“三步法”解柱状图、表格类遗传题

齐国旺

遗传题作为高中生物阶段重要的学习内容，也几乎每年都出现在全国新课标高考生物试卷部分，且经常作为压轴题，难度系数大，得分率低，是高中学生不易逾越的一个障碍。多数高中学生在对这类题型作答时容易出现思路混乱、找不到突破口、无从入手、不严谨等问题，严重浪费学生的解题时间，进而影响学习效果及解题效率。因此，老师开展生物遗传学教学时，要采用一定的方法进行归纳总结，向学生讲述这类题型的解题技巧，以帮助学生顺利理清解题思路、确定解题步骤和方法，进而提高学生的解题效率。遗传题中较为常见的有系谱图类遗传题、柱状图类遗传题、表格类遗传题，采用“三步法”能有效提高这类题型的得分率，为学生更好地学习生物遗传学知识提供一定指导。“三步法”是分三个步骤来解决这类题型的一种常规方法。下面以两道题为例来演示“三步法”解柱状图、表格类的遗传题的过程。

【例1】芦笋属于XY型性别决定植物，芦笋种群中抗病和不抗病受基因A、a控制，窄叶和阔叶受B、b控制。两株芦笋杂交，子代中各种性状比例如图1所示，请据图1分析回答。

（1）基因A、a位于______染色体上，不抗病是______性性状；基因B、b位于___ 染色体上，阔叶是______性性状。

（2）亲代的基因型为__________________，子代的不抗病阔叶雌株与子代的不抗病窄叶雄株杂交，后代中抗病窄叶雄株占_________。

【例2】某性别决定方式为XY型的植物茎色为绿色和紫色（基因型为A、a）、叶型为宽叶与窄叶（基因型为B、b），为探究这两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。

（1）绿色和紫色这对相对性状中，______ 是显性性状。该植物中，基因A、a和基因B、b的遗传遵循___ 定律。依据表格信息作出判断的理由是_________ 。

（2）控制绿色和紫色的A、a基因位于______染色体上，判断理由是____________。

（3）实验2中亲本的基因型为___ ；若只考虑其植物叶型性状，在F2的宽叶植株中，纯合子所占比例为___ 。

一、分雌性、雄性、全部子代统计出每对性状的分离比

解遗传题的首要任务是判断每对基因的遗传方式及每对性状之间的显隐性关系，遗传方式分为常染色体遗传、伴X染色体遗传、伴XY染色体遗传和伴Y染色体遗传四种。解遗传题的第二个任务是推出题目中相关个体的基因型。对于柱状图、表格类的遗传题，要完成这两个任务首先就需要分雌性、雄性、全部子代统计出每对性状的分离比。例题1和例题2统计结果如下列表1和表2。

二、根据每对性状的3个分离比推出每对性状的显隐性、基因的位置、双亲的基因型

例题1中，根据雌性、雄性和全部子代中不抗病与抗病的分离比都为3：1，可推出：①不抗病是显性性状；②这对基因在常染色体上；③双亲的基因型都是Aa。根据雌性子代中阔叶：窄叶=2：0，雄性子代中阔叶：窄叶=1：1，全部子代中阔叶：窄叶=3：1，可推出：①阔叶是显性性状；②这对基因有可能在X染色体上，也有可能在XY染色体的同源区段上，在题干未作特殊说明的情况下，一般不考虑伴XY染色体的情况，所以把这对基因看作在X染色体上；③双亲的基因型可能是XBXb和XBY或XBXb和XBYb，一般不考虑伴XY染色体的情况，所以双亲的基因型看作是XBXb和XBY。综合两对性状，双亲的基因型为AaXBXb和AaXBY。

例题2中，F2中紫色：绿色在实验1和实验2中的3个分离比都为3：1，据此可推出：①不抗病是显性性状；②这对基因在常染色体上；③双亲的基因型都是Aa。

实验1中，F2的宽叶：窄叶在雌性中为2：0，在雄性中为1：1，在全部个体中为3：1，据此可推出：宽叶是显性性状；这对基因有可能在X染色体上，也有可能在XY染色体的同源区段上，双亲（F1）的基因型可能是XBXb和XBY或XBXb和XBYb。

实验2中，F2的宽叶：窄叶在雌性中为1：1，在雄性中为2：0，在全部个体中为3：1，据此可推出：宽叶是显性性状；这对基因在XY染色体的同源区段上，双亲（F1）的基因型是XBXb和XbYB。

