遺傳中非常規比例類型分析

張海韜

摘要：遺傳學是生命科學的重要組部分，在進行遺傳分析時，有些是簡單的常規比例，但也存在著不符合簡單比例的現象，這種情況為遺傳分析帶來了一定的困擾，本文將分析一些非常規比例的產生原因。遺傳學是生物學的重要組成部分，是中學生物學科的必學內容，無論是什么樣的考試，遺傳都屬于必考內容。由于老師的強調及學生的重視，學生對一些常見情況大多能很好地解決，但對一些非常規比例很多同學由于認識上的缺陷，往往會無從下手，方法與技巧當然也就難以形成。本文將對遺傳中經常出現的非常規比例進行匯總。

關鍵詞：遺傳；非常規；比例；分析

一、非常規比例出現的類型分析

首先，我們將分離定律中雜合子自交出現的性狀比3：1、基因分離比1：2：1以及測交后代出現1：1等比例稱為常規比例，因此自由組合中出現的9：3：3：1和1：2：1：2：4：2：1：2：1和1：1：1：1等比例也可稱為常規比例，但時常會遇到與上述比例不相符的，這樣的性狀比或基因型比稱為非常規比例，非常規比例出現的原因有以下一些：

（一）共顯性或不完全顯性

在進行遺傳分析時，通常要求考察對象的相對性狀差異明顯，有著絕對的顯隱性關系，比如：豌豆的高莖與矮莖、果蠅的長翅與殘翅等，但情況并不都是如此，有些生物的性狀會有“中間狀態”，比如某種植物的花色有紅和白色外，還有粉色花。這就是一種不完全顯性情況?？梢约俣ˋA是紅花，而aa是白色花，由于A對a的顯性不完全，所以Aa表現為粉色花。這種由于表現情況的不同，當然會導致后代比例的不同。此外，自然界還存在共顯性和鑲嵌顯性等情況，比如黑貓與黃貓雜交后代出現黃黑相間的虎紋貓等。

（二）非等位基因的相互影響

中學階段所學習的遺傳性狀往往只由一對等位基因控制，但實際上，一種性狀由多對等位基因控制，在自然界是很普遍的。比如：某植物的花色受兩對獨立遺傳的基因控制（用A、a和B、b表示），當A和B同時存在時開紫花，其余情況開白花。

（三）性狀與性別相關聯

大家都知道，伴性遺傳的性狀及其比例是有性別差異的，但在此討論的并非是伴性遺傳，比如：一種羊有角無角是一對相對性狀，基因型為EE的個體有角，基因型為ee的個體無角，基因型為Ee的個體，雄性有角，雌性無角。很顯然，這一性狀并非伴性遺傳，但性別會影響到基因的表達過程，從而使性狀發生改變，因此子代的比例也會與常規的不同。

（四）細胞質遺傳

在減數分裂過程中，相互分離的是位于同源染色體上的等位基因，發生自由組合的則是位于非同源染色體上的非等位基因，它們都存在于細胞核內。但細胞質中也含有少量的DNA分子，同樣有一些基因，控制著某些性狀。比如葉綠體和線粒體中的DNA分子。由于受精時受精卵的細胞質主要來自卵細胞，所以細胞質基因所控制的性狀與母方性狀相同，這種情況可稱為細胞質遺傳，它遵循母系遺傳的特點，所以其比例也不符合常規比例。

（五）至死現象

至死現象是指某種基因型的配子或個體死亡。比如：某植物花色紫色對白色是顯性，紫花個體與紫花個體雜交后代中紫花與白花之比為2：1，而且這一規律始終存在。在這個事例中，之所以出現非常規比例就是因為顯性純合至死。

至死現象又有某種配子死亡或某種個體死亡兩種情況，不同情況解題思路也會有所不同。

（六）數量遺傳

一種性狀由多對等位基因共同控制，性狀的表現有多種不同的程度，比如某植物的花色有深紅、紅、粉紅、淡紅和白五種不同的表現，花色性狀受兩對獨立遺傳的等位基因控制，紅色出現的程度由顯性基因的個數決定，這種遺傳方式稱為數量遺傳。

（七）連鎖互換

在中學人教版教材中，連鎖互換定律已經不作為高考考察對象了，因此在教材中涉及較少，但由于兩對基因位于同一對同源染色體上，不符合自由組合定律的要求，因此出現非常規比例。

二、非常規比例問題的解決

發現問題是為了更好地解決問題，在遺傳分析時，出現了上述情況，就要找到解決這些問題的方法。

首先，準確找到出現非常規比例的原因很重要。在此，熟練地把握那些常規比例，以及這些比例出現的基礎是關鍵，有些比例本身是常規比例的變形，比如上面共顯性與不完全顯性，子二代的性狀比就是常規中的基因型之比，還有兩對等位基因的15：1、9：6：1、或9：7等，是自由組合中9：3：3：1的變形。

其次，聯想與假設是非常有用的手段。在上述至死現象中紫花與紫花雜交后代總是出現2：1的比例，它只是常規中3：1中的顯性個體少了1，而顯性個體中顯性純合子就是那個1，通過這樣的聯想，我們可以假設出現這種情況的原因可能是顯性純合至死。當然，我們所作出的假設一定要經過驗證，才能進一步地應用到實際情況中。

然后，數學思維在解決這些問題時會有意想不到的效果，比如，有一年全國高考試卷中子二代出現了27：37的比例，有些同學由于找不到它們之間的關系，而無從下手，也用些同學只是將這一比例簡單地表示為3：4這一比例，只有少部分同學能夠發現，這比例可轉化為27[]27+37∶37[]64，而（27/64）=（3/4）3，也就是說，這一性狀是由三對獨立遺傳的等位基因控制的性狀，當三種顯性基因都存在時才表現為顯性性狀，其余基因型都是隱性性狀。

而對于細胞質遺傳，由于它具有“母系遺傳”的特點，也就是說，子代的性狀一定與母本性狀相同，且不出現性狀分離，這種情況還是比較容易被發現的。對于連鎖互換現象，如果出現的是x∶y∶y∶z，且x遠大于z，大至可以判定是兩個基因連鎖了，由于不同基因之間的交換率不同，這個比例會有很大的差異。

下面是我總結出解決這種問題的一般步驟：

（1）寫出各種基因，如果能確定所對映的性狀及顯隱性關系會更有利；

（2）寫出各種可能的基因型（包括可能是至死的基因型），并將對映的性狀一并寫出；

（3）寫出所有可能的婚配類型；

（4）分析各種婚配所產生的子代，尋找性狀比以及概率。

生物世界是極其奇妙的，人類對生物世界還知之甚少，如果僅以現有的知識來進行分析和認識，總是會有例外的情況發生。發現了問題，尋找解決問題的方法，這是推動人類不斷探索的動力之一。以上是對中學生物學中有關遺傳中的一些非常規比例類型進行探討，其實只要細仔地分析，多加思考，深入挖掘種個知識點的來龍去脈，大部分都能夠得到解結。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書，人教版《生物》（必修2）.

[2]陳閱增，載堯仁，等主編.“普通生物學”.高等教育出版社.