【高中生物】基因分離定律的變式探微

【高中生物】基因分離定律的變式探微

基因的分離定律是遺傳學(xué)中最基本，最重要的規(guī)律，熟悉基因分離定律的內(nèi)容，透徹

理解定律的實(shí)質(zhì)、掌握適用對(duì)象和條件以及限制因素是靈活應(yīng)用該規(guī)律解決一切生物問題

的基礎(chǔ)，因此，下面就該規(guī)律適用條件及其變式作一探討：

一、基因分離定律的基礎(chǔ)

(1)適用條件

1.有性生殖生物的性狀遺傳

基囚分離定律的實(shí)質(zhì)是等位基囚隨同源染色體的分開而分離，而同源染色體的分開是

有性生殖生物產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞的減數(shù)分裂特有的行為。

2.真核生物的性狀遺傳

3.細(xì)胞核遺傳

只有真核生物細(xì)胞核內(nèi)的基因隨染色體的規(guī)律性變化而呈規(guī)律性變化。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳

物質(zhì)數(shù)目不穩(wěn)定，遵循細(xì)能質(zhì)母系遺傳規(guī)律。

4.?對(duì)相對(duì)性狀的遺傳

兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳問題，分離規(guī)律不能直接解決，說明分離規(guī)律適用范

圍的局限性。

（2）基因分離定律的限制因素

基因分離定律的F1和E2要表現(xiàn)特定的分離比應(yīng)具備以下條件：

1.所研究的每一對(duì)相對(duì)性狀只受一對(duì)等基因控制，而忖等位基因要完全顯性。

2.不同類型的雌、雄配子都能發(fā)育良好，且受精的機(jī)會(huì)均等。

3.所有后代都應(yīng)處于比較一致的環(huán)境中，而且存活率相同.

4.供實(shí)驗(yàn)的群體要大、個(gè)體數(shù)量要足夠多。

二、基因分離定律變式.

1.實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象的改變:

由熟知研究豌豆實(shí)驗(yàn)變?yōu)檠芯抗墝?shí)驗(yàn)，變化的主要目的是考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中各

代外在表現(xiàn)，內(nèi)在基因組成上的認(rèn)知情況，也就是對(duì)基因分離定律中基因傳遞實(shí)質(zhì)的理解

程度。

【例1】果蠅的長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）是顯性?，F(xiàn)有甲、乙兩管果蠅，甲管中的果蠅全

部為長(zhǎng)翅，乙管中的果蠅既有長(zhǎng)翅，也有殘翅。甲、乙兩管果蠅之間具有世代聯(lián)系，請(qǐng)你

通過一次交配實(shí)驗(yàn)確定甲、乙兩管果蠅的關(guān)系。

(1)若用一次交配實(shí)驗(yàn)來鑒別甲、乙兩管果蠅，的親子關(guān)系，你隨機(jī)選擇甲管或乙管

中若干什么果蠅進(jìn)行交配實(shí)驗(yàn)？

(2)怎樣根據(jù)(1)題交配后代的結(jié)果，判斷甲、乙兩管果蠅的親子關(guān)系？

【解析】由于甲乙兩管果蠅為連續(xù)的兩個(gè)世代，故可從兩個(gè)方面進(jìn)行分析。若甲

(P)f乙(F1),則甲管果蠅的基因型為Vv(長(zhǎng))，乙管果蠅的基因型為VV、Vv(長(zhǎng))和殘);

若乙(P)f甲(F1),則乙管果蠅的基因型為VV(長(zhǎng))和vv(殘)且分別為不同性別，甲管果蠅

的基因型為Vv。總之，無論親子關(guān)系如何，甲管果蠅總是Vv(雜合子)。從兩種假設(shè)的結(jié)