综合對实验1和实验2中第二对性状宽叶和窄叶的3个性状分离比的分析，得出的结论是：①宽叶是显性性状；②这对基因在XY染色体的同源区段上；③实验1双亲（F1）的基因型为XBXb和XBYb，实验2双亲（F1）的基因型为XBXb和XbYB。综合两对性状，实验1中F1的基因型为AaXBXb和AaXBYb，可推出亲本的基因型为AAXBXB和aaXbYb；实验2中F1的基因型为AaXBXb和AaXbYB，可推出亲本的基因型为AAXBYB和aaXbXb。

三、推出相关个体的基因型并进行计算

计算是柱状图、表格类遗传题的最后一步，一般是将多对基因拆解成一对一对来进行计算，把复杂的问题简单化。进行计算时需要先推出相关个体的基因型，然后再去进行计算。相关个体的基因型如果有多种可能，书写时要将每种可能的概率带上，而且每对基因分别带着概率书写。

比如例题1的最后一空就属于计算，而子代的不抗病阔叶雌株与子代的不抗病窄叶雄株就是相关个体，所以先要根据题意推出子代的不抗病阔叶雌株与子代的不抗病窄叶雄株的基因型，然后再去计算。上面在步骤二中已经推出了双亲（F1）的基因型分别是AaXBXb和AaXBY，所以子代不抗病阔叶雌株的基因型为（1/3AA+2/3Aa）（1/2XBXB+1/2XBXb），这样书写就是每对基因分别带着概率书写，这样书写有利于后面的计算；子代的不抗病窄叶雄株的基因型为（1/3AA+2/3Aa）XbY。相关个体的基因型全部推出后，最后就是计算，根据题意要计算后代中抗病窄叶雄株的概率，其基因型为aaXbY，一对一对来进行计算，计算过程为：（2/3×2/3×1/4）（1/2×1/4）=1/72，前一个括号是计算后代是aa的概率，后一个括号是算XbY的概率。

综上所述，柱状图、表格类遗传题的解题采用“三步法”的三个步骤是：1、分雌性、雄性、全部子代统计出每对性状的分离比；2、根据每对性状的3个分离比推出每对性状的显隐性、基因的位置、双亲的基因型；3、推出相关个体的基因型并进行计算。“三步法”解题法可以使学生对这种类型的遗传难题有比较清晰的解题思路，通过一定的题量训练，学生完全有可能突破这类遗传难题，同时还可以在一定程度上消除在解答这类遗传题时知难而退的消极思想，增强解难题的自信心。

巩固练习：

练习1：（2019年浙江4月选考）某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制，两对基因分别位于两对同源染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见下表：

回答下列问题：

（1）野生型和朱红眼的遗传方式为_________，判断的依据是_________。

（2）杂交组合丙中亲本的基因型分别为_________和______，

F1中出现白眼雄性个体的原因是_________。

（3）以杂交组合丙F1中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交，用遗传图解表示该过程。

【解析】 第（1）和第（2）小题可用本文介绍的“三步法”的前两步来解。第一步，对杂交组合甲和乙的后代的性状分离比进行统计，统计结果如表3。

第二步，根据每对性状的3个分离比推出每对性状的显隐性、基因的位置、双亲的基因型。根据杂交组合甲雌性子代中野生型：朱红眼=2：0，雄性子代中野生型：朱红眼=1：1，全部子代中野生型：朱红眼=3：1，可推出：①野生型对朱红眼为显性；②这对基因A/a在X染色体上；③双亲的基因型是XAXa和XAY。结合①和②，朱红眼的遗传方式是伴X染色体隐性遗传，第（1）小题解决。

根据杂交组合乙雌性子代中野生型：棕眼=3：1，雄性子代中野生型：棕眼=3：1，全部子代中野生型：棕眼=3：1，可推出：①野生型对棕眼为显性；②这对基因B/b在常染色体上；③双亲的基因型都是Bb。

结合杂交组合甲和杂交组合乙，可推出，乙组亲本中野生型完整的基因型为XAXABb，朱红眼完整的基因型为XaYBb，这说明，A和B同时存在时才表现为野生型，只有B存在，而没有A时，表现为朱红眼，同理也可以猜测：只有A存在，而没有B时，表现为棕眼。杂交组合丙可以证实这一猜测，杂交组合丙的F1中雌性个体的表型与杂交组合乙相同，这说明杂交组合丙的双亲的B/b基因相关的基因型也都是Bb，两亲本都是野生型，所以雌性亲本总的基因型为XAX-Bb，雄性亲本总的基因型为XAYBb，F1中雄性个体有四种表型，比值为野生型：朱红眼：棕眼：白眼=3：3：1：1，这说明雌性亲本的基因型不能是XAXABb，而应该是XAXaBb，第（2）小题的前两个空已经解决。杂交组合丙双亲的基因型是XAXaBb×XAYBb，可推出F1中雄性个体的基因型为（1/2XAY+1/2XaY）（3/4B+1/4bb），3/8 XAYB表现为野生型，3/8 XaYB表现为朱红眼，1/8 XAYbb表现为棕眼，因此，剩余的1/8 XaYbb就应该表现为白眼，第（2）小题的第三个空解决。

