盘点高考对遗传规律的创新考查

肖安庆

历年来 遗传题都是高考理综的压轴大戏，考查的内容没有大的变化，但考查形式一直在变化之中。从多年命题趋势看，考查遗传规律的试题，多注重获取信息和综合运用能力的考查，具有综合性强、新颖性大、难度高的特点。研究高考对遗传规律试题的变化，对科学备考具有实质意义。

一、基因分离定律与胚胎致死

例1（山东卷·28·节选） 果蝇的灰体（E）对黑檀体（e）为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因（B，b）控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合、F1表现型及比例如下：

灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE，Ee和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）实验步骤：

①用该黑檀体果蝇与基因型为_______________的果蝇杂交，获得F1 ；

②F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。

结果预测：

I.如果F2表现型及比例为__________________，则为基因突变；

II.如果F2表现型及比例为_________________，则为染色体片段缺失。

答案：答案一 ①EE；I.灰体∶黑檀体=3∶1；II.灰体∶黑檀体=4∶1；

答案二 ①Ee；I.灰体∶黑檀体=7∶9；II.灰体∶黑檀体=7∶8。

解析：如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，则此黑檀体果蝇的基因型为ee。选用EE果蝇与该黑檀体果蝇杂交，F1为Ee，自由交配F2为Ee（灰体）：ee（黑檀体）=3：1；选用Ee果蝇与该黑檀体果蝇杂交，F1为Ee：ee=1：1，配子E=1/4，e=3/4，自由交配F2为EE（灰体）：Ee（灰体）：ee（黑檀体）=1：6：9，灰体：黑檀体=7：9。

如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了染色体片段缺失，则此黑檀体果蝇的基因型为e，产生含e和不含e（用O表示）两种配子。选用EE果蝇与该黑檀体果蝇杂交，F1为Ee：EO=1：1。F1的雌雄配子都为：E=1/2，e=1/4，O=1/4。自由交配F2为EE（灰体）：Ee（灰体）：EO（灰体）：ee（黑檀体）：eO（黑檀体）：OO（致死）=4：4：4：1：2：1，灰体：黑檀体=4：1；选用Ee果蝇与该黑檀体果蝇杂交，F1为Ee：ee：E：e=1：1：1：1，雌雄配子都为：E=1/4，e=1/2，O=1/4，自由交配F2为EE（灰体）：Ee（灰体）：EO（灰体）：ee（黑檀体）：eO（黑檀体）：OO（致死）=1：4：2：4：4：1，灰体：黑檀体=7：8。

二、基因自由组合定律与基因位置的判断

例2（天津卷·9·节选） 果蝇是遗传学研究的经典材料，其四对相对性状中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）、长翅（V）对残翅（v）、细眼（R）对粗眼（r）为显性。下图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布。在用基因型为BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时，发现了一只无眼雌果蝇。为分析无眼基因的遗传特点，将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交，F1性状分离比如下：

从实验结果推断，果蝇无眼基因位于______号（填写图中数字）染色体上，理由是________________。

答案：7、8（7或8）；无眼、有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合定律。

解析：由于子代性状有眼﹕无眼=1﹕1，且有眼和无眼果蝇中其他性状均为3﹕1，说明控制有眼与无眼性状的基因和控制其他性状的基因位于非同源染色体上，据图可知，只能位于7号或8号染色体上。

三、基因自由组合定律与交叉互换

例3（福建卷·28·节选） 摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。

答案：4；非同源染色体上非等位基因。

解析：灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇测交，子代有4种表现型，可以肯定F1中的雌果蝇产生了4种配子，但分离比不是1：1：1：1，原因是这两对等位基因为同源染色体基因上的非等位基因，即B与V，b与v分别位于一条染色体上，F1产生的配子有BV和bv，因交叉互换又产生了Bv和bV共四种配子。

例4（北京卷·30·节选） 拟南芥的A基因位于1号染色体上，影响减数分裂时染色体交换频率，a基因无此功能；B基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离，b基因无此功能。用植株甲（AaBB）与植株乙（AAbb）作为亲本进行杂交实验，在F2中获得了所需植株丙（aabb）。杂交前，乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后，丙获得C、R基因（下图）。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。

（1）丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的____________在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。

（2）丙的花粉母细胞进行减数分裂时，若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换，则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是______________。