果來看，用甲管中的果蠅交配，后代的情形都是相同的，無法確定兩者的親子關(guān)系。而乙

管中的長(zhǎng)翅果蠅在不同世代的情形卜.具有不同的基因型和性別組成：若乙為親本，則乙中

K翅為顯性純合子(VV)且只有一種性別；若乙為子代，則長(zhǎng)翅個(gè)體為VV或Vv,且每種基

因型的個(gè)體都有兩種性別，因此，問題可以轉(zhuǎn)換為確定乙中長(zhǎng)翅果蠅的基因型：隨機(jī)選擇

乙管中的長(zhǎng)翅果蠅與異性的殘翅果蠅交配，若后代出現(xiàn)殘翅果繩，則乙管中的長(zhǎng)翅果蠅有

Yv的個(gè)體，即乙是甲的子代；若后代全部為長(zhǎng)翅，則乙中長(zhǎng)翅果蠅為顯性純合子(VV),即

乙是甲的親代。

【答案】

(1)隨機(jī)選擇乙管中的長(zhǎng)翅果蠅與異性殘翅果蠅交配。

(2)若后代出現(xiàn)殘翅果蠅，則乙管中的長(zhǎng)翅果蠅有Vv的個(gè)體，乙是甲的子代；若后代

無殘翅果蠅出現(xiàn)，則乙管中的長(zhǎng)翅里果蠅為VV,乙是用的親代。

2.分離定律適用條件的變化:

從基因分離定律適用條件的不同方面作以變式考杳如隱性基因與顯性基因之間的關(guān)系、

不同配子的存活率不均等、F2中不同基因型個(gè)體成活率不相同以及延伸到F3甚至Fn代遺

傳規(guī)律的表達(dá)等。

2.1.不完全顯性

孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)中，顯性基因?qū)τ陔[性基因表現(xiàn)為完全顯性，即隱性基因?qū)儆跓o效

基因，所以等位基因在一起時(shí)表現(xiàn)為顯性性狀。但是，當(dāng)隱性基因不表現(xiàn)為無效基因的時(shí)

候，F(xiàn)2的表現(xiàn)型比例3：1將被修飾，對(duì)于顯性基因而言，隱性基因?yàn)榉葱Щ颍?/p>

因此等位基因在一起時(shí)，隱性基因一定程度上抑制顯性基因的表達(dá)，所以個(gè)體既不表現(xiàn)顯

性，也不表現(xiàn)隱性，而是表現(xiàn)出介于兩者中間的性狀。比如，純種開紅花(CC)和開白花

(cc)的紫茉莉(或金魚草)雜交，F(xiàn)l(Cc)表現(xiàn)型為粉紅色花，F(xiàn)2表現(xiàn)為紅花(CC)、

粉紅花(Cc)、白花(cc),比例為1：2：lo

【例2】在不完全顯性的條件下，以下哪種雜交只產(chǎn)生兩種不同表現(xiàn)型的后代

()

A.TTXTTB.TtXTtC.TtXttD.TTXtt

E.ttXtt

【解析】本題考查不完全顯性遺傳的應(yīng)用。TTXTT的后代只有一種基因型(TT),只

表現(xiàn)為顯性性狀：TtXTt的后代有三種基因型，三種表現(xiàn)型，比例為1：2：1；TlXlt的

后代有兩種基因型，兩種表現(xiàn)型比例為1：1；nxti的后代只有一種基因型，一種表現(xiàn)

型；ttxtt的后代只有一種基因型，一種表現(xiàn)型。

【答案】c

2.2.致死基因的遺傳

導(dǎo)致個(gè)體活細(xì)胞死亡的基因稱為致死基因，分為顯性致死基因和隱性致死原因。

2.2.1顯性（純合）致死

基因的致死作用在雜合子中即可表現(xiàn)的稱為顯性致死。比如遺傳性視網(wǎng)膜母母細(xì)胞瘤

是一種眼科致死性遺傳病，常在幼年期發(fā)病，通常腫瘤長(zhǎng)入單側(cè)或雙側(cè)眼的玻璃體內(nèi)，晚

期向眼外蔓延，最后向全身轉(zhuǎn)移而死亡。這種遺傳病由基因Rb控制，個(gè)體基因型中只要

出現(xiàn)該基因（RbRb或Rbrb）即表現(xiàn)為該遺傳病，屬于典型的顯性致死。正常人的基因型

都是隱性純合子。

【例3】在一曲性狀的遺傳中，具有某種基因型的合子不能完成胚胎發(fā)育，導(dǎo)致后代

中不存在該基因的個(gè)體，從而使性狀分離比例發(fā)生變化。小鼠毛色的遺傳就是一個(gè)例子。

一個(gè)研究小組，經(jīng)大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在小鼠毛色遺傳的研究中發(fā)現(xiàn):

