“非等位基因間的相互作用”試題例談

陳 龍

(山東省新泰市教育局教研室 271200)

1 推理判斷型

該類型考題需通過給定相關(guān)交配后代的表現(xiàn)型比例判斷非等位基因間的相互作用形式，再對(duì)交配后代的基因型種類、純合子雜合子及每一種基因型的數(shù)量情況做判斷。因這類考題一般都是至少涉及兩對(duì)等位基因的自由組合的遺傳，這就要求考生在分析時(shí)對(duì)題干展示出的有關(guān)數(shù)據(jù)信息要特別敏感，例如，兩對(duì)等位基因的自由組合的遺傳，F(xiàn)2中的9∶3∶3∶1的變式有9∶7、15∶1、13∶3等，測(cè)交后代1∶1∶1∶1的變式如1∶3、1∶2∶1等，再如在9/16即(3/4)2基礎(chǔ)上的多對(duì)等位基因遺傳時(shí)表現(xiàn)出的27/64即(3/4)3、81/256即(3/4)4等。只有對(duì)這些數(shù)據(jù)高度敏感，在考場(chǎng)上才能快速準(zhǔn)確地做出判斷。

例1(2016年全國(guó)理綜卷III題6)：用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株；若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株。根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，下列敘述正確的是( )

A. F2中白花植株都是純合體

B. F2中紅花植株的基因型有2種

C. 控制紅花與白花的基因在一對(duì)同源染色體上

D. F2中白花植株的基因類型比紅花植株的多

思路剖析：①由“用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花”可判斷出該植物紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀中紅花為顯性性狀，白花為隱性性狀；②假設(shè)該相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，F(xiàn)1自交，得到的F2植株中應(yīng)該出現(xiàn)紅花：白花≈3∶1，同時(shí)純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉(相當(dāng)于測(cè)交)，得到的子代植株中應(yīng)該出現(xiàn)紅花∶白花≈1∶1，但從實(shí)際數(shù)據(jù)分析離這兩個(gè)比例相去甚遠(yuǎn)，故否定這一假設(shè)；③假設(shè)該相對(duì)性狀受兩對(duì)等位基因控制，F(xiàn)1自交，得到的F2植株中應(yīng)該出現(xiàn)9∶3∶3∶1的比例或其變式，實(shí)際比例為272∶212≈9∶7，同時(shí)純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉(相當(dāng)于測(cè)交)，得到的子代植株中應(yīng)該出現(xiàn)1∶1∶1∶1或其變式，實(shí)際比例為101∶302≈1∶3，故第二種假設(shè)正確。如果考生通過日常的復(fù)習(xí)對(duì)一些比例非常敏感，可直接切入第三步，大大縮短時(shí)間。

通過上述分析可推知該相對(duì)性狀受兩對(duì)等位基因控制(假設(shè)為A/a、B/b)，且兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，且A B 表現(xiàn)為紅色，A bb、aaB 、aabb表現(xiàn)為白色，因此F2中白花植株中有純合體和雜合體，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；F2中紅花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb 4種，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；控制紅花與白花的基因獨(dú)立遺傳，存在于兩對(duì)同源染色體上，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；F2中白花植株的基因類型有5種，紅花植株的基因型有4種，故D項(xiàng)正確。參考答案：D。

2 深入分析型

題目初步給出特定非等位基因間的相互作用情況，再結(jié)合相關(guān)的雜交后代出現(xiàn)的特定的表現(xiàn)型及比例，要求考生對(duì)非等位基因間的相互作用的具體情況做出推斷，在此基礎(chǔ)上再對(duì)特定個(gè)體的基因型及純合或雜合情況做出判斷。

例2(2016年四川理綜題11)：油菜物種Ⅰ(2n=20)與Ⅱ(2n=18)雜交產(chǎn)生的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后，得到一個(gè)油菜新品系(注：Ⅰ的染色體和Ⅱ的染色體在減數(shù)分裂中不會(huì)相互配對(duì))。

第(1)、(2)小題略。

(3)該油菜新品系經(jīng)多代種植后出現(xiàn)不同顏色的種子，已知種子顏色由一對(duì)基因A/a控制，并受另一對(duì)基因R/r影響。用產(chǎn)黑色種子植株(甲)，產(chǎn)黃色種子植株(乙和丙)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

