巧設雜交實驗，迅速判斷基因的顯隱性及其位置

摘要： 有關“設計雜交實驗，判斷基因的顯隱性及其位置”一類的題目近來層出不窮，令人疲于應對。本文作者從眾多試題中經過歸納，得到一個可以應對所有“判斷型”習題的通式通法。

關鍵詞： 雜交實驗 判斷基因的顯隱性 判斷基因的位置

一、經典試題回顧

06生物全國卷1.31.（4）現用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀，并以此為依據，對哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上，做出相應的推斷。

解題思路：設控制體色的基因為A和a，如果該基因位于常染色體上，則該自然果蠅種群中控制體色的基因型可有AA、Aa、aa三種；如果控制體色的基因位于X染色體上，則種群中控制體色的基因型有X^AX^A、X^AX^a、X^aX^a、X^AY、X^aY五種。先假設黃色為顯性（或隱性），則灰色為隱性（或顯性），且該基因位于常染色體（或位于X染色體）上，則可寫出親本（P）的基因型，然后推出子代（F1）的表現型，最后作出判斷：若雜交后，子代表現為上述推出的表現型，則假設成立；若不表現為上述推出的表現型，則不符合假設。

然而問題出現了：

1.試題中用了兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，為什么要用兩個組合呢？只用一組，比如“灰色雌蠅×黃色雄蠅”，可以解決問題嗎？

2.除了這兩個雜交組合以外，其它雜交組合有哪些？可以解決問題嗎？但它們都可以嗎？

為了深入探討這個問題，筆者設計了一個表格，其中含有四個組合，并對每個組合都做了分析。

請看下表：(在群體遺傳中，因相互隨機交配，故顯性個體中既有純合子又有雜合子。)

◆推論：若子代表現為上述推出的表現型，則符合對應的假設；若沒有表現為上述推出的表現型，則不符合對應的假設。

◆ 說明：（1）在群體遺傳中，顯性個體既有純合體又有雜合體。這一點要格外注意。

（2）表格中的①②③代表子代中會出現三種情況。

（3）此表格可以作為群體遺傳雜交實驗的理論基礎，為其它實驗設計提供通式通法。

◆ 規(guī)律：（1）ABCD四組，每一組均能獨立判斷顯隱性。例如A組，子代表現為①時，可判斷黃為顯；表現為②或③時，可判斷黃為隱；其余各組，依此類推。

（2）ABCD四組，每一組均不能獨立判斷基因位置。例如A組，子代表現為①時，判斷不出基因究竟是位于常染色體還是位于X染色體。要想判斷基因位置，需要兩個組相互配合。例如，AB組合、AC組合、BD組合、CD組合均可。但是，黃為顯時，A與D均不能判斷基因究竟是位于常染色體還是位于X染色體，因此AD組合不能達到上述目的；黃為隱時，BC組合也不能達到上述目的。

（3）結論：要想既可判斷基因顯隱性，又可判斷基因位置，則AB組合、AC組合、BD組合、CD組合均可，但是，AD組合、BC組合均不可。

（4）若題目已經告訴等位基因位于常染色體（或X染色體）上，只需選用任何一組，即可獨立判斷顯隱性。

◆驗證：現給出高考試題答案，看它是否與表格中內容完全一致。試題答案：如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則黃色為顯性，基因位于常染色體上。如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多于黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則灰色為顯性，基因位于常染色體上。如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現灰色，雌性全部表現黃色；在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的黃色個體多于灰色個體，則黃色為顯性，基因位于X染色體上。如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現黃色，雌性全部表現灰色；在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個體多于黃色個體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。

（a）高考試題中，用的是AB組合。與表格內容一致。

（b） 其它組合也可以，但試題給出的組合，較為典型一些。

二、練習

某雌雄異株的植物，其性別決定方式為XY型。自然界中該種植物的雌、雄植株均為純種高稈。現用理化方法對高稈植株進行誘變處理，在其后代中發(fā)現了個別矮稈植株(雌、雄株都有)。突變體究竟是顯性突變(d→D)，還是隱性突變(D→d)呢？

（1）如果該對等位基因位于常染色體上，請寫出雜交方案和結果推斷；

（2）如果該對等位基因僅位于X染色體上，請寫出雜交方案和結果推斷。

警示：高稈個體均為純合子，矮稈個體若為雙突變，也為純合子，故高稈自交（或矮稈自交），后代均為高稈（或矮稈）這一種類型，并不能判斷是顯性突變還是隱性突變。因此要選擇高稈交矮稈。但要注意，無論選什么雜交組合，高稈均為純合子。

三、答案

(1)雜交方案：高稈x 矮稈，觀察子代性狀表現。

a.如果后代全部是矮稈或既有高稈又有矮稈，則突變?yōu)轱@性突變。

b.如果后代全部是高稈，則突變?yōu)殡[性突變。

(2)方案一：高稈雌株x矮稈雄株，觀察子代性狀表現。

a.如果后代雌株表現矮稈，雄株表現高稈，則突變?yōu)轱@性突變。

b.如果后代都表現高稈，則突變?yōu)殡[性突變。

方案二：高稈雄x矮稈雌，觀察子代性狀表現。

a.如果后代全為高桿或雌雄均有高有矮，則突變?yōu)轱@性突變。

b.如果后代雌高雄矮，則突變?yōu)殡[性突變。