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左延柏(南京市第十二中学,江苏南京210011)

在近几年的高考复习过程中,在对生物的遗传及进化的知识进行复习整理时,经常会对“等位基因”“基因频率”等重点概念进行深一步的剖析和总结,与“复等位基因”相关的知识就是对上述基本概念的拓展和延伸,对学生知识的理解和能力的提升起到了很好的促进作用。

一、复等位基因概念

在一个群体内,在同源染色体相对应的基因座位上存在三种及三种以上不同形式的等位基因,称为复等位基因。复等位基因是由基因突变形成的。—个基因可以向不同的方向突变,于是就形成了—个以上的等位基因。基因突变的可逆性是复等位基因存在的基础。

二、复等位基因的典型实例

人类ABO血型系统的相关基因座位是在第9号染色体长臂的末端,在这个座位上的等位基因有IA、lB、i三个,i是隐性,IA和IB都是显性。lA控制产生A凝集原,lB控制产生B凝集原,i控制不产生凝集原。三种基因控制的性状不相同,因此人类的ABO血型是由三个复等位基因即IA、IB、i决定的。但就具体某一个人来说,决定ABO血型的一对等位基因,是IA、lB、i三个基因中的两个,基因型IAIA、Ii的人为A型,基因型IBIB、IB1的人为B型,基因型为I^IB的人就是AB型,基因型Il的人就是O型。

三、复等位基因的相关推断性典型试题分析

与复等位基因相关的遗传题和正常的遗传类题型相似,会出现由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)或由子代推断亲代的基因型(逆推型)的题型情况。分析近年来高考试题,显隐性性状的判断以及由亲代推断子代基因型、表现型及比例等是高考命题的热点,也是遗传学试题中经常涉及的最基本的题型。

例1(2010年江苏省高考生物第20题)喷瓜有雄株、雌株和两性植株。G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g基因决定雌株。G对g、显性,g对g是显性;如:Gg是雄株,gg是两性植株,gg是雌株。下列分析正确的是( )

A.Gg和Gg能杂交并产生雄株

B.一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子

C.两性植株自交不可能产生雌株

D.两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高于杂合子

解析本题涉及复等位基因及基因的显性等级的问题,考查了基因的分离定律及考生对问题的分析能力。从题意可知,Gg、Gg均为雄性,不能杂交,A项错误;两性植株为gg或gg,最多可产生两种配子,B项错误;两性植株gg可自交可产生gg雌株,C项错误;在D选项中,两性植株群体(有gg和gg两种基因型)内随机传粉,群体中的交配类型有:ggxgg、gg×gg、ggx gg,gg个体自交后代全部为纯合子,gg和gg杂交的后代也有1/2的为纯合子,gg个体自交后代有1/2的为纯合子,则两性植株群体内随机传粉后产生的子代中纯合子比例肯定会比杂合子高,所以D选项正确。

答案D

例2(2011年上海高考生物第30题)某种植物的花色受一组复等位基因控制,纯合子和杂合子的表现型如表。若WPWs与Wsw杂交,子代表现型的种类及比例分别是( )

A.3种,2:1:1

B.4种,l:l:1:l

C.2种,1:1

D.2种,3:1

解析分析表格可知,这一组复等位基因的显隐性关系表现为W>WP>Ws>w,则WPWs与W3杂交,其子代的基因型及表现型分别为:WPWs(红斑白花),WPw(红斑白花),WSWs(红条白花),Wsw(红条白花),所以其子代表现型的种类及比例应为:2种1.1。

答案C

例3(2012年苏北四市高三联考)紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的:Pd深紫色、Pm中紫色、PI浅紫色、Pvl很浅紫色(近于白色)。其显隐性关系是:Pd>Pn>PI>P´(前者对后者为完全显性)。若有浅紫色企鹅(ply4)与深紫色企鹅交配,则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是( )