①由實(shí)驗(yàn)一得出，種子顏色性狀中黃色對(duì)黑色為________性。②分析以上實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)________基因存在時(shí)會(huì)抑制A基因的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)二中丙的基因型為________，F(xiàn)2代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為________。③有人重復(fù)實(shí)驗(yàn)二，發(fā)現(xiàn)一F1植株，其體細(xì)胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因)，請(qǐng)解釋該變異產(chǎn)生的原因________。讓該植株自交，理論上后代中產(chǎn)黑色種子的植株所占的比例為________。

思路剖析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)一中F1表現(xiàn)型或F2的性狀分離情況可判斷出黃色對(duì)黑色為隱性。由實(shí)驗(yàn)二， F2的表現(xiàn)型及比例為：黑色種子植株∶產(chǎn)黃色種子植株=3∶13(9∶3∶3∶1變式)，由此可知F1代黃色種子植株基因型為AaRr，進(jìn)一步分析出當(dāng)R基因存在時(shí)會(huì)抑制A基因的表達(dá)，則F2中A_R_、aa R_、A_rr、aarr=9∶3∶3∶1，A_R_、aa R_、aarr三類表現(xiàn)為黃色種子，A_rr表現(xiàn)為黑色種子，即產(chǎn)黑色種子植株∶產(chǎn)黃色種子植株=3∶13。

根據(jù)以上分析可知，甲乙的基因型分別是AArr、aarr，丙的基因型為AARR，實(shí)驗(yàn)二F2的16份中，AaRr為4份、AaRR為2份、AARr為2份、aaRr為2份，故F2代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為10/13。若F1植株體細(xì)胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因)，只能是植株丙發(fā)生了染色體變異，即減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離(或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開)。RRr基因型個(gè)體減數(shù)分裂形成的配子中，R∶r∶Rr∶RR=2∶1∶2∶1，基因型為AaRRr的植株自交，后代中產(chǎn)黑色種子的植株基因型為A_rr，所占比例為3/4×1/6×1/6=1/48。參考答案： ⑶①隱 ②R AARR 10/13 ③植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離(或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開) 1/48。

3 鞏固提高

例3：鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對(duì)等位基因A、a和B、b控制。現(xiàn)以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本，進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，正交和反交結(jié)果相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答：

(1)在鱒魚體表顏色性狀中，顯性性狀是________。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是________。 (2)已知這兩對(duì)等位基因的遺傳符合自由組合定律，理論上F2還應(yīng)該出現(xiàn)________性狀的個(gè)體，但實(shí)際并未出現(xiàn)，推測(cè)其原因可能是基因型為________的個(gè)體本應(yīng)該表現(xiàn)出該性狀，卻表現(xiàn)出黑眼黑體的性狀。

(3)為驗(yàn)證(2)中的推測(cè)，用親本中的紅眼黃體個(gè)體分別與F2中黑眼黑體個(gè)體雜交，統(tǒng)計(jì)每一個(gè)雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個(gè)雜交組合的后代________，則該推測(cè)成立。

參考答案：(1)黃體(或黃色) aaBB；(2)紅眼黑體 aabb；(3)全部為紅眼黃體。

例4：某植物紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀同時(shí)受多對(duì)等位基因控制(如A 、a ；B 、b ;C c ……),當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_......)才開紅花，否則開白花。現(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系，相互之間進(jìn)行雜交，雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下：

根據(jù)雜交結(jié)果回答問題：

(1)這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律？

(2)本實(shí)驗(yàn)中，植物的花色受幾對(duì)等位基因的控制，為什么？

參考答案：(1)基因的自由組合定律和基因的分離定律(或基因的自由組合定律)；(2)4對(duì) ①本實(shí)驗(yàn)中乙×丙和甲×丁兩個(gè)雜交組合中，F(xiàn)2代中紅色個(gè)體占全部個(gè)體的比例為81/(81+175)=81/256=(3/4)4，依據(jù)n對(duì)等位基因自由組合且完全顯性時(shí)，F(xiàn)2代中顯性個(gè)體的比例是(3/4)n，可判斷這兩對(duì)雜交組合涉及4對(duì)等位基因 ②綜合雜交組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可進(jìn)一步判斷乙×丙和甲×丁兩個(gè)雜交組合中的4對(duì)等位基因相同。