a.黑色鼠與黑色鼠雜交，后代全部為黑色鼠

b.黃色鼠與黃色鼠雜交，后代中黃色鼠與黑色鼠的比例為2：1

c.黃色鼠與黑色鼠雜交，后代小黃色鼠與黑色鼠的比例為1：1

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答下列問題：（控制毛色的顯性基因用a表示，隱性基因用a

表示）

①黃色鼠的基因型是,黑色鼠的基因型

是

②推測(cè)不能完成胚胎發(fā)育的合子的基因型

③寫出上述b、C兩個(gè)雜交組合的遺傳圖解。

【答案】①Aaaa②AA③

2.2.2隱性致死

基因在雜合狀態(tài)下不影響生物的生活力，但在純合狀態(tài)有致死效應(yīng)的稱為隱性致死。

如植物中隱性白化基因c在純合(cc)時(shí)，導(dǎo)致幼苗缺乏合成葉綠素的能力，子葉中的養(yǎng)

料耗盡而死亡，該隱性基因?qū)儆陔[性致死基因：人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是隱性基因純合

時(shí)造成的惡性貧血癥，多在幼年時(shí)期死亡；新生兒先天性魚鱗癬也是由一個(gè)隱性致死基因

的純合引起的層板狀魚鱗??；等等。

【例4】小鼠中短尾基因（T）對(duì)野生型長(zhǎng)尾基因（+）是顯性。純合n是致死的。在

這個(gè)位置上的另一個(gè)等位基因（t）對(duì)野生型是隱性，當(dāng)其純合時(shí)同樣也是致死的。只有

雜合子Tt才能存活。請(qǐng)回答：

（1）在Tt雜合子間交配，產(chǎn)生后代的基因型和表現(xiàn)型是

（2）若正常的一窩有24只小鼠，將產(chǎn)生__________只活的小鼠。

【解析】基因型Tt的個(gè)體間相互交配，后代基因型為1/4TT（致死）、l/2Tt：（短

尾）、l/4tt（致死），即后代中只有1/2存活，所以若正常一窩有24只小鼠，按理論推

算則只能有12只小鼠可以存活。

【答案】（1）Tt,全為短尾(2)12

2.2.3.配子致死:

雄配子致死或雌配子致死某些致死基因可使雄配子死亡，從而使后代只出現(xiàn)某一性別

的子代，所以若后代出現(xiàn)單一性別的問題，考慮是“雄配子致死”的問題。

【例5］某種雌雄異株的植物女婁菜有寬葉和窄葉兩種類型，寬葉由顯性基因B控制,

窄葉由隱性基因b控制，B和b均位于X染色體上，基因b使雄配子致死。請(qǐng)|可答：

（1）若后代全為寬葉雄株個(gè)體，則其親本基因型

為。

（2）若后代全為寬葉，雌、雄植株各半時(shí)，則其親本基因型

為。

（3）若后代全為雄株，寬葉和窄葉個(gè)體各半時(shí)，則其親本基因型

為

(4)若后代性別比為1：1,寬葉個(gè)體占3/4,則其親本基因型

為

(5)能否出現(xiàn)后代全為窄葉，且雌雄各半的情況，若能寫出親本的基因型，若木能

說明理由。

【答案】(1)XBXBXXbY(2)XBXBXXBY(3)XBXbXXbY(4)XBXbXXBY(5)

不能，因?yàn)橛H本中基因型為XbXb的雌性個(gè)體不存在。

2.2.4.F3以至于Fn代的考察:

熟悉模型，歸納總結(jié)規(guī)律：Fn代中顯性純合占：(2n-l-l)/2n；雜合占：l/2n-l；隱

性純合占：(2n-l-l)/2no顯性性狀與隱性性狀比為：(2n-l+l)/2n：(2n-l-l)/2n

【例6】已知小麥抗病對(duì)感病為顯性，無芒對(duì)有芒為顯性，兩對(duì)性獨(dú)立遺傳。用純合

德抗病無芒與感病有芒雜交，F(xiàn)1自交，播種所有的F2,假定所有F2植株都能成活，在F2

植株開花前，拔掉所有的有芒植株，并對(duì)剩余植株套袋，假定剩余的每株F2收獲的種子

數(shù)量相等，且F3的表現(xiàn)型符合遺傳定律。從理論上講F3中表現(xiàn)感病植株的比例為

A.1/8B.3/8C.1/16D.3/16

【解析】從題干中可以得到2點(diǎn)重要信息：①只求F3感病植株的比例。也就是說只

考慮抗病與感病一對(duì)性狀，而不必兩對(duì)性狀的遺傳考慮。②假定所有F2植株存活，拔除

掉所有的有芒的植株。那么剩下的無芒植株中抗病、感病的基因型與表現(xiàn)型的比例也不會(huì)

