河北

對于基因的相互作用，學生首先想到的可能是“9∶3∶3∶1”的變形。但由于教師們對此類題型及其變式研究較多，并在高中教學中會引導學生針對此內(nèi)容進行詳細的訓練，故基因的相互作用這一知識點不能再起到很好的選拔作用，因此在最近的高考考查中逐漸被淡化。如何讓這類基因互作的考題煥發(fā)生機呢？筆者認為有以下幾種可能性。

1.在傳統(tǒng)“9∶3∶3∶1”變形的基礎上添加原因分析，考查學生的語言表述能力和構建模型能力

【實例1】通過基因工程制備某抗蟲農(nóng)作物（自花閉花受粉）時，將兩個抗蟲基因?qū)氲绞荏w細胞中并整合到受體細胞的染色體上。請寫出可能的整合情況并設計雜交實驗加以證明（講述實驗設計思路和結果結論分析）。

可能的整合情況：（1）兩個目的基因整合到一條染色體上。（2）兩個目的基因整合到一對同源染色體的兩條染色體上。（3）兩個目的基因整合到兩條非同源染色體上（此問可以考查學生作圖能力）。

讓此轉(zhuǎn)基因植株自交，統(tǒng)計子代表現(xiàn)型及比例。如果子代抗性植株∶非抗性植株= 3∶1，則目的基因的整合情況為（1）；如果子代全為抗性植株，則目的基因的整合情況為（2）；如果子代抗性植株∶非抗性植株=15∶1，則目的基因的整合情況為（3）。

【實例2】某長翅果蠅群體中，發(fā)生兩種不同的隱性突變，產(chǎn)生小翅和殘翅兩種不同表現(xiàn)型。已知兩對等位基因獨立遺傳。試分析該長翅果蠅相互交配后，子代表現(xiàn)型及比例為長翅∶小翅∶殘翅= 9∶3∶4的原因。

原因分析：由于親本為長翅而后代既有小翅又有殘翅，可知親本均為雜合子。后代本應出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比，而實際結果卻是長翅∶小翅∶殘翅= 9∶3∶4，說明當小翅基因和殘翅基因同時存在時后代表現(xiàn)為殘翅。

2.考查3對等位基因的相互作用

這類試題對學生獲取信息、處理數(shù)據(jù)和綜合分析能力要求較高，難度比較大。但在最近幾年的高考題中已經(jīng)開始出現(xiàn)，并且越來越成熟，所以很可能成為近幾年高考遺傳題的考查方向，非常值得教師們注意。以下是筆者列舉的兩道高考題及分析。

【例1】（2017年，全國卷Ⅱ，第6題）若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定，其中，A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素；B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素；D基因的表達產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達；相應的隱性等位基因a、b、d的表達產(chǎn)物沒有上述功能。若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交，F(xiàn)1均為黃色，F(xiàn)2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑= 52∶3∶9的數(shù)量比，則雜交親本的組合是 （ ）

A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd

B.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD

C.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd

D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd

【答案】D

【分析】這道題目首先要通過題干中的文字表述構建出基因型與表現(xiàn)型的對應關系。之后通過“F2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑= 52∶3∶9的數(shù)量比”確定F1應為三對等位基因控制的雜合子。在確定F1的基因型時必須要對基因自由組合定律的實質(zhì)足夠熟悉才能快速準確地作答。但由于這道題的思路完全是學生所熟悉的正向思維，所以難度并不是很大。如果稍加改編，嘗試考查學生的逆向思維，試題的難度就加大了。

【改編】若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定，其中，A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素；B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素；兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交，F(xiàn)1全為黃色，F(xiàn)2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑= 4∶3∶9的數(shù)量比（絕大多數(shù)）、黃∶褐∶黑= 20∶3∶9的數(shù)量比（極少）和黃∶褐∶黑= 52∶3∶9的數(shù)量比（極少）。請對以上現(xiàn)象作出一個合理的解釋，并構建出色素合成與基因的關系圖。

【答案】若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定，親代形成F1時某對隱性基因dd發(fā)生顯性突變，而產(chǎn)生D基因的表達產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達。關系圖：

【例2】（2018年，浙江省4月份選考，第28題）為研究某種植物3種營養(yǎng)成分（A、B和C）含量的遺傳機制，先采用CRISPR/Cas9基因編輯技術，對野生型進行基因敲除突變實驗，經(jīng)分子鑒定獲得3個突變植株（M1、M2、M3）。其自交一代結果見下表，表中高或低指營養(yǎng)成分含量高或低。_______________________________________

植株（表現(xiàn)型）_____________自交_____________________________一代植株數(shù)目（表現(xiàn)型）野生型（A低_B低C高）_____________________________________________150（A低B低C高）M 1（A低 B_低C高_______）122（A高B低C低）、91（A低B高C低）、272（A低B低C高）______________________M 3（A低 B_低C高_______）60（A高B低C低）、181（A低B低C高）、79（A低B低C低）______________________M 2（A低 B_低C高_______）59（A低B高C低）、179（A低B低C高）、80（A低B低C低）______________________

下列敘述正確的是 （ ）

A.從M1自交一代中取純合的（A高B低C低）植株，與M2基因型相同的植株雜交，理論上其雜交一代中只出現(xiàn)（A高B低C低）和（A低B低C高）兩種表現(xiàn)型，且比例一定是1∶1

B.從M2自交一代中取純合的（A低B高C低）植株，與M3基因型相同的植株雜交，理論上其雜交一代中，純合基因型個體數(shù)∶雜合基因型個體數(shù)一定是1∶1

C.M3在產(chǎn)生花粉的減數(shù)分裂過程中，某對同源染色體有一小段沒有配對，說明其中一個同源染色體上一定是由于基因敲除缺失了一個片段

D.可從突變植株自交一代中取A高植株與B高植株雜交，從后代中選取A和B兩種成分均高的植株，再與C高植株雜交，從雜交后代中能選到A、B和C三種成分均高的植株

【答案】A

【分析】這道題目難度較大，屬于近幾年在考查自由組合定律的題目中難度最大的題目之一。難點在于一是題目沒有直接給出3種營養(yǎng)成分（A、B和C）含量的遺傳機制，而是開放式的讓學生去推測各種可能性；二是3種營養(yǎng)成分（A、B和C）含量高低看似是三種相對性狀，但很容易誤入先一對一對分析相對性狀，再自由組合的傳統(tǒng)解題方式的“死胡同”。

本題的解題過程簡單地講，首先，一對一對分析相對性狀，再驗證自由組合定律，發(fā)現(xiàn)三種相對性狀不能體現(xiàn)自由組合定律，但三種相對性狀各由一對等位基因控制，且3對基因間遵循自由組合定律，從而得出“3種營養(yǎng)物質(zhì)A、B、C之間存在相互轉(zhuǎn)化的關系”的結論；其次，建立“3種營養(yǎng)成分（A、B和C）含量的遺傳機制”模型，推出M1、M2、M3的基因型；最后，逐個選項分析。

整個分析過程中充分地考查了學生對生物學前沿知識的理解能力、對實驗數(shù)據(jù)的處理能力、對代謝和基因關系模型的構建能力，可以說對能力考查做到了極致。但整體上難度太大。若在題干中事先告訴學生3種營養(yǎng)成分（A、B和C）存在轉(zhuǎn)化關系，從模型構建角度考查，應該會降低一定難度，達到更好的考查效果。