妙用表格法，巧解遗传题

黑龙江  刘锡凯  

高中生物中以孟德尔定律为理论基础的遗传题题型综合多样，解法灵活多变。这类试题由于可以较全面的检测考生的遗传学知识学习和灵活运用情况，所以自然就成了高考命题考查的热点和重点。

无论试题设问角度和试题风格如何多变，但一般都是围绕着三个维度考查：①配子产生的相应比例，②亲子代基因型的推导，③后代性状出现的几率计算。这些推理，恰好可以运用表格法——可以包括传统型的两对相对性状（等位基因）的自由组合所涉及的表现型（基因型）及相应的几率（比例）问题，也包括两性配子受精结合成子代相关问题，还包括自交和自由交配问题，以及多倍体之间的杂交求解问题等等。为什么如此多样化的试题类型，都可以用“表格分析法”统而揽之？共同的依据就是基因自由组合的基本原理。这种方法的优点是快捷灵活，解题很实用。

下面就结合有关典型的遗传学问题，运用表格分析法来演示其实用性和灵活性。其中各表格的横行和纵列因试题而含义不同。

1 四只鸡的基因型问题——用表格法连环推导得结果

【题型概述】四只鸡基因型的推导问题，是一道典型的遗传题，其主要思路是运用隐性突破法，就是由“后代有某一隐性性状分离”推出“双亲为此性状的杂合子”，由“后代无隐性分离”推出“亲本中至少一方为此性状的显性纯合子”。

【典型题例】鸡的毛腿(F)对光腿(f)是显性，豌豆冠(E)对单冠(e)是显性，这两对等位基因均按自由组合规律遗传。现有A和B两只公鸡、C和D两只母鸡，均为毛腿豌豆冠。

它们的交配组合及产生的后代性状如下：C×A→毛腿豌豆冠。

D×A→毛腿豌豆冠。

C×B→毛腿豌豆冠和光腿豌豆冠。

D×B→毛腿豌豆冠和毛腿单冠。

问这四只鸡的基因型分别为：A________、B________、C________、D________。

【解法分析】此题是一道用“连环推导法”来判定基因型的典型试题。但最简洁明了的解法当属表格法。为了表示思路我用三个表格分步演示。

（1）设计表格的横行和纵列，分别是作为父、母本的公鸡和母鸡待求解基因型。

（2）依题意，ABCD为双显性状，可能基因型均为F   E    。四种交配组合如下表。

（3）由③④组合出现隐性性状，推断D、B均为Ee，C、B均为Ff，B的基因型确定为FfEe。

母本子代父本	A鸡：F    E	B鸡：F  f  E  e
C鸡：F  f  E		③有光腿（ff）
D鸡：F    E  e		④有单冠（ee）

（4）再由③组合和④组合未出现另一对隐性性状，可得C为EE，D为FF，C、D的基因型全部确定。

母本子代父本	A鸡：F    E	B鸡：F  f  E  e
C鸡:F  f  E  E		③无单冠（ee）
D鸡:F  F  E  e		④无光腿（ff）

（5）由①组合未出现光腿（ff），②组合未出现豆冠（ee），故分别推出A鸡为FFEE。

母本子代父本	A鸡:F  F  E  E	B鸡：F  f  E  e
C鸡:F  f  E  E	①无光腿（ff）
D鸡:F  F  E  e	②无单冠（ee）

所以，这四只鸡的基因型分别是：A鸡为FFEE、B鸡为FfEe、C鸡:FfEE、D鸡为FFEe。

2 杂合子自交问题——求胚和胚乳的基因型

【题型概述】自交问题（一般是具有分析考查意义的杂合子自交）是一类遗传定律的典型问题，求种子的主要结构胚和胚乳的自交问题更是独特。推导胚和胚乳基因型的种类用表格法更一目了然，而且全面。

表格的横行和纵列分别代表精子和卵细胞（或极核），表内部代表胚（或胚乳）。

【典型题例】一株基因型为Aa的玉米自交，F₁种子胚乳的基因型可能有(    )

A．2种           B．4种        C．6种         D．8种

【解法分析】胚由精子和卵细胞结合的受精卵发育成；胚乳由两个极核和一个精子结合的受精极核发育成，双受精形成胚乳的两个极核基因相同。精子和卵细胞各有Ａ、ａ两种，列成下表，两个极核也就相应地有 2A、2ａ两种。受精极核发育的胚乳就有AAA、AAa、Aaa、aaa四种类型。答案为B。

