王聞雅

摘要：基因互作的特點(diǎn)是F₂出現(xiàn)表型與孟德爾假設(shè)不同的9∶3∶3∶1比例，本文就基因互作類型與高考真題遺傳題科學(xué)思維的建構(gòu)作一歸納綜述。

關(guān)鍵詞：9∶3∶3∶1 變式 基因互作

基因與性狀不是簡單的一對一的關(guān)系，而是一因多效，多因一效。即便是遺傳典型分離比也會(huì)出現(xiàn)“例外”。[1]對于變式題，如何形成有效分析題干信息，明確出題者意圖，掌握解題方法技巧，準(zhǔn)確解題這一科學(xué)思維，是高中學(xué)生需具備的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。[2]

一、非等位基因間的相互作用

基因互作的特點(diǎn)：F₂出現(xiàn)表現(xiàn)型與孟德爾假設(shè)不同的9∶3∶3∶1比例。

（一）9∶7

互補(bǔ)作用：兩對獨(dú)立遺傳基因分別處于顯性純合或雜合狀態(tài)時(shí)，共同決定一種性狀表現(xiàn)；當(dāng)只有一對基因是顯性，或兩基因都是隱性純合時(shí)，則表現(xiàn)另一種性狀。[3]

例：香豌豆花色遺傳

科學(xué)思維一：預(yù)測子一代和子二代的基因型、表現(xiàn)型及其比例

香豌豆花色由兩對基因（A/a，B/b）控制：

P? ? ? 白花（AAbb）×白花（aaBB）

↓

F₁紫花（AaBb）

↓

F₂9紫花（A_B_）：7白花（3A_bb+3aaB_+1aabb）

（二）9∶6∶1與1∶4∶6∶4∶1

積加作用：積加作用是指兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一種性狀，單獨(dú)存在時(shí)分別表現(xiàn)相似的另一種性狀。

例：南瓜果形遺傳

科學(xué)思維二：繪制遺傳圖解

P? ? ? 扁形（AABB）×長形（aabb）

↓

F₁扁形（AaBb）

↓

F₂9扁形A_B_∶6球形（3aaB_+3A_bb）∶1長形aabb

規(guī)律：2種顯性，1種顯性，0種顯性。

累加作用：所有的表現(xiàn)型是在隱性純合體表現(xiàn)型的基礎(chǔ)上，每增加一個(gè)顯性基因即增加一個(gè)效應(yīng)值。[4]

科學(xué)思維三：分析表型分離比

4個(gè)顯性 AABB? ? 1；3個(gè)顯性 AaBB AABb? ?4；2個(gè)顯性 AAbb aaBB AaBb? 6；

1個(gè)顯性 Aabb aaBb? ? 4；0個(gè)顯性 aabb? ?1。

科學(xué)思維四：歸納對比

9∶6∶1與1∶4∶6∶4∶1的差別是當(dāng)表現(xiàn)型與顯性基因種類數(shù)相關(guān)時(shí)，變式為9∶6∶1；當(dāng)表現(xiàn)型與顯性基因個(gè)數(shù)有關(guān)時(shí)，變式為1∶4∶6∶4∶1。

（三）13∶3和7∶6∶3

抑制作用：在兩對獨(dú)立基因中，一對基因本身不能控制性狀表現(xiàn)，但其顯性基因?qū)α硪粚虻谋憩F(xiàn)卻具有抑制作用。[5]

例：雞的羽毛顏色遺傳

P? ? ? 白羽萊杭（AABB）×白羽溫德（aabb）

↓

F₁白羽（AaBb）

↓

F₂13白羽（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3有色羽（A_bb）

科學(xué)思維五：B/b基因本身不決定性狀表現(xiàn)，但當(dāng)顯性基因B存在時(shí)對A/a基因的表現(xiàn)起抑制作用

抑制程度不同：若BB強(qiáng)抑制A，Bb弱抑制A，bb不抑制A，則7（3A_BB+3aaB_+1aabb） ∶ 6A_Bb∶3A_bb

（四）9∶3∶4和12∶3∶1

上位效應(yīng)：一對基因影響了另一對非等位基因的效應(yīng)。

隱性上位：在兩對互作基因中，其中一對的隱性基因?qū)α硪粚蚱鹕衔恍宰饔谩?/p>

例：玉米胚乳蛋白質(zhì)層顏色遺傳：有色（A）/無色（a）；紫色（B）/紅色（b）

P? ? ? 紅色（AAbb）×白色（aaBB）

↓

F₁紫色（A_B_）

↓

F₂9紫色（A_B_）∶3紅色（A_bb）∶4白色（3aaB_+1aabb）

其中a對B/b基因有隱性上位性作用。

顯性上位：兩對獨(dú)立遺傳基因共同對一對性狀發(fā)生作用，而且其中一對基因?qū)α硪粚虻谋憩F(xiàn)有遮蓋作用。

例：燕麥穎色遺傳

P? ? ? ? ? 白穎（aabb）×黑穎（AABB）

↓

F₁黑穎（AaBb）

↓

F₂12黑穎（9A_B_+3A_bb）：3黃穎（aaB_）：1白穎（aabb）

科學(xué)思維六：其中A對B/b基因有顯性上位性作用。

（五）15∶1

疊加效應(yīng)：不同對基因?qū)π誀町a(chǎn)生相同影響，只要兩對等位基因中存在一個(gè)顯性基因，表現(xiàn)為一種性狀；只有雙隱性個(gè)體表現(xiàn)另一種性狀；F₂產(chǎn)生15∶1的比例。

