复等位基因相关试题归类例析
2022-06-08
摘 要 举例说明了复等位基因显隐性关系的判断方法、基因型和表现型种类数的计算方法及相关基因型和表现型及其比例的推断方法。
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关键词 复等位基因 试题 归类例析
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
遗传的基本规律是高中生物学的核心内容之一，也是历年来高考生物的核心考点之一。从近几年的高考题可发现，很多遗传题都涉及到复等位基因的相关问题。那么相关试题有哪几种题型，又如何解答呢？
1 复等位基因的定义
在一个群体内，位于某同源染色体同一基因座位上的三种及三种以上不同形式的等位基因，称为复等位基因，如a1，a2，……an，但就其中每个二倍体的细胞而言，最多只能有其中的任何两个，而且分离的原则也都与一对等位基因一样。复等位基因是由基因突变形成的，一个基因可以向不同的方向突变，于是就形成了一个以上的等位基因。基因突变的可逆性是复等位基因存在的基础。
2 复等位基因相关试题归类例析
2.1 复等位基因间显隐性关系的判断方法
【例1】 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1所示。则该组复等位基因的显隐性关系为（用“>”连接）（ ）
A. W>WP>WS>w B. W>WS>WP>w
C. W>WS>w>WP D. W>WP>w>WS
解析：由WW及W与任一等位基因均表现为红色可知，W对任一等位基因均为显性；由WPWP及WP与WS、w均表现为红斑白花可知，WP对WS、w均为显性；由WSWS及WSw均表现为红条白花可知，WS对w为显性。
答案：A。
点拨：此类试题的解题方法为：根据纯合子及相应杂合子的表现型确定相关基因的显隐性关系。如，若WPWS与WPWP的表现型相同，则WP对WS为显性；若WPWS与WSWS的表现型相同，则WS对WP为显性。
2.2 复等位基因相关基因型和表现型种类数的计算方法
【例2】 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，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数和翅色性状种类数依次为（ ）
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，故杂合子有C25=5×4/2=10种，纯合子有5种，共有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10种杂合子就有10种翅色性状；同时还有隐性纯合子（vv）一种翅色性状，而其他纯合子和相应杂合子的表现型一致，如VAVA与VAv、VBVB与VBv等，故共有11种翅色性状。
答案：A。
思维警示：基因型种类数只是数学里面的组合问题，不需要排列，即不考虑2个基因的顺序。因2个基因的排列顺序不影响结果，如Aa和aA是同种基因型。
点拨：在一个复等位基因系列中，可能有的基因型的数目取决于复等位基因的数目。一般而言，n个复等位基因就有n+n（n-1）/2=n（n+1）/2种基因型，其中n种纯合子，n（n-1）/2种杂合子。
针对性训练1：在人类群体中，发现决定Rh血型的等位基因共有18种，但每个人只有其中的2个基因成员。如果以18种等位基因计算，则人类Rh血型基因型有多少种（ ）
A. 18种 B. 153种
C. 171种 D. 2种
解析：解答此题时要注意题中的限定条件“每个人只有其中的2个基因成员”，即说明均为杂合子，由上述公式可得结果为18×（18-1）/2=153。
答案：B。
针对性训练2：研究发现，豚鼠毛色有以下等位基因决定：Ca――黑色、Cb――乳白色、Cc――银色、Cd――白化。为确定这组基因的关系，科研人员进行了4组杂交实验，结果如表2。请分析回答下列问题。
（1） 上述4个等位基因之间显隐性关系的正确顺序是________（用“>”连接）。
（2） 该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有
种。
参考答案：（1）Ca>Cc>Cb>Cd；（2）10。
2.3 已知复等位基因间的显隐性关系，推断相关基因型、表现型及其比例的方法
【例3】 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、Pl-浅紫色、Pvl――很浅紫色（近于白色）。其显隐性关系是：Pd>Pm>Pl>Pvl（前者对后者为完全显性）。若有浅紫色企鹅（PlPvl）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：解答此题的方法较多，如下：
方法一：排除法。分析4个选项可发现，A、B、D中都是既有中紫色，又有浅紫色。若后代有中紫色，则亲代深紫色企鹅的基因型为PdPm，后代无浅紫色。若后代有浅紫色，则亲代深紫色企鹅的基因型为PdPl或PdPvl，后代均无中紫色。由此可见，杂交后代中不可能同时出现中紫色和浅紫色，据此可排除A、B、D，答案为C。
方法二：直接推断法。若亲代深紫色企鹅的基因型为PdPd，则子代全为深紫色；若亲代深紫色企鹅的基因型为PdPm，则子代的性状分离比为1深紫色∶1中紫色；若亲代深紫色企鹅的基因型为PdPl，则子代的性状分离比为1深紫色∶1浅紫色；若亲代深紫色企鹅的基因型PdPvl，则子代的性状分离比为2深紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色。综上分析可知，答案为C。
针对性训练3：在一个成员血型各不相同的家庭中，妻子是A型血，她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集，则丈夫的血型和基因型分别是（ ）
A. B型，IBIB B. B型，IBi
C. AB型，IAIB D. O型，ii
解析：ABO血型是由3个复等位基因IA、IB、i控制的，其中IA、IB均对i为显性，IA与IB为共显性。ABO血型系统的表现型、基因型及其凝集反应如表3所示。
将题意和表3相结合可知，丈夫的血型为B型，基因型为IBi，儿子为O型且基因型为ii，故答案为B。
总之，有关复等位基因的试题较多，如复等位基因显隐性关系的判断、基因型和表现型种类数的计算及相关基因型和表现型及其比例的推断等，只有掌握了相应试题的解题方法，才能达到事半功倍的效果。
