基因互作在遺傳分析的應用探究

黃益宙

【摘 要】概述基因互作的類型，領會孟德爾定律的基本原理，探究基因互作在遺傳分析的應用。

【關鍵詞】基因互作;孟德爾定律;遺傳分析

1.關于基因互作的類型總結闡述

1.1孟德爾分離定律的一對等位基因（用A和a來表示）：

F1 Aa×Aa→F2 1AA：2Aa：1aa

①全顯性 3：1，即AA、Aa表現為顯性，aa表現為隱性。

②不完全顯性 1：2：1，即AA、Aa（雙親的中間中間類型）、aa的表現型各不相同。

③共顯性 1：2：1，即AA、Aa（同時表現雙親性狀）、aa的表現型各不相同。

④致死基因：合子致死：指致死基因在胚胎時期或成體階段發生作用，從而不能形成活的幼體或個體夭折的現象。隱性致死：指隱性基因在一對同源染色體上時，對個體有致死作用

1AA：2Aa。顯性致死：指顯性基因具有致死作用，通常為顯性純合致死 2：1。配子致死：指致死基因在配子時期發生作用，從而不能形成有活力配子現象。若完全不育：Xa雄配子致死——P XAXA×XaY F：XAY（全為雄性）。若部分不育：50%Xa雄配子致死——P XAXA×XaY F：XAXa：XAY=1：2。

1.2孟德爾自由組合定律的兩對等位基因：

F1 AaBb自交→F2（3A_：1aa）×（3B_：1bb）=9A_B_∶3A_bb∶3aaB_：1aabb;F1 AaBb×aaBb=（1：1）（3∶1）=3：1：3：1;若Aa不完全顯性，Bb完全顯性，則AaBb自交：（1∶2∶1）（3：1）=6：3：3：2：1：1;若顯性純合致死：AA致死——AaBb自交后代（2：1）（3：1）=6：3：2：1;AA、BB均致死——AaBb自交后代（2：1）（2：1）=4：2：2：1。

在兩對獨立遺傳的非等位基因（均位于常染色體上）表達時，有時會因基因之間的相互作用，而使雜交后代的性狀分離比偏離9：3：3：1的孟德爾比例，相關類型如下：

在非等位基因互作的情況下，使得孟德爾分離比例發生變異。但對于兩對等位基因來說，不論何種類型的比例都是由9：3：3：1演化而來的，比例中數字之和仍然為16，基因的傳遞規律仍遵循自由組合定律。

1.3基因互作的其他情況

做題時，要結合題干明確兩對基因的相對位置關系，進行具體情況分析：

a.分別位于兩對常染色體上

b.一對位于常染色體上，一對位于X染色體上

c.一對位于常染色體上，一對位于XY同源區段上

d.兩對位于同一對常染色體上（連鎖）如圖1、2

e.兩對都位于X染色體上（連鎖）

2.關于基因互作在遺傳分析的應用探究

已知某蠅的朱紅眼與紅眼、有眼與無眼分別由兩對等位基因A（a）、B（b）控制，且都不在Y染色體上。為研究其遺傳機制，選擇一只朱紅眼雄蠅甲與一只紅眼雌蠅乙進行雜交，所得的F1雌蠅全為紅眼，雄蠅中有紅眼和無眼。讓F1雌雄個體隨機交配得F2，如下表所示：

解析：

（1）從P→F1→F2：根據性狀變化，利用口訣“無中生有為隱性”判定紅眼A對朱紅眼a完全顯性，有眼B對無眼b完全顯性。由F2無論雌雄——紅眼：朱紅眼=3：1，與性別無關，則A/a位于常染色體上。由F1雌蠅全為紅眼，雄蠅中有紅眼和無眼—雌雄有眼對無眼比例不同，與性別有關，且不在Y染色體上，則B/b位于X染色體上。因此，它們的遺傳方式符合自由組合定律。

（2）由于親本P是一只朱紅眼雄蠅甲和一只紅眼雌蠅乙，且通過（1），可得基因型甲aaXBY、乙A_XBX-。由F1雌蠅全為紅眼，雄蠅中有紅眼和無眼，判定乙的基因型為AAXBXb。推理P→F1→F2是否成立：由P→F1，F1雌蠅基因型為Aa（1XBXb：1XBXB），雄蠅基因型為Aa（1XBY：1XbY），符合題意。由F1→F2，F2雌蠅基因型為朱紅眼aaXBX-：紅眼A_XBX-：無眼A_XbXb=7：21：3（進一步推理aaXbXb個體致死）;雄蠅基因型為朱紅眼aaXBY：紅眼A_XBY：無眼A_XbY=6：18：6（進一步推理aaXbY個體致死）;符合題意。綜上可知隱含條件——兩對隱性純合致死現象，且F2紅眼雌蠅基因型A_XBX-——（1AA：2Aa）（3XBXB：4XBXb）有四種。

（3）由（2）可得F2紅眼雌蠅基因型為A_XBX-——（1AA：2Aa）（3XBXB：4XBXb），紅眼雌蠅基因型為A_XBY——（1AA：2Aa）XBY，進而推理出F3基因型為（4AA：4Aa：1aa）（5XBXB：2XBXb：5XBY：2XbY）。由于F3aaXbY個體致死，紅眼雌性個體占（8×7）/（14×9-1×2）=14/31。

（4）由Ⅰ染色體（A/a）——常染色體、Ⅱ號染色體（B/b）——性染色體和圖可知，則丙的基因型為AXABXb或AXBXAb。用該變異果蠅與甲aaXBY雜交，所得F1基因型為（1Aa：1a）（1XABXB：1XBXb：1XABY：1XbY）或（1Aa：1a）（1XBXB：1XBXAb：1XBY：1XAbY）。由于隱含條件——兩對隱性純合致死現象：所得F1紅眼雌性個體占（1×2）/（2×4-1×1）=2/7或（1×2）/（2×4）=1/4。