第（3）小题，杂交组合丙F1中的白眼雄性个体的基因型为XaYbb，可产生的雄配子为bXa和bY，比例为1∶1；杂交组合乙中的雌性亲本的基因型为XAXABb，可产生的雌配子为BXA和bXA，比例为1∶1；雌雄配子随机结合，因此可获得后代基因型有BbXAXa、bbXAXa、BbXAY和bbXAY，表现型依次为野生型雌性个体、棕眼雌性个体、野生型雄性个体、棕眼雄性个体，且比例为1∶1∶1∶1，详细遗传图解见答案。

【答案】（1）伴X染色体隐性遗传 杂交组合甲的亲本均为野生型，F1中雌性个体均为野生型，而雄性个体中出现了朱红眼

（2）BbXAXa BbXAY两对等位基因均为隐性时表现为白色

（3）如图

练习2：（2020届河北省衡水中学全国高三第二次联考）果蝇的红眼与白眼是一对相对性状（相关基因用B、b表示），裂翅与直翅是一对相对性状（相关基因用D、d表示）。现有两只果蝇杂交，子代的表现型及数量如下图所示，请回答下列问题：

（1）根据实验结果推断，控制果蝇翅型的基因位于______染色体上，果蝇眼色中的_________为显性性状。

（2）亲本雌、雄果蝇的基因型分别是_________。子代红眼裂翅果蝇中，纯合子所占的比例为_________。

（3）现有三个纯合果蝇品系：①红眼裂翅、②白眼裂翅、③红眼直翅。请从上述品系选取实验材料，设计实验，检测一只红眼裂翅雌果蝇的基因型（写出实验思路、预期结果和结论）。

【解析】本题为柱状图类遗传题，第（1）和第（2）小题可用本文介绍的“三步法”的前两步来解。第一步，对杂交产生的后代的性状分离比进行统计，统计结果如表4。

第二步，根据每对性状的3个分离比推出每对性状的显隐性、基因的位置、双亲的基因型。根据雌性子代中红眼：白眼=2：0，雄性子代中红眼：白眼=1：1，全部子代中红眼：白眼=3：1，可推出：①紅眼是显性性状；②这对基因B/b

在X染色体上；③双亲的基因型是XBXb和XBY。根据雌性、雄性和全部子代中裂翅与直翅的分离比都为3：1，可推出：①裂翅是显性性状；②这对基因D/d在常染色体上；③双亲的基因型都是Dd。综合两对性状，双亲的基因型为DdXBXb和DdXBY。第（1）小题和第（2）小题的第一个空已经解决。

第（2）小题的第2个空，因双亲的基因型为DdXBXb和DdXBY，所以后代红眼裂翅的基因型（1/3XBXB+1/3XBXb+1/3XBY）（1/3DD+2/3D d），其中纯合子是DDXBXB和DDXBY，所以子代红眼裂翅果蝇中纯合子所占的比例为（1/3）×1/3+（1/3）×1/3=2/9。

第（3）小题，这只待检测的红眼裂翅雌果蝇的基因型有DDXBXB、DDXBXb、DdXBXB、DdXBXb四种可能，所给的实验材料是三个纯合果蝇品系：①红眼裂翅、②白眼裂翅、③红眼直翅，品系①和品系②都为纯合裂翅，基因型都为DD，用它们来与待测雌蝇杂交无法区分出待测雌蝇是DD还是Dd，因此不能选用品系①和品系②来与待测雌蝇进行杂交实验，只能选品系③纯合红眼直翅雄果蝇（基因型为ddXBY）来与待测雌蝇进行杂交实验。若后代全为红眼裂翅果蝇，则待测雌蝇的基因型为DDXBXB；若后代雌蝇全为红眼裂翅果蝇，后代雄蝇一半为红眼裂翅果蝇一半为白眼裂翅果蝇，则待测雌蝇的基因型为DDXBXb；若后代雌雄果蝇中均有一半为红眼裂翅，一半为红眼直翅，则待测雌蝇的基因型为DdXBXB；若后代雌果蝇中一半为红眼裂翅，一半为红眼直翅，后代雄果蝇中有红眼裂翅、红眼直翅、白眼裂翅、白眼直翅四种，则待测雌蝇的基因型为DdXBXb。

