正反交結果相同就一定是常染色體遺傳嗎

路毅

遺傳學中的正反交是指具有一對相對性狀的親本在做雜交時，父母本交換，又叫互交。如現有兩個親本，用P1和P2表示。第一個雜交實驗中P1♀×P2♂，第二個雜交實驗P1♂×P2♀，前一個雜交組合稱正交，后一個雜交組合稱反交。把上述二組雜交合起來稱為互交。正反交實驗結果是否一致可以推斷控性狀的基因是在細胞質還是細胞核，還可以推斷控性狀的基因是在常染色體還是性染色體上。

在學習過程中，絕大多數學生認為，若正反交結果相同，則相關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相對性狀（紅眼W、白眼w），且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。現有若干純合的雌雄果蠅可供選擇。

1.1 實驗方法

選擇合適的果蠅進行正反交實驗（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1：若基因在常染色體上，則正反交結果如圖1所示。

假設2：基因在X染色體上，則正反交結果如圖2所示。

1.2 結果討論

若正反交結果相同，則相應的基因位于常染色體上；若正反交結果不同，則相應的基因位于X染色體上。

1.3 應用

在未知顯隱性性狀條件下，判斷控制相關基因位于常染色體上還是X染色體上。實驗方法：設置正反交實驗，觀察子一代的表現型。

例題：從一個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，這兩種果蠅數量相等，每種體色果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律。現用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀，并以此為依據，對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推斷。

解析：根據題意，灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制。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。由于雜種個體表現出顯性性狀，所以在群體中顯性性狀的個體數量多，可以根據這一特點來區分顯隱性狀。常染色體遺傳與性別無關，而伴X染色體遺傳會表現出性狀與性別相關聯的特點，而且還表現出交叉遺傳的特點，可根據這一方法來區分常染色體遺傳和伴X染色體遺傳。

結果與結論：

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

如果兩個雜交組合的子代中都是灰色個體多于黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關，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為灰色，雌性全部表現為黃色；而在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的黃色個體多于灰色個體，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為黃色，雌性全部表現為灰色；而在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個體多于黃色個體，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染色體上的同源區段上

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

2.1 探究方法及過程

選擇果蠅進行正反交實驗（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1：若基因在常染色體上，則正反交結果相同（上一個實驗已經證明）。

假設2：基因在X、Y染色體的同源區段上，則正反交結果如圖3所示。

結果討論：若正反交結果相同，則相應的基因可能位于常染色體上，也可能位于X、Y染色體的同源區段上。

2.2 進一步探究

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、雄個體相互交配，觀察其后代（子二代）表現型。

遺傳圖解分析如圖5所示。

2.2.2 結果討論

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

綜合以上實驗探究過程及結果顯示，正反交結果相同不一定是常染色體遺傳，也有可能是基因位于X、Y染色體的同源區段上。在學習中，教師要提醒學生注意對實驗結果的分析要全面。