（3）本实验选用b基因纯合突变体是因为：利用花粉粒不分离的性状，便于判断染色体在C和R基因位点间________，进而计算出交换频率。通过比较丙和 的交换频率，可确定A基因的功能。

答案：（1）父本和母本（2）蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色（3）交换与否和交换次数；乙。

解析：（1）F1中存在AC/a·Bb和AR/a·Bb的个体。二者作为父本与母本杂交时，分别在形成雌雄配子时发生交叉互换，产生了aCb和aRb的雌雄配子结合成丙。所以丙获得C、R基因是由于F1在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。（2）丙的花粉母细胞减数分裂时，若染色体在C和R基因位点见只发生一次交换，则产生的四个花粉粒，即aC、aR、aCR和a，荧光分别是蓝色、红色、红蓝叠加色和无色。

本实验选用b基因纯合个体是为了利用花粉粒不分离的性状，便于观察染色体在C和R基因位点间是否发生互换及交换次数。由于a基因存在，C、R基因容易发生交换，通过丙（aa）与乙（AA）比较，可确定A基因对于基因交换次数的影响。

四、伴性遗传与突变体的检测

例5（江苏卷·33·节选） 有一果蝇品系，其一种突变体的X染色体上存在ClB区段用（XClB表示）。B基因表现显性棒眼性状；l基因的纯合子在胚胎期死亡（XClBXClB与XClBY不能存活）；ClB存在时，X染色体间非姐妹染色单体不发生交换；正常果蝇X染色体无ClB区段用（X+表示）。果蝇的长翅（Vg）对残翅（vg）为显性，基因位于常染色体上。下图是研究X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。请回答下列问题：

为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变，需用正常眼雄果蝇与F1中 果蝇杂交，X染色体的诱变类型能在其杂交后代 果蝇中直接显现出来，且能计算出隐性突变频率，合理的解释是 ；如果用正常眼雄果蝇与F1中 果蝇杂交，不能准确计算出隐性突变频率，合理的解释是 。

答案 棒眼雌性；雄性；杂交后代中雄果蝇X染色体来源于亲代雄果蝇，且X染色体间未发生交换，Y染色体无对应的等位基因；正常眼雌性；X染色体间可能发生了交换。

解析 亲代XCIBX+与X？Y杂交产生的F1中，雌性XCIBX？（棒眼）和X？X+（正常眼），雄性X+Y（正常眼）和XCIBY（死亡）。由于ClB存在时， X 染色体间非姐妹染色单体不发生交换，即XCIB X？不发生交叉互换；若ClB不存在时，X？ X+可能发生交叉互换。又因为F2中雄蝇的X染色体来源于亲代雄蝇，Y染色体无对应的等位基因，故隐性突变可以在F2代雄性中显性出来。当选择F1棒眼雌性XCIBX？与正常眼雄性X+Y交配，F2代雄性将会出现表现型为棒眼、正常眼或棒眼、隐性突变体，可根据F2代隐性突变体在雄性中的比例，计算出隐性突变频率；当选择F1雌性正常眼X？X+与正常眼雄性X+Y交配，由于雌性染色体X？与X+可能发生交叉互换，不能准确计算出隐性突变频率。

五、基因分离定律与人类遗传病

例6（新课标I卷·5） 下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图（深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体）。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48，那么得出此概率值需要的限定条件是（ B ）

A.Ⅰ-2和Ⅰ-4必须是纯合子

B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必须是纯合子

C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必须是杂合子

D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必须是杂合子

解析：该遗传病为常染色体隐性，无论I-2和I-4是否纯合，II-2、II-3、II-4、II-5的基因型均为Aa。若II-1、Ⅲ-1纯合，则Ⅲ-2为1/2Aa、Ⅳ-1为1/4Aa；Ⅲ-3为2/3Aa，若Ⅲ-4纯合，则Ⅳ-2为2/3×1/2=1/3Aa；故Ⅳ的两个个体婚配，子代患病的概率是1/4×1/3×1/4=1/48。若Ⅲ-2和Ⅲ-3一定是杂合子，则无论Ⅲ-1和4是同时AA或同时Aa或一个是AA另一个是Aa，后代患病概率都不可能是1/48。Ⅳ的两个个体婚配，子代患病概率与II-5的基因型无关；若Ⅳ的两个个体都是杂合子，则子代患病的概率是1/4。