路毅

遺傳學(xué)中的正反交是指具有一對(duì)相對(duì)性狀的親本在做雜交時(shí)，父母本交換，又叫互交。如現(xiàn)有兩個(gè)親本，用P1和P2表示。第一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)中P1♀×P2♂，第二個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)P1♂×P2♀，前一個(gè)雜交組合稱正交，后一個(gè)雜交組合稱反交。把上述二組雜交合起來稱為互交。正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一致可以推斷控性狀的基因是在細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核，還可以推斷控性狀的基因是在常染色體還是性染色體上。

在學(xué)習(xí)過程中，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為，若正反交結(jié)果相同，則相關(guān)基因一定位于常染色體上。果真全部如此嗎？下面將和大家一起探討。

1 探究基因位于常染色體上還是X染色體上

已知果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀（紅眼W、白眼w），且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。現(xiàn)有若干純合的雌雄果蠅可供選擇。

1.1 實(shí)驗(yàn)方法

選擇合適的果蠅進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn)（正交：白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅；反交：紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅）。

假設(shè)1：若基因在常染色體上，則正反交結(jié)果如圖1所示。

假設(shè)2：基因在X染色體上，則正反交結(jié)果如圖2所示。

1.2 結(jié)果討論

若正反交結(jié)果相同，則相應(yīng)的基因位于常染色體上；若正反交結(jié)果不同，則相應(yīng)的基因位于X染色體上。

1.3 應(yīng)用

在未知顯隱性性狀條件下，判斷控制相關(guān)基因位于常染色體上還是X染色體上。實(shí)驗(yàn)方法：設(shè)置正反交實(shí)驗(yàn)，觀察子一代的表現(xiàn)型。

例題：從一個(gè)自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種果蠅數(shù)量相等，每種體色果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，所有果蠅均正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律?，F(xiàn)用兩個(gè)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(yàn)，每個(gè)雜交組合選用多對(duì)果蠅。推測兩個(gè)雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據(jù)，對(duì)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作出相應(yīng)推斷。

解析：根據(jù)題意，灰色和黃色這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制。如果該等位基因位于常染色體，則該自然種群中控制體色的基因型有AA、Aa、aa三種。如果該對(duì)等位基因位于X染色體上，則該自然種群中控制體色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY五種。由于雜種個(gè)體表現(xiàn)出顯性性狀，所以在群體中顯性性狀的個(gè)體數(shù)量多，可以根據(jù)這一特點(diǎn)來區(qū)分顯隱性狀。常染色體遺傳與性別無關(guān)，而伴X染色體遺傳會(huì)表現(xiàn)出性狀與性別相關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，而且還表現(xiàn)出交叉遺傳的特點(diǎn)，可根據(jù)這一方法來區(qū)分常染色體遺傳和伴X染色體遺傳。

結(jié)果與結(jié)論：

如果兩個(gè)雜交組合的子代中都是黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則黃色為顯性，基因位于常染色體。

如果兩個(gè)雜交組合的子代中都是灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則灰色為顯性，基因位于常染色體。

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(xiàn)為灰色，雌性全部表現(xiàn)為黃色；而在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的黃色個(gè)體多于灰色個(gè)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(xiàn)為黃色，雌性全部表現(xiàn)為灰色；而在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。

2 探究基因位于常染色體上還是X、Y染色體上的同源區(qū)段上

已知果蠅的剛毛和截毛是一對(duì)相對(duì)性狀（剛毛R、截毛r），且雌雄果蠅均有剛毛和截毛類型?，F(xiàn)有若干純合的雌雄果蠅可供選擇。

2.1 探究方法及過程

選擇果蠅進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn)（正交：截毛雌果蠅×剛毛雄果蠅；反交：剛毛雌果蠅×截毛雄果蠅）。

假設(shè)1：若基因在常染色體上，則正反交結(jié)果相同（上一個(gè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明）。

假設(shè)2：基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上，則正反交結(jié)果如圖3所示。

結(jié)果討論：若正反交結(jié)果相同，則相應(yīng)的基因可能位于常染色體上，也可能位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。

2.2 進(jìn)一步探究

如何判斷基因位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上？

2.2.1 方法

第一步：選擇截毛雌果蠅與剛毛雄（基因型純合）果蠅雜交。

其遺傳圖解如圖4所示。

第二步：選取F1中雌、雄個(gè)體相互交配，觀察其后代（子二代）表現(xiàn)型。

遺傳圖解分析如圖5所示。

2.2.2 結(jié)果討論

若雌雄個(gè)體中均有顯隱性性狀，則該基因位于常染色體上；若雄性個(gè)體只有顯性性狀，而雌性個(gè)體表現(xiàn)為顯性和隱性兩種性狀，則該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。

綜合以上實(shí)驗(yàn)探究過程及結(jié)果顯示，正反交結(jié)果相同不一定是常染色體遺傳，也有可能是基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。在學(xué)習(xí)中，教師要提醒學(xué)生注意對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析要全面。