受到影響。因?yàn)閮蓪?duì)性狀，相對(duì)獨(dú)立遺傳。通過上述兩個(gè)重要信息的“瘦身”，可將問題

進(jìn)一步簡(jiǎn)化如下推算。假設(shè)控制抗病與感病的基因?yàn)闉镽、r,那么RRXrr-Fl：Rr-

X->F2:l/4RR:l/2Rr:l/4rr-X-F3：l/4RR:l/2(1/4RR:l/2Rr:l/4rr):l/4rr,所以F3

中表現(xiàn)感病的植株的比例為：1/2Xl/4rr+l/4rr=3/8rr.

【答案】B

3.附加條件即特殊遺傳現(xiàn)象

對(duì)基因分離定律額外加注一些特殊條件，結(jié)果使規(guī)律的表現(xiàn)形式，不同類型的表現(xiàn)兒

率均偏離正常，進(jìn)而從更深層次考查學(xué)生對(duì)該定律的掌握情況。

3.1.從性遺傳從性遺傳:

從性遺傳又稱性控遺傳。從性遺傳是指由常染色體上基因控制的性狀，在表現(xiàn)型上受

個(gè)體性別影響的現(xiàn)象。如綿羊的有角和無角受常染色體上一對(duì)等位基因控制，有角基因II

為顯性，無角基因h為隱性，在雜合體(Hh)中，公羊表現(xiàn)為有角，母羊則無角

高中語文

,這說明在雜合體中，有角基因H的表現(xiàn)是受性別影響的。

【例7】(2021?全國(guó)大綱卷)人類中非禿頂和禿頂受常染色體上的等位基因(B、b)控

制，其中男性只有基因型為BB時(shí)才表現(xiàn)為非禿頂，而女性只有基因型為bb時(shí)才表現(xiàn)為禿

頂?？刂坪稚?D)和藍(lán)色眼(d)的基因也位于常染色體上，其表現(xiàn)型不受性別影響。這兩

對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳。

回答問題：(1)非禿頂男性與非禿頂女性結(jié)婚，了?代所有可能的表現(xiàn)型為

(2)非禿頂男性與禿頂女性結(jié)婚，子代所有可能的表現(xiàn)型為

【解析】（D非禿頂男性基因型為BB,非禿頂女性基因型為BB或Bb,二人的后代基

因型為BB、BboBB表現(xiàn)型為非禿頂男性、非禿頂女性。Bb表現(xiàn)型為禿頂男性、非禿頂女

性。（2）非禿頂男性（BB）與禿頂女性結(jié)婚（bb）,后代基因型為Bb,表現(xiàn)型為禿頂男性、非

禿頂女性。

【答案】（D女兒全部為非禿頂，兒子為禿頂或非禿頂（2）女兒全部為非禿頂，兒子

全部為禿頂

3.2.復(fù)等位基因的遺傳

控制某一相對(duì)性狀的基因可能不只是兩個(gè)等位基因，多個(gè)等位基因控制的相對(duì)性狀的

遺傳現(xiàn)象，叫做復(fù)等位基因遺傳。復(fù)等位基因存在于群體中，但是就某一個(gè)體的細(xì)胞而言,

只能存在其中的兩個(gè)基因，

3.2.1等顯性的復(fù)等位基因

如人的AB0血型系統(tǒng)中，有四種常見的血型：。型、A型、B型和AB型，由三個(gè)等位

基因IA、IB和i所決定。IA和IB對(duì)i呈顯性，但它們之間呈等顯性。由3個(gè)等位基因就

可以有6種基因型，由于i是隱性基因，所以減少為四種血型：IAIB（AB型），IAIA、

IAi（A型），IBIB、IBi（B型）ii（0型）。

【例8】雙親之一的血型為0型，而另一個(gè)的血型為AB型，則子女的血型可能是

A.0,AB,A,BB.A,BC.3,ABI).AB

【解析】。型血人的基因型為ii,AB型血人的基因型為IAIB,所以這對(duì)夫婦婚配后

