多基因數(shù)量性狀遺傳中的概率計(jì)算

薛瑋玨

(上海市松江一中 201600)

多基因的數(shù)量性狀遺傳是指多對(duì)基因共同控制生物的某一性狀，且每對(duì)基因均發(fā)生相同的累加效果，使生物性狀在數(shù)量上呈現(xiàn)連續(xù)變異的特征。雖然多基因的遺傳過程遵循孟德爾遺傳定律(獨(dú)立遺傳)，但就其遺傳結(jié)果而言，子代出現(xiàn)的排列組合方式更加多樣和復(fù)雜。在高中生物學(xué)教材中通常以棋盤方式呈現(xiàn)出含3對(duì)基因的雜合子自交后代結(jié)果，并對(duì)后代的表現(xiàn)型進(jìn)行了歸納。本文以基因的分離定律為前提，結(jié)合概率計(jì)算，試對(duì)多基因數(shù)量性狀的結(jié)果進(jìn)行一定的總結(jié)和整理。

在多基因控制的數(shù)量性狀遺傳中，每對(duì)等位基因均遵循基因的分離定律。如基因型為Aa的生物個(gè)體自交，經(jīng)受精作用后，雌雄配子共有4種后代組合概率，呈現(xiàn)3種基因型。根據(jù)概率計(jì)算的乘法原則，則在多對(duì)基因的遺傳中，基因型為AaBbCc……(含n對(duì)等位基因)的個(gè)體自交，其后代的組合概率為4n種，基因型共有3n種。

1 多基因數(shù)量性狀遺傳結(jié)果的分析

多基因數(shù)量性狀遺傳非常復(fù)雜，本文僅對(duì)基因型為AaBbCc……(含n對(duì)等位基因、m個(gè)基因座次)的個(gè)體自交后代的結(jié)果分析。

1.1 子代的表現(xiàn)型種類 由于表現(xiàn)型與具體的基因型沒有直接關(guān)系，只與基因型中顯性基因或隱性基因的個(gè)數(shù)有關(guān)，則表現(xiàn)型種類=2n+1=m+1。如，基因型為AaBbCc的個(gè)體自交后代，表現(xiàn)型有6+1=7種。

1.3 子代中每種表現(xiàn)型所含有的基因型種類 該結(jié)果的情況分析是本節(jié)內(nèi)容中最復(fù)雜的部分，為更清楚的描述，下面分別就各種表現(xiàn)型所含的基因型種類加以分析說明。

(1)表現(xiàn)型中不含顯性基因：如aabbcc， 基因型種類=1種。

(2)表現(xiàn)型中全含顯性基因：如AABBCC， 基因型種類=1種。

2 對(duì)多基因數(shù)量性狀遺傳結(jié)果的辨識(shí)

多基因控制的數(shù)量性狀雖然在遺傳過程中遵循基因分離和自由組合定律，但由于其表現(xiàn)型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果直接跟基因型中含有的顯性或隱性基因的個(gè)數(shù)相關(guān)，故結(jié)果有其獨(dú)特性。以含2對(duì)基因的AaBb自交結(jié)果為例，其性狀分離既不符合9∶3∶3∶1，也不是其比值的變形，而是呈現(xiàn)出一定的正態(tài)分布的特征，且以其研究對(duì)象的基數(shù)越大，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果越符合標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布曲線。根據(jù)前面的理論計(jì)算值可知，子代中表現(xiàn)型最多的為n對(duì)基因中含n個(gè)顯性基因的種類，最少的為全為顯性基因或全為隱性基因的種類，且結(jié)果呈現(xiàn)出一定的對(duì)稱性。如AaBb的基因型自交，其表現(xiàn)型最多的為基因型同于AaBb的個(gè)體，而表現(xiàn)型最少的為AABB或aabb的個(gè)體。對(duì)于高三的學(xué)生而言，從大量的遺傳題中要辨識(shí)數(shù)量性狀的遺傳即可從其獨(dú)特性上入手。

例題：圖示3個(gè)植物實(shí)驗(yàn)種群表現(xiàn)型。X,Y,Z 3個(gè)種群分別代表的是

A．F1、F2和F3B．P、F1和F2

C．F2、P和F1D．F3、F1和F2

變式：某植物的花色受兩對(duì)基因控制，顯性基因越多，花色越深?，F(xiàn)有兩種純合的中紅花植株雜交，產(chǎn)生F1代全為中紅花。F1自交產(chǎn)生的F2代，統(tǒng)計(jì)花色的植株數(shù)量如下表。如將F1進(jìn)行測(cè)交，后代的花色表現(xiàn)型及比例為

花色數(shù)量 深紅紅中紅淡紅白20801208020

A．深紅∶中紅∶白花 1∶2∶1

B．深紅∶紅色∶中紅1∶4∶1

C．中紅:淡紅∶白花1∶2∶1

D．深紅∶紅∶中紅∶淡紅∶白1∶2∶4∶2∶1

從本題的題干數(shù)據(jù)可知，該題的背景為兩對(duì)基因控制的數(shù)量性狀。其中中紅性狀為基因型同于AaBb(含兩個(gè)顯性、兩個(gè)隱性基因)的個(gè)體，而F1的中紅花基因型肯定為AaBb，故該題轉(zhuǎn)變?yōu)榍蠡蛐蜑锳aBb的個(gè)體的測(cè)交后代及其表現(xiàn)型。故選C。