	精子A	精子a
卵细胞A 极核A+A	胚：AA 胚乳：AAA	胚：Aa 胚乳：AAa
卵细胞a 极核a+a	胚：Aa 胚乳：Aaa	胚：aa 胚乳：aaa

3 求后代患病几率问题——以表格表示两对相对性状的自由组合

【题型概述】求两对相对性状的后代及患病几率问题，是最常见的典型考题；而求两病兼得和单患一病的几率，属于一题相同角度的复合问题。表格的横行和纵列分别代表每对相对性状的后代表现型及其比例，表内即是两对相对性状的组合情况。

【典型题例】人类并指(T)对正常(t)为显性，白化病(a)对正常(A)是隐性，都在常染色体上，而且都是独立遗传。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个白化病但手指正常的孩子，则再生一个孩子患一种病和两病皆患的几率分别是    (    )

A．3／4，1／4    B．3／4，1／8    C．1／4，1／4    D．1／2，1／8

【解法分析】据题意先分析父母基因型：可由孩子表现白化不并指（aatt）推出父亲基因型为AaTt、母亲Aatt(不多指)。根据双亲基因型，分别以每一对相对性状独立推算后代的表现型及几率，即Aa×Aa=1AA+2Aa+1aa；Tt×tt=1Tt+1tt。用遗传概率相乘法则和相加法则计算出所生后代的概率。Tt×tt后代1/2多指(Tt)+1/2正常；Aa×Aa所生后代3/4正常(AA，2AA)+1/4白化病(aa)。

将其相乘得各种表现型的概率为：

①完全正常的概率为：1/2×3/4=3/8；

②只患多指的概率为：1/2×3/4=3/8；

③只患白化病的概率为：1/2×1/4=1/8；

故，只患一种病的概率为：②+③=3/8+1/8=1/2。

④患两病的概率为：1/2×1/4=1/8。——答案为D。

乙病子代甲病		患病几率	正常几率
		a	b
患病几率	c	ac	bc
正常几率	d	ad	bd

【变式题例】一对夫妇，其后代若只考虑甲遗传病的得病几率，则得病的可能性a，正常可能性为b，若仅考虑乙遗传病的得病几率，则得病的可能性为c，正常的可能性为d。则这对夫妇结婚后，生出只有一种遗传病的孩子的可能性的表达式可表示为：（   ）

①ad+bc；②1－ac－bd；③a+c－2ac；④b+d－2bd。

A．①         B．①②    

C．①②③     D．①②③④

【解法分析】本题如列成表格，患一种病几率的各种算法则很清晰——

①直接算出：患甲病不患乙+患乙病不患甲=ad+bc；②1-（双病+正常）=1－ac－bd；

另外两种较隐藏，用数学带入法可以得出结果：

③ad+bc= a（1－c）+（1－a）c= a+c－2ac；④ad+bc=（1－b）d+b（1－d）= b+d－2bd。

从表格显示也可得出结果，即a列加c行之和，再去掉2倍ac格就是③；或是b列加d行之和，再去掉2倍bd格就是④。答案为D。

4 自由交配求后代问题——亲本基因型不同的后代比例算法 

【题型概述】自由交配求后代问题是一类较易混淆难把握的问题，许多学生思路步骤杂乱无章，易出计算漏洞。用表格法来分析，就避免了此类思考欠缺。表格的横行和纵列分别代表的是亲代中均可作父母本的不同基因型，还需把每种基因型的几率标在前作系数，这样表格内是所有的交配组合类型。

【典型题例】已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上（B、b控制）。将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F₁全为灰身。让F₁自由交配产生F₂，将F₁中的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（    ）

A、 1∶1          B、2∶1         C、3∶1         D、8∶1 

【解法分析】由题干可知，灰身对黑身是显性，F₁是杂合子，可写出如下过程：

灰身（BB）×黑身（bb）      F₁灰身(Bb)      F₂灰身(B   )+黑身(bb)

F₂中灰身有两种基因型（1/3BB+2/3Bb），它们自由交配，即两种基因型分别作父母本，表示如下表

	1/3的BB	2/3的Bb
1/3的BB	子代全为灰身:2/9BB	子代全为灰身:1/9BB + 1/9Bb
2/3的Bb	子代全为灰身:1/9BB+1/9Bb	子代中灰身为：1/9BB+2/9Bb 子代黑身概率：bb=4/9×1/4=1/9

或求灰身个体在后代中比例为1-黑身后代 = 1-1/9 = 8/9。

所以后代个体中灰身和黑身比例为8∶1。答案选D。

5 不同多倍体杂交问题——求不同后代的基因型与比例 

【题型概述】这类问题不是在二倍体背景下的推导，而是经过杂交后，出现的后代中有多种染色体组数混杂其中，计算方式也不能完全用传统的求法。表格的横行和纵列仍然共性的表示杂交的两性亲本：父本和母本。

【典型题例】将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F₁，将F₁植株再进一步做如下图解所示的处理，请分析回答：

