A_bb表現(xiàn)型相同，aaB_和aabb的分別有不同的表現(xiàn)型。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即2∶1∶1，則是〔（1+1）∶1∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

顯性基因的疊加效應(yīng)——顯性基因在基因型中的個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn)，若AaBb×AaBb→AABB∶（AaBB+AABb）∶（AaBb+aaBB+AAbb）∶（Aabb+aaBb）∶aabb=1∶4∶6∶4∶1，則是顯性基因（A、B）個(gè)數(shù)相同“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。只要存在顯性基因（A或B）個(gè)數(shù)相同表現(xiàn)型就相同。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即為AaBb∶（Aabb+aaBb）∶aabb=1∶2∶1。則是〔1∶（1+1）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

顯性純合致死現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的特殊比例。

若Aa×Aa→A_∶aa=2∶1則是AA致死；若Aa×Aa→A_∶aa=1∶1則是Aa致死。

若AaBb×AaBb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1，其基因型AABB、AABb、AaBB、aaBB、AAbb個(gè)體致死，只要個(gè)體中存在AA或BB，則該個(gè)體不存在。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即為AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1；兩對(duì)等位基因中的一對(duì)會(huì)顯性純合致死，則子二代中就會(huì)表現(xiàn)出6∶3∶2∶1的比值。

隱性純合致死（自交情況）現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的特殊比例（不存在測(cè)交情況）。

雙隱性致死：親本為AaBb×AaBb→則后代表現(xiàn)型比例出現(xiàn)9∶3∶3，其基因型為aabb的個(gè)體不存在。

單隱性致死：親本為AaBb×AaBb→則后代表現(xiàn)型比例出現(xiàn)9∶1，其基因型為aaBb、Aabb、aaBB、AAbb的個(gè)體不存在。

3 “合并同類(lèi)項(xiàng)”在生物解題的應(yīng)用實(shí)例

【例1】 南瓜的扁盤(pán)形、圓形、長(zhǎng)圓形三種瓜形由兩對(duì)等位基因控制，這兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)將2株圓形南瓜植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1收獲的全是扁盤(pán)形南瓜；F1自交，F(xiàn)2獲得137株扁盤(pán)形、89株圓形、15株長(zhǎng)圓形南瓜。據(jù)此推斷，F(xiàn)1測(cè)交子代的表現(xiàn)型比最可能是（ ）

A. 1∶1∶1∶1 B. 1∶2∶1

C. 1∶1 D. 3∶1

解析：利用F2中性狀比例137∶89∶15=9∶6∶1可知，該比例是〔9∶（3+3）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。利用自由組合定律可以確定后代中占1/16是1/4和1/4組合的結(jié)果，即1/4aa和1/4bb組合得到1/16aabb；9/16是3/4和3/4組合的結(jié)果，即3/4A_和3/4B_組合得到9/16A_B_。由此可得到：A_bb和aaB_個(gè)體的表現(xiàn)型相同。測(cè)交后代表現(xiàn)型比例即1∶2∶1，則是〔1∶（1+1）∶1〕“合并同類(lèi)項(xiàng)”的結(jié)果。

答案：B。

【例2】 （2010年新課標(biāo)）某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色?，F(xiàn)有4個(gè)純合品種：1個(gè)紫色（紫）、1個(gè)紅色（紅）、2個(gè)白色（白甲和白乙）。用這4個(gè)品種做雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)1：紫×紅，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為3紫∶1紅；

實(shí)驗(yàn)2：紅×白甲，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫∶3紅∶4白；

實(shí)驗(yàn)3：白甲×白乙，F(xiàn)1表現(xiàn)為白，F(xiàn)2表現(xiàn)為白；

實(shí)驗(yàn)4：白乙×紫，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫∶3紅∶4白。

綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答：

（1） 上述花色遺傳所遵循的遺傳定律是

。

（2） 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)1（紫×紅）的遺傳圖解（若花色由一對(duì)等位基因控制，用A、a表示，若由兩對(duì)等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此類(lèi)推）。

（3） 為了驗(yàn)證花色遺傳的特點(diǎn)，可將實(shí)驗(yàn)2（紅×白甲）得到的F2植株自交，單株收獲F2中紫花植株所結(jié)的種子，每株的所有種子單獨(dú)種植在一起可得到一個(gè)株系，觀察多個(gè)這樣的株系，則理論上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為 。

解析：純合品種有四種，因此這是兩對(duì)等位基因控制的性狀，因此應(yīng)該遵循基因的自由組合定律。熟練掌握孟德?tīng)柕幕蜃杂山M合定律的內(nèi)容，寫(xiě)出該遺傳圖解并計(jì)算。

答案：（1） 自由組合定律 （2） 下圖 （3） 9紫∶3紅∶4白

【例3】 （2012年北京海淀區(qū)調(diào)研）某種魚(yú)的鱗片有4種表現(xiàn)型：?jiǎn)瘟绪[、野生型鱗、無(wú)鱗和散鱗，由位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因決定（分別用Aa、Bb表示），且BB對(duì)生物個(gè)體有致死作用。將無(wú)鱗魚(yú)和純合野生型鱗的魚(yú)雜交，F(xiàn)1有兩種表現(xiàn)型，野生型鱗的魚(yú)占50%，單列鱗的魚(yú)占50%；選取F1中的單列鱗的魚(yú)進(jìn)行互交，其后代中有上述4種表現(xiàn)型，這4種表現(xiàn)型的比例為6∶3∶2∶1，則F1的親本基因型組合是（ ）。

A. aaBb×AAbb或aaBB×AAbb

B. AABb×aabb

C. aaBb×AAbb

D. AaBB×AAbb

解析：由于BB對(duì)生物個(gè)體有致死作用，故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；若F1的親本基因型是AABb×aabb，則F1中就無(wú)野生型鱗的魚(yú)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：C。

由上述實(shí)例可知，“合并同類(lèi)項(xiàng)”在解決生物遺傳自由組合定律相關(guān)題型中起到化繁為簡(jiǎn)的作用，值得教師重視，需要在復(fù)習(xí)教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。