高三生物备考中的多倍体生物杂交遗传题解题技巧

杨学芬

遗传基本定律的应用在高考考纲中既是重点又是难点。在高三复习备考中，学生对这一章节内容在考试中因知识点的缺陷和解题技能的欠缺很难得以突破，究其缘由是不能对遗传定律做到真正理解，对孟德尔的假说演绎方法掌握不到位，而且现如今的题活，题新，变式题层出不穷，怎样让学生在解决这一类的题做到新题当做程序来推呢？在高三三轮复习中，我发现有几道多倍体生物杂交遗传题学生失分较严重，究其原因是学生在平时的训练中对这种题型是第一次见到，解题思路不清晰，高分段的学生较难突破，现将此题部分作为案例剖析如下。

一、分析下列关于番茄的性状遗传情况并回答问题（注：以下均不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异）

【解析】本题考查的知识点是基因的自由组合规律的实质及应用：

（1）学生会做二倍体生物基因的遗传产生的配子但是此题是四倍体而且没有非等位基因，四个基因分别分配在四条同源染色体上，因此在形成配子的过程中只涉及等位基因的分离没有非等位基因的自由组合，只考虑同源染色体的两两配对随机的移向两级，不遵循自由组合定律，在向两极的移动的过程中就会有以下几种组合方式：1.DD、dd2.Dd、Dd3.Dd、Dd故产生配子的基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1.DD占配子中的1/6，dd占配子中的1/6，能稳定遗传的是纯合子DDDD和DDdd比例是1/6×1/6+1/6×1/6=1/18。

（2）虽然此题涉及等位基因和非等位基因而且是四倍体，但是解题思路和二倍体生物的遗传一样采用先分开后组合的方法，具体是按照同上题思路可以把控制同一性状的基因的基因产生的配子计算出来：Dddd在减数分裂过程中只有两种组合：Dd：dd=3：3，dddd占1/4，，D占3/4，；CCcc在减数分裂过程中有三种组合：CC：Cc：cc=1：4：1，cccc1/36，C占（1-1/36）35/36，所以基因型为DdddCCcc的四倍体番茄能产生2×3=6种配子。该番茄自交后代的表现型应该是四种，可表示为：

DC，Dcccc，ddddC，ddddcccc；受精过程中配子随机结合：3/4×35/36=105/144；3/4×1/36=3/144；1/4×35/36=35/144；1/4×1/36=1/144，因此最后的比例是：105：35：3：1

【答案】①不遵循1/18

②6105：35：3：1

【小结】本题虽然在常规的遗传题上有所变化，但是学生一定要理解自由组合的实质是非等位基因的自由组合，受精过程中是雌雄配子的随机结合。本题的解决思路仍然不脱离对自由定律的理解。

二、科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：

（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远源杂交形成的后代，经 方法培育而成，还可用植物细胞工程中 方法进行培育。

（2）杂交后代①染色体组的组成为 ，进行减数分裂时形成 个四分体，体细胞中含有 条染色体。

（3）杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体 。

（4）为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为 。

【解析】

（1）A、B、C、D表示4个不同的染色体组，根据孟德尔自由组合定律，植物AABB产生AB的配子，植物CC产生含C的配子，结合后形成ABC含有三个染色体组的受精卵并发育为相应的种子，因是三个不同的染色体组，所以后代不育，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，即形成可育的后代AABBCC；还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。

（2）AABBCC产生的配子为ABC，AABBDD产生的配子为ABD，受精时雌雄配子结合形成AABBCD的受精卵，减数分裂过程中同源染色体两两配对形成四分体，但是C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。由于①中染色体组为AABBCD，每个染色体组7条染色体，共42条染色体。

（3）杂交后代②，减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对不能联会而丢失。

（4）射线可能会导致C染色体发生结构变异而断裂，断裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因就可通过染色体结构变异中的易位方式转移到另一条非同源染色体上，这种变异为染色体结构变异。

【答案】（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交

（2）AABBCD1442

（3）无同源染色体配对

（4）染色体结构变异

【小结】本题以小麦新品种的培育过程为背景材料，考查了异源多倍体育种方案设计、染色体组、减数分裂和染色体变异等知识。内容丰富，综合性强，难度大。要求学生在理解相关知识的基础上，能够进行准确的分析、推理。

纵观以上两道多倍体生物遗传题，解题的基础都是建立在对孟德尔自由组合定律实质的理解和掌握，学生往往能解决两对相对性状的遗传题，也能解决对9：3：3：1变式，但是对多倍体生物杂交的遗传的解题技巧显得较陌生，究其原因是见题少，对新题的出现无从下手，要解决这一系列问题，还要夯实基础，以不变应万变。