黃賢輝
摘 要 自由組合定律作為遺傳學(xué)的基本定律,是中學(xué)生物教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是高考中的高頻考點(diǎn)。孟德爾在提出自由組合定律時(shí),利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法,發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典的性狀分離比“9:3:3:1”。但生物界中,很多自由組合的性狀分離往往“不符合”這一比例。筆者通過對(duì)自由組合中特殊性狀分離比的總結(jié),以幫助學(xué)生更深刻的理解這些“特殊比例”的規(guī)律。
關(guān)鍵詞 自由組合;特殊;性狀分離比
中圖分類號(hào):A,A1/49???????????????????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A????????????????????????????????????????????????? 文章編號(hào):1002-7661(2019)14-0157-01
自由組合組合定律中,兩對(duì)獨(dú)立遺傳的的非等位基因在表達(dá)時(shí),有時(shí)會(huì)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,稱為基因互作。
一、基因互作的常見類型及其表現(xiàn)型比例
常見的基因互作類型主要包括:顯性上位、隱性上位、顯性互補(bǔ)、重疊作用、積加作用、抑制作用等,其F2的性狀分離比分別表現(xiàn)為:12:3:1、9:3:4、9:7、15:1、9:6:1、13:3,分別相當(dāng)于自由組合的比例:(9+3):3:1、9:3:(3+1)、9:(3+3+1)、(9+3+3):1、9:(3+3):1、(9+3+1:):3。
上面的性狀分離比雖然偏離9:3:3:1的孟德爾比例,但“變形”的方式并不大,學(xué)生也比較容易理解。但如果非等位基因在表達(dá)時(shí),出現(xiàn)更復(fù)雜的相互作用,再加上“不完全顯性”、“共顯性”、“基因致死”、“環(huán)境作用”等,可能就會(huì)使F2的性狀分離比顯得更為特殊。
二、自由組合中特殊的性狀分離比
例1.物性狀受基因控制,同時(shí)還受環(huán)境影響。日本梨的果皮銹色遺傳由兩對(duì)常染色體上的基因控制,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。梨果皮的基色呈綠色,由隱性基因r控制,有些品種因形成木栓層而呈褐色。木栓層的形成受顯性基因R控制,而H基因在一定程度上抑制木栓層的形成,且對(duì)基因型RR個(gè)體沒有抑制作用、對(duì)基因型Rr能部分抑制而呈紅褐色(中間色)。現(xiàn)進(jìn)行雜交試驗(yàn)如圖所示:
例2.某種鳥類(2N=76)為ZW型性別決定,其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成,A/a位于常染色體上,且A基因越多,色素越多。另有一對(duì)位于常染色體上的等位基因B/b控制色素分布(不改變羽毛顏色深淺)。用純白和純黑親本雜交出現(xiàn)如右圖所示的雜交結(jié)果:
例3.小鼠的毛色基因中黃色基因A對(duì)灰色基因a為顯性,短尾基因T對(duì)長(zhǎng)尾基因t為顯性。這兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳,且只要有一對(duì)顯性純合胚胎就會(huì)死亡。兩只黃色短尾鼠雜交,其后代表現(xiàn)型比例為4:2:2:1。
請(qǐng)運(yùn)用兩對(duì)等位基因自由組合的相關(guān)原理,解釋以上F2或后代中出現(xiàn)的特殊性狀分離比。
分析上面的例題,不難發(fā)現(xiàn),解決自由組合定律中特殊性狀分離的問題,主要步驟如下:第1步,看F2的表現(xiàn)型和比例,若表現(xiàn)型和比例之和是16,不管以什么樣的比例呈現(xiàn),都符合自由組合定律;第2步,將異常分離比與正產(chǎn)性狀分離比9:3:3:1或與基因型的比例進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)題意將具有相同表現(xiàn)型或基因型的個(gè)體進(jìn)行“合并同類項(xiàng)”(要注意不同基因型個(gè)體的系數(shù));第3步,根據(jù)第2步的推斷,確定F2或后代中各表現(xiàn)型所對(duì)應(yīng)的基因型,推斷親代基因型及子代各表現(xiàn)型個(gè)體出現(xiàn)的比例。另外,如果F2中的比例之和不是16時(shí),則還要注意考慮,致死基因或基因型導(dǎo)致后代的分離比改變的情況。