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关键词 复等位基因 试题 归类例析
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
遗传的基本规律是高中生物学的核心内容之一，也是历年来高考生物的核心考点之一。从近几年的高考题可发现，很多遗传题都涉及到复等位基因的相关问题。那么相关试题有哪几种题型，又如何解答呢？
1 复等位基因的定义
在一个群体内，位于某同源染色体同一基因座位上的三种及三种以上不同形式的等位基因，称为复等位基因，如a1，a2，……an，但就其中每个二倍体的细胞而言，最多只能有其中的任何两个，而且分离的原则也都与一对等位基因一样。复等位基因是由基因突变形成的，一个基因可以向不同的方向突变，于是就形成了一个以上的等位基因。基因突变的可逆性是复等位基因存在的基础。
2 复等位基因相关试题归类例析
2.1 复等位基因间显隐性关系的判断方法
【例1】 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1所示。则该组复等位基因的显隐性关系为（用“>”连接）（ ）
A. W>WP>WS>w B. W>WS>WP>w
C. W>WS>w>WP D. W>WP>w>WS
解析：由WW及W与任一等位基因均表现为红色可知，W对任一等位基因均为显性；由WPWP及WP与WS、w均表现为红斑白花可知，WP对WS、w均为显性；由WSWS及WSw均表现为红条白花可知，WS对w为显性。
答案：A。
点拨：此类试题的解题方法为：根据纯合子及相应杂合子的表现型确定相关基因的显隐性关系。如，若WPWS与WPWP的表现型相同，则WP对WS为显性；若WPWS与WSWS的表现型相同，则WS对WP为显性。
2.2 复等位基因相关基因型和表现型种类数的计算方法
【例2】 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，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数和翅色性状种类数依次为（ ）
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，故杂合子有C25=5×4/2=10种，纯合子有5种，共有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10种杂合子就有10种翅色性状；同时还有隐性纯合子（vv）一种翅色性状，而其他纯合子和相应杂合子的表现型一致，如VAVA与VAv、VBVB与VBv等，故共有11种翅色性状。
答案：A。
思维警示：基因型种类数只是数学里面的组合问题，不需要排列，即不考虑2个基因的顺序。因2个基因的排列顺序不影响结果，如Aa和aA是同种基因型。
点拨：在一个复等位基因系列中，可能有的基因型的数目取决于复等位基因的数目。一般而言，n个复等位基因就有n+n（n-1）/2=n（n+1）/2种基因型，其中n种纯合子，n（n-1）/2种杂合子。
针对性训练1：在人类群体中，发现决定Rh血型的等位基因共有18种，但每个人只有其中的2个基因成员。如果以18种等位基因计算，则人类Rh血型基因型有多少种（ ）
A. 18种 B. 153种
C. 171种 D. 2种
解析：解答此题时要注意题中的限定条件“每个人只有其中的2个基因成员”，即说明均为杂合子，由上述公式可得结果为18×（18-1）/2=153。
答案：B。
针对性训练2：研究发现，豚鼠毛色有以下等位基因决定：Ca――黑色、Cb――乳白色、Cc――银色、Cd――白化。为确定这组基因的关系，科研人员进行了4组杂交实验，结果如表2。请分析回答下列问题。
（1） 上述4个等位基因之间显隐性关系的正确顺序是________（用“>”连接）。
（2） 该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有
种。
参考答案：（1）Ca>Cc>Cb>Cd；（2）10。
2.3 已知复等位基因间的显隐性关系，推断相关基因型、表现型及其比例的方法
【例3】 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、Pl-浅紫色、Pvl――很浅紫色（近于白色）。其显隐性关系是：Pd>Pm>Pl>Pvl（前者对后者为完全显性）。若有浅紫色企鹅（PlPvl）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：解答此题的方法较多，如下：
方法一：排除法。分析4个选项可发现，A、B、D中都是既有中紫色，又有浅紫色。若后代有中紫色，则亲代深紫色企鹅的基因型为PdPm，后代无浅紫色。若后代有浅紫色，则亲代深紫色企鹅的基因型为PdPl或PdPvl，后代均无中紫色。由此可见，杂交后代中不可能同时出现中紫色和浅紫色，据此可排除A、B、D，答案为C。
方法二：直接推断法。若亲代深紫色企鹅的基因型为PdPd，则子代全为深紫色；若亲代深紫色企鹅的基因型为PdPm，则子代的性状分离比为1深紫色∶1中紫色；若亲代深紫色企鹅的基因型为PdPl，则子代的性状分离比为1深紫色∶1浅紫色；若亲代深紫色企鹅的基因型PdPvl，则子代的性状分离比为2深紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色。综上分析可知，答案为C。
针对性训练3：在一个成员血型各不相同的家庭中，妻子是A型血，她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集，则丈夫的血型和基因型分别是（ ）
A. B型，IBIB B. B型，IBi
C. AB型，IAIB D. O型，ii
解析：ABO血型是由3个复等位基因IA、IB、i控制的，其中IA、IB均对i为显性，IA与IB为共显性。ABO血型系统的表现型、基因型及其凝集反应如表3所示。
将题意和表3相结合可知，丈夫的血型为B型，基因型为IBi，儿子为O型且基因型为ii，故答案为B。
总之，有关复等位基因的试题较多，如复等位基因显隐性关系的判断、基因型和表现型种类数的计算及相关基因型和表现型及其比例的推断等，只有掌握了相应试题的解题方法，才能达到事半功倍的效果。