幼苗

 

秋水仙素

 

自然生长

 （1）乙植株的基因型是__________，属于__________倍体。其花粉直接培育出的后代基因型及其比例是__________。

（2）丙植株属于__________倍体，其基因型及其比例是__________。

【解法分析】（1）AA×aa得到F₁为Aa，自然生长的甲植株基因型为Aa。F₁幼苗经秋水仙素处理，形成染色体加倍的乙植株，基因型为AAaa（4n），它能产生的配子为AA：Aa：aa=1∶4∶1（如下图），其花粉直接培育成的后代也就有三种基因型。 （2）甲为二倍体，乙为四倍体，杂交后代丙是三倍体，体细胞有三个染色体组，用下表格演示，其基因型可以清晰的归纳有4种——AAA∶AAa∶Aaa∶aaa=1∶5∶5∶1。

答案（1）AAaa  四  AA:Aa:aa=1∶4∶1（2）三  AAA：AAa：Aaa：aaa=1：5：5：1

 6 子代比例计算问题——不同配子频率时单独计算

【题型概述】传统的两对相对性状的杂交试验，计算和判断类只需列表格就很精要，但若产生不同比例配子问题时，需要列出各项的不同系数，再一一乘法组合。表格的横行和纵列分别代表的是即将结合的雌雄两种配子，表格内表示后代基因型及相应比例。

【典型题例】某植株产生的四种配子和比例是Ab：aB：AB：ab=4：4：1：1。该植株自交后代中的纯合体约占总数的（    ）

    A．16%    B.18%      C.32%      D.34%

【解法分析】配子比例：AB=ab=1/(1＋4＋4＋1)=1/10；aB=AB=4/(1＋4＋4＋1)=4/10。

	1/10 AB	4/10 aB	4/10 Ab	1/10 ab
1/10 AB	1/100AABB
4/10 aB		16/100aaBB
4/10 Ab			16/100AAbb
1/10 ab				1/100 aabb

 所以，该植株自交后代中的纯合体（对角线）约占总数为：(1＋16＋16＋1)/100=34%。答案为D。

7 综合类遗传题求解

【典型题例】苯丙酮尿症是常染色体上基因控制的隐性遗传病（患病基因由a控制），进行性肌营养不良是X染色体上基因控制的隐性遗传病（患病基因由b控制）。一对表现正常的夫妇，生育了一个同时患上述两种遗传病的孩子，请问该夫妇生育的表现正常女儿，成年后与一位表型正常的苯丙酮尿症携带男子结婚，后代中同时患上述两种遗传病的几率多少？只患一种遗传病的几率为多少？

【解法分析】本题为2006年广东题改编，涉及遗传定律、伴性遗传。主要考查学生及推理计算、综合分析能力。需要考生逻辑严密、思维灵活，是一道知识与能力考查并重的难题。

①表现正常的夫妇基因型A     X^BX   和A     X^BY →因为：父方有一个X^B，因此所生女儿不会患进行性肌营养不良→题中患两病的孩子100%是男孩→推出患病男孩基因型aaX^bY→推出夫妇基因型：AaX^BX^b和AaX^BY。

②该夫妇生育表现正常女儿几率：无苯丙酮尿症：Aa ×Aa →3/4A       

        无肌营养不良：X^BX^b×X^BY→1/2X^BX   。表现正常女儿的几率是：3/4×1/2＝3/8。

③表现型正常的女儿基因型是 A   X^BX^－ =（1/3AA+2/3Aa）（1/2X^BX^B +1/2X^BX^b）,苯丙酮尿症携带者男性基因型为AaX^BY，两人结婚生育后代可表示为如下表格：

父母亲本的基因型	♂：AaXBY×	♀：（1/3AA+2/3Aa）（1/2XBXB +1/2XBXb）
两对性状单独推理	[Aa×（1/3AA+2/3Aa）]	[XBY×（1/2XBXB +1/2XBXb）]
相应的后代及比例	[1/6aa＋5/6A  ]	[1/8 XbY ＋7/8XB  ]

 

后代两对相对 性状及其比例		苯丙酮尿症	非苯丙酮尿症
		1/6aa	5/6A
肌营养不良	1/8XbY	两病兼得＝1/48	只患肌营养不良＝5/48
不患肌营养不良	7/8 XB	只患苯丙酮尿症＝7/48	完全正常＝35/48

 后代中同时患上述两种遗传病的概率是1/48，只患一病几率是：7/48＋5/48＝1/4。

由上观之，表格法是生物学中数学思维的灵活运用，也是基因自由组合定律实质的多重体现。确实是一种值得品味和推广的好方法，只要能因题而变，熟练运用，就能取得较佳的学习效果。