A.1中紫色:1浅紫色

B.2深紫色:1中紫色:1浅紫色

C.1深紫色:1中紫色

D.1深紫色:1中紫色:1浅紫色:1很浅紫色

解析本题涉及有关复等位基因的相关问题。深紫色个体的基因型为PdPd时,子代全为深紫色;深紫色个体的基因型为PdPm时,子代的性状分离比为l深紫色:1中紫色;深紫色个体的基因型为Pfp时,子代的性状分离比为1深紫色:1浅紫色;深紫色个体的基因型为PdPvl时,子代的性状分离比为2深紫色:1浅紫色:1很浅紫色。综上分析,选项A、B、D均不可能出现,只有选项C有可能。

答案C

四、复等位基因的相关计算类典型试题分析 分析近年来各地高考模拟试题和高考试题,对基因频率计算的考查较为突出。预计今后高考命题仍然会以某些具体的材料为背景,考查等位基因、复等位基因的基因频率变化的知识,以及考查学生获取信息、综合运用知识解决问题的能力。

例4(2011年上海市闸北区高三二模)人类的ABO血型系统由3三个等位基因lA、IB、i决定,通过调查一个由400个个体组成的样本,发现180人是A型血,144人是O型血,从理论上推测,该人群中血型为B的人应该有( )

A.24人 B.36人 C.52人 D.76人

解析在本题中’A型血的人(基因型为IAIA或n)占的比例为180÷400 -0.45,O型血的人(基因型为ii)占的比例为144÷400 -0.36,假设i的基因频率为x,则由于O型血的人(基因型为ii)占的比例为0.36,亦即X2= 0.36,则由此可推知i的基因频率(x)为0.6,AB型血和B型血的人共为400-180-144=76人。

(1)若用基因频率和基因型频率计算,设I一的基因频率为x,据A型血的人(基因型为I^I^或I^i)占045,可得出如下一元二次方程:x2+x×0.6×2=0.45,可解出x的值等于0.3,同时可得出lB的基因频率为1-0.3-0.6=0.1,从而可计算出本题中的B型血(基因型为IBIB和IBj)的人的数目为(0.1 x 0.1+0.1×0.6×2)×400=52。这个方法比较烦琐,需要正确列出一元二次方程并求解,耗时较长,错误率较高。

(2)还可用如下方法推算:由于AB型血(基因型为IAIB)和B型血(基因型为IBIB和IBi)的人共为76人,i的基因频率为0.6,同时lA的基因频率小于0.4(更小于i的基因频率0.6),所以基因型为IBj的人数一定大于基因型为IAI 8的人数,亦即可推知血型为B的人数大于76的—半,所以本题的答案应选C。

由于是选择题而不是填空题,因此(2)的方法可快速地确定选项,节省较多时间达到事半功倍的效果。所以遇到类似题型可采用方法(2)解题。

答案C

例5某种昆虫控制翅色的等位基因种类共有5种,分别为VA、VB、VD、VE、v等5种,其中VA、VB、VD、VE均对v为显性。VA、VB、VD、VE互为显性,都可以表现出各自控制的性状。该昆虫体细胞中的基因成对存在,则该昆虫群体中基因型种类和翅色性状种类依次分别为( )

A.15和11

B.15和7

C.10和15

D.25和15

解析由题可知VA、VB、VD、VE、v中任意两种基因可自由组合,即杂合基因型为c2=io种,同时也可以同种基因纯合(如VAVA),又有5种,总共15种基因型;因为VA、VB、VD、VE均对v为显性,VA、VB、VD、VE互为显性,所以任意两种基因的组合表现型都不一样,有10种杂合基因型就有10种翅色性状;同时还有纯隐性的性状(vv)一种(其他纯合基因型和相应的杂合基因型表型一致,如VAVA与VAv),因此共有11种翅色性状。

答案A

高考是一种选拔性考试,其命题是以能力立意为主导的,因此在高考前复习的过程中必须注重理解知识的内涵和外延以及与生产生活的联系,注意总结和反思,灵活地掌握知识,这样知识运用起来才能得心应手。

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