代的基因型（血型）只有（A型）和（B型）兩種。

【答案】B

3.2.2.有顯性等級(jí)的復(fù)等位基因

以C代表全色基因，cch代表青紫藍(lán)基因，ch代表喜馬拉雅型基因，c代表白化基因,

家兔的毛色遺傳：

全色（全灰或全黑）：CC、Ccch、Cch、Cc

青紫藍(lán)（銀灰色）：cchcch、cchch、cchc

喜馬拉雅型（耳尖、鼻尖、尾尖及四肢末端是黑色，其余為白色）：chch、chc

白化（白色，眼色淡紅）：CC

四個(gè)復(fù)等位基因的顯隱關(guān)系：C>cch>ch>c

【例9】在家兔的常染色體上有一系列決定毛色的復(fù)等位基因：A、al、a2、a,A基

因?qū)l、a2、a為顯性，al基因?qū)2、a為顯性，a2基因?qū)為顯性。分別決定家兔皮

毛顏色黑色、灰色、黃色、白色。

（1）家兔皮毛顏色的基因型共有種。

（2）若一只黑雄兔和一只黃色雌兔多次交配后，子代黑色：灰色=1：1,則兩只親

本兔的基因型分別為o

（3）基因型為Aal的雌雄兔交配，子代中有黑色兔和灰色兔，讓子代中的黑色兔與

灰色兔交配，請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)中用柱狀圖表示后代的表現(xiàn)型及比例。

（4）已知猩紅眼和亮紅眼為家兔眼色的一對(duì)相對(duì)性狀，由等位基因A、a控制，長(zhǎng)耳

和短耳為家兔眼形的一對(duì)相對(duì)性狀，由等位基因B、控制?，F(xiàn)有一對(duì)雌雄家兔交配，得到

F1表現(xiàn)型及比例如下表：

猩紅長(zhǎng)耳

亮紅長(zhǎng)耳

猩紅短耳

亮紅短耳

雄兔

3/16

1/16

3/16

1/16

雌兔

0

0

6/16

2/16

如果讓Fl中表現(xiàn)型為猩紅短耳的雌雄家兔自由交配得到F2,F2中亮紅長(zhǎng)耳家綣的概

率是一，F(xiàn)2中猩紅眼基因的基因頻率是。

（5）某公司欲把（4）中F1猩紅眼家兔養(yǎng)成寵物免，如何從F1中選育出純種猩紅眼

兔？請(qǐng)用遺傳圖解表示培育過程，并簡(jiǎn)要說明。

（6）若有一只灰色雄兔和多只其他各色的雌兔，如何利用雜交方法檢測(cè)出灰色雄兔的

基因型？（寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可）

【解析】（1）每個(gè)個(gè)體只能具有復(fù)等位基因A、al、a2、a中的兩個(gè)，所以家兔皮毛顏

色的基因型有：AA、Aal>Aa2、Aa、alal、ala2、ala、a2a2、a2a、aa共10種。

（2）黑兔基因型為A,黃兔基因型為a2,子代黑色：灰色=1：1,灰色基因只能來自

黑兔，即黑兔為Aal,而黃兔的基因在子代中沒有表現(xiàn)，黃兔的基因型為a2a2或a2a。

（3）親本為）（Aal）的到子一帶為AA（黑）：Aal（黑）：alal（灰）==1：2：1.

子一帶交配得到子二代黑色為173+2/3*1/2=2/3,灰色為1/3

（4）統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型，猩紅：亮紅=3：1,雌雄中表現(xiàn)機(jī)會(huì)相等，則該性狀為常染色

體遺傳，且猩紅為顯性，雄性中長(zhǎng)耳：短耳=1：1,雌性中只有短耳，在雌雄中表現(xiàn)機(jī)會(huì)

不等，說明為伴X遺傳，且短耳為顯性，親本的基因型為AaXBXb和