【答案】 （1）常 红眼

（2）DdXBXb、DdXBY 2/9

（3）实验思路：选取品系③的雄果蝇与该雌果蝇杂交，观察并统计子代果蝇的表现型及比例。

结果和结论：若子代果蝇翅型只有裂翅，眼色只有红眼，则亲本雌果蝇的基因型为DDXBXB；

若子代果蝇翅型只有裂翅，眼色既有红眼也有白眼，则亲本雌果蝇的基因型为DDXBXb；

若子代果蝇翅型既有裂翅也有直翅，眼色只有红眼，则亲本雌果蝇的基因型为DdXBXB；

若子代果蝇翅型既有裂翅也有直翅，眼色既有红眼也有白眼，则亲本雌果蝇的基因型为DdXBXb。

练习3：（广东省广州市2023届高三年级调研测试）果蝇的长翅与残翅、红眼与白眼是两对相对性状，分别由等位基因A/a、R/r控制。研究人员利用纯合残翅红眼雄果蝇（甲）与两只雌果蝇（乙、丙）交配，结果如下表所示。

回答下列问题：

（1）第2组实验中亲本红眼果蝇杂交，子代中既有红眼又有白眼。该现象在遗传学上称为_________。

（2）控制果蝇眼色的基因位于______染色体上，丙果蝇的基因型为______。第2组实验F1中的长翅红眼雌雄果蝇杂交，子代的长翅红眼雌果蝇中，纯合子所占的比列为___ 。

【解析】第（1）小题考查性状分离的概念，表现型相同的双亲，子代出现不同的表现型，这就是性状分离的现象。

本题为表格类遗传题，第（2）小题可用本文介绍的“三步法”来解。第一步，对第2组杂交产生的后代的性状分离比进行统计，统计结果如表5。

___第二步，根据每对性状的3个分离比推出每对性状的显隐性、基因的位置、双亲的基因型。根据雌性子代中红眼：白眼=2：0，雄性子代中红眼：白眼=1：1，全部子代中红眼：白眼=3：1，可推出：①红眼是显性性状；②这对基因R/r

在X染色体上；③双亲中丙的基因型是XRXr，甲的基因型是XRY。此时已经推出第（2）小题的第一个空。

雌性子代、雄性子代、全部子代中残翅：长翅均为1：1，这无法推出残翅和长翅的显隐性，无法推出A/a 在什么染色体上，也无法推出双亲的基因型，此时只能另辟蹊径。根据杂交组合2的雄性子代中残翅红眼♂：长翅红眼♂：残翅白眼♂：长翅白眼♂=1：1：1：1，可以看出残翅/长翅与红眼/白眼两对相对性状之间能够自由组合，这说明A/a与R/r之间遵循自由组合定律，它们是在非同源染色体上，而R/r已经推出是在性染色体上，因此，A/a在常染色体上。基因在常染色体上时，杂交组合总共有6种：AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa，其中能使雌性子代、雄性子代、全部子代中残翅：长翅均为1：1的杂交组合只能是Aa×aa，而题干上已告知甲是纯合子，因此甲是aa，甲的残翅性状是隐性性状，丙是Aa，丙的长翅性状是显性性状。综合两对性状，甲的基因型为aaXRY，丙的基因型为AaXRXr。此时已经推出第（2）小题的第二个空。

第三步，推出相关个体的基因型并进行计算。第2组实验F1中的长翅红眼雌雄果蝇即为“相关个体”，要解决第（2）小题的第三个空，就需要将它们的基因型推出来。因为甲的基因型为aaXRY，丙的基因型為AaXRXr，因此它们产生的F1中的长翅红眼雌果蝇的基因型为Aa（1/2XRXR+1/2XRXr），长翅红眼雄果蝇的基因型为AaXRY。Aa（1/2XRXR+1/2XRXr）×AaXRY，子代的长翅红眼雌果蝇的基因型为（1/3AA+2/3Aa）（3/4XRXR+1/4XRXr），其中只有AAXRXR为纯合子，因此，第2组实验F1中的长翅红眼雌雄果蝇杂交，子代的长翅红眼雌果蝇中，纯合子所占的比列为（1/3）×3/4=1/4。

【答案】 （1）性状分离（2）XAaXRXr 1/4

责任编辑 李平安