例：薺菜蒴果形狀遺傳

P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?三角形（AABB）×卵形（aabb）

↓

F₁三角形（AaBb）

↓

F₂15三角形（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1卵形（aabb）

科學(xué)思維七：三對基因重疊作用情況下，F(xiàn)₂的表型分離比是63∶1

二、高考真題解析

（2019全國Ⅱ卷）某種甘藍(lán)的葉色有綠色和紫色。已知葉色受2對獨(dú)立遺傳的基因A/a和B/b控制，只含隱性基因的個(gè)體表現(xiàn)隱性性狀，其他基因型的個(gè)體均表現(xiàn)顯性性狀。某小組用綠葉甘藍(lán)和紫葉甘藍(lán)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)①：讓綠葉甘藍(lán)（甲）的植株進(jìn)行自交，子代都是綠葉

實(shí)驗(yàn)②：讓甲植株與紫葉甘藍(lán)（乙）植株雜交，子代個(gè)體中綠葉∶紫葉＝1∶3

回答下列問題。

（1）甘藍(lán)葉色中隱性性狀是________，實(shí)驗(yàn)①中甲植株的基因型為________。

（2）實(shí)驗(yàn)②中乙植株的基因型為________，子代中有________種基因型。

（3）用另一紫葉甘藍(lán)（丙）植株與甲植株雜交，若雜交子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1，則丙植株所有可能的基因型是____________________；若雜交子代均為紫葉，則丙植株所有可能的基因型是____________________；若雜交子代均為紫葉，且讓該子代自交，自交子代中紫葉與綠葉的分離比為15∶1，則丙植株的基因型為________。

科學(xué)思維八：問題串式思考——1.如何判斷顯隱性？

解析：由實(shí)驗(yàn)①可知，甲自交后代未發(fā)生性狀分離，因而，甲為純合子。

2.問題臺(tái)階——為什么實(shí)驗(yàn)②子代個(gè)體中出現(xiàn)綠葉∶紫葉＝1∶3的分離比？

解析：乙植株為雙雜合子。

綜上，子葉為顯性性狀，綠葉為隱性性狀。

3.如何用配子思想解題？

解析：將問題轉(zhuǎn)化為不能產(chǎn)生ab配子。

4.自交子代中紫葉與綠葉的表型分離比為15∶1的原因？

解析：逆推子一代和親代基因型。

三、?？碱}解析

（東北三省三校二?？荚嚕┠匙曰ㄊ诜壑参锏乃芄螤钣腥切魏吐研蝺煞N，果實(shí)形狀由兩對獨(dú)立等位基因決定，而且兩對基因?yàn)樽杂山M合，A、a、B、b來表示。做了三組雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)一：三角形×卵形，F(xiàn)₁均為三角形，F(xiàn)₂表現(xiàn)為15三角形：1卵形；

實(shí)驗(yàn)二：三角形×卵形，F(xiàn)₁均為三角形，F(xiàn)₂表現(xiàn)為27三角形：5卵形；

實(shí)驗(yàn)三：三角形×卵形，F(xiàn)₁均為三角形，F(xiàn)₂表現(xiàn)為3三角形：1卵形。

（1）將實(shí)驗(yàn)一的F₁與基因型為aabb的個(gè)體雜交，子代的表現(xiàn)型及比例為_______。

（2）實(shí)驗(yàn)二中的三角形親本的基因型為_______。

（3）實(shí)驗(yàn)三中的三角形個(gè)體自交后代表現(xiàn)型及比例為_______。

（4）該植物開紅花（EE）的個(gè)體與開白花（ee）的個(gè)體雜交，F(xiàn)₁雜合體（Ee）的花為粉紅色。親本甲（AABBEE）和親本乙（aabbee）雜交，得F₁，將F₁自交得到F₂，如果F₂的表現(xiàn)型有_______種，且他們的比例為_______，則這三對形狀的遺傳符合基因自由組合定律。F₂個(gè)體中，自交后代不發(fā)生性狀分離的紅花、三角形果實(shí)的個(gè)體占F₂的_______，這部分紅花、三角形果實(shí)個(gè)體中純合子占該部分的_______。

科學(xué)思維九：平行思維

15：1是誰的變式？子一代一定只有一種基因型嗎？

問題轉(zhuǎn)換為：不能產(chǎn)生哪種配子？在特殊分離比中，自交后代不發(fā)生性狀分離的個(gè)體一定是純合子嗎？

學(xué)生通過一連串科學(xué)思維訓(xùn)練，闡明基因自由組合定律中9：3：3：1的幾種變式。形成批判性思維、創(chuàng)新思維、提高溝通能力和協(xié)作能力?？偨Y(jié)遺傳規(guī)律及答題技巧。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎嬌華，胡要文.大單元模式下“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)生物學(xué)，2023，39（2）：47-50.

[2]束家寬.例析高考生物試題中自由組合定律“變式題”[J].中學(xué)生物教學(xué)，2012（8）：50-52.

[3]戴立軍，何亞丹.高中生物教學(xué)中學(xué)生分析能力的培養(yǎng)[J].考試周刊，2017（11）：138.

[4]鄭曉璇，科學(xué)論證在“基因的自由組合定律”復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用[J].生物學(xué)通報(bào)，2022（08）.

[5]尹娜.課堂教學(xué)中社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)的提升策略——以“基因的分離與自由組合定律”復(fù)習(xí)課為例[J].生物學(xué)教學(xué)，2021（12）.