淺談生物遺傳實驗的設計

房勝平

高中生物遺傳實驗設計，通過總結，歸納為以下幾種類型：（1）生物性狀顯、隱性判斷的實驗設計； （2）純合子與雜合子判斷的實驗設計； （3）分離定律和自由組合定律驗證的實驗設計；（4）判斷兩對或多對基因是否位于一對同源染色體上的設計； （5）判斷基因位于常染色體還是X染色體上的實驗設計。

一、生物性狀顯、隱性判斷的實驗設計

這類問題一般可用以下兩種方法解決。

1.定義法

原理：當親本性狀不同時，后代全部為其中的一種性狀，則這種性狀為顯性性狀，另一性狀為隱形性狀。使用這種方法解題時，要求后代數量足夠多才具有說服力。

形式：AB→A；

結論：A為顯性性狀。

舉例：一頭栗色公馬與多頭白色母馬交配，后代小馬全為栗色，則可判斷栗色為顯性性狀。

2. 性狀分離法

原理：當兩個親本性狀相同時，后代發生性狀分離，則表現出來的性狀為隱性性狀。這種方法對后代數量沒有特別要求，后代只要有一個個體表現出新性狀就能說明問題。

形式：AA→A、B；

結論：B為隱性性狀。

舉例：兩頭栗色馬交配產下一只白色小馬，則白色為隱性性狀。

二、純合子與雜合子判斷的實驗設計

這類問題實際上是已知性狀的顯隱性，讓我們判斷一個顯性個體是純合子還是雜合子。

1. 測交法（動物植物均適用）

將待測個體與隱性個體雜交，若后代無性狀分離，則待測個體為純合子；若后代有性狀分離，則待測個體為雜合子，這種方法要求后代數量足夠。如：

已知果蠅眼色有紅白兩種，其中紅色為顯性。現將一只紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅交配，子代果蠅中出現了紅眼和白眼兩種性狀，則可判斷親代雌性果蠅為雜合子。

2. 自交法（只適用于植物）

將待測個體自交，若后代無性狀分離則為純合子；若后代出現性狀分離，則為雜合子。如：

豌豆有黃、綠兩種顏色，黃色為顯性。現有一株黃色豌豆自交，后代中出現了綠色豌豆，則可判斷該黃色豌豆為雜合子。

三、分離定律和自由組合定律驗證的實驗設計

1.分離定律的驗證（涉及一對相對性狀）

（1） 測交驗證法：將雜種個體與隱性個體雜交，若后代出現兩種表現性且二者比例為1∶1，則該基因符合基因分離定律。

（2）自交驗證法：將雜種F1進行自交，若F2發生性狀分離且分離比為3∶1，則該基因符合分離定律。

2.自由組合定律驗證（涉及兩對或兩對以上性狀，本文以兩對性狀進行講解）

（1）測交驗證法：讓雜種個體與隱性個體雜交，若后代出現四種表現性且它們的數量比為1∶1∶1∶1，則證明控制兩對性狀的基因發生了自由組合。

（2） 自交驗證法：將雜種F1進行自交，若后代出現四種表現型且數量比為9∶3∶3∶1，則證明控制兩對性狀的基因發生了自由組合。

四、判斷兩對或多對基因是否位于一對同源染色體上的實驗設計

當控制兩對或多對相對性狀的基因位于一對同源染色體上時，它們的性狀遺傳便符合分離定律；如果位于兩對或多對同源染色體上時，它們的性狀遺傳便符合自由組合定律，所以此類問題可以轉化為對分離定律或自由組合定律的驗證題型。解題方法如下：

1.測交法

將雜合的F1測交，若后代性狀分離比為1∶1，則控制兩對或多對相對性狀的基因位于一對同源染色體上；若后代性狀分離比為（1∶1）n（n大于等于2），則控制兩對或多對相對性狀的基因位于多對同源染色體上。

2.自交法

將雜合的F1自交，若后代性狀分離比為3∶1，則控制兩對或多對相對性狀的基因位于一對同源染色體上；若后代性狀分離比為（3∶1）n（n大于等于2），則控制兩對或多對相對性狀的基因位于多對同源染色體上。

五、判斷基因位于常染色體還是X染色體上的實驗設計

實際上，控制生物性狀的基因位置不僅僅是在常染色體和X染色體上，還有可能在細胞質中或Y染色體上，但這里題目中已經明確告訴我們該基因位于常染色體或者X染色體上，難度就大大降低了。

1.已知顯隱性

采用雌性隱形性狀個體與雄性顯性性狀個體進行雜交，若子代雌性全部是顯性性狀，雄性全部是隱形性狀，則基因位于X染色體上；若子代雌雄性個體中既有顯性又有隱形，則基因位于常染色體上。

2.未知顯隱性

采用正交與反交結果對比法，若結果相同，則位于常染色體上；若結果不同，則位于X染色體上。

以上是對比較難理解的幾類遺傳實驗題的總結，若要熟練掌握和運用，還要找相關題目進行練習和鞏固。

（責任編輯杜華）