“非等位基因間的相互作用”試題例談

陳 龍

(山東省新泰市教育局教研室 271200)

1 推理判斷型

該類型考題需通過給定相關交配后代的表現型比例判斷非等位基因間的相互作用形式，再對交配后代的基因型種類、純合子雜合子及每一種基因型的數量情況做判斷。因這類考題一般都是至少涉及兩對等位基因的自由組合的遺傳，這就要求考生在分析時對題干展示出的有關數據信息要特別敏感，例如，兩對等位基因的自由組合的遺傳，F2中的9∶3∶3∶1的變式有9∶7、15∶1、13∶3等，測交后代1∶1∶1∶1的變式如1∶3、1∶2∶1等，再如在9/16即(3/4)2基礎上的多對等位基因遺傳時表現出的27/64即(3/4)3、81/256即(3/4)4等。只有對這些數據高度敏感，在考場上才能快速準確地做出判斷。

例1(2016年全國理綜卷III題6)：用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進行雜交，F1全部表現為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株；若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株。根據上述雜交實驗結果推斷，下列敘述正確的是( )

A. F2中白花植株都是純合體

B. F2中紅花植株的基因型有2種

C. 控制紅花與白花的基因在一對同源染色體上

D. F2中白花植株的基因類型比紅花植株的多

思路剖析：①由“用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進行雜交，F1全部表現為紅花”可判斷出該植物紅花和白花這對相對性狀中紅花為顯性性狀，白花為隱性性狀；②假設該相對性狀受一對等位基因控制，F1自交，得到的F2植株中應該出現紅花：白花≈3∶1，同時純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉(相當于測交)，得到的子代植株中應該出現紅花∶白花≈1∶1，但從實際數據分析離這兩個比例相去甚遠，故否定這一假設；③假設該相對性狀受兩對等位基因控制，F1自交，得到的F2植株中應該出現9∶3∶3∶1的比例或其變式，實際比例為272∶212≈9∶7，同時純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉(相當于測交)，得到的子代植株中應該出現1∶1∶1∶1或其變式，實際比例為101∶302≈1∶3，故第二種假設正確。如果考生通過日常的復習對一些比例非常敏感，可直接切入第三步，大大縮短時間。

通過上述分析可推知該相對性狀受兩對等位基因控制(假設為A/a、B/b)，且兩對基因獨立遺傳，且A B 表現為紅色，A bb、aaB 、aabb表現為白色，因此F2中白花植株中有純合體和雜合體，故A項錯誤；F2中紅花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb 4種，故B項錯誤；控制紅花與白花的基因獨立遺傳，存在于兩對同源染色體上，故C項錯誤；F2中白花植株的基因類型有5種，紅花植株的基因型有4種，故D項正確。參考答案：D。

2 深入分析型

題目初步給出特定非等位基因間的相互作用情況，再結合相關的雜交后代出現的特定的表現型及比例，要求考生對非等位基因間的相互作用的具體情況做出推斷，在此基礎上再對特定個體的基因型及純合或雜合情況做出判斷。

例2(2016年四川理綜題11)：油菜物種Ⅰ(2n=20)與Ⅱ(2n=18)雜交產生的幼苗經秋水仙素處理后，得到一個油菜新品系(注：Ⅰ的染色體和Ⅱ的染色體在減數分裂中不會相互配對)。

第(1)、(2)小題略。

(3)該油菜新品系經多代種植后出現不同顏色的種子，已知種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響。用產黑色種子植株(甲)，產黃色種子植株(乙和丙)進行以下實驗：

①由實驗一得出，種子顏色性狀中黃色對黑色為________性。②分析以上實驗可知，當________基因存在時會抑制A基因的表達。實驗二中丙的基因型為________，F2代產黃色種子植株中雜合子的比例為________。③有人重復實驗二，發現一F1植株，其體細胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因)，請解釋該變異產生的原因________。讓該植株自交，理論上后代中產黑色種子的植株所占的比例為________。

思路剖析:根據實驗一中F1表現型或F2的性狀分離情況可判斷出黃色對黑色為隱性。由實驗二， F2的表現型及比例為：黑色種子植株∶產黃色種子植株=3∶13(9∶3∶3∶1變式)，由此可知F1代黃色種子植株基因型為AaRr，進一步分析出當R基因存在時會抑制A基因的表達，則F2中A_R_、aa R_、A_rr、aarr=9∶3∶3∶1，A_R_、aa R_、aarr三類表現為黃色種子，A_rr表現為黑色種子，即產黑色種子植株∶產黃色種子植株=3∶13。

根據以上分析可知，甲乙的基因型分別是AArr、aarr，丙的基因型為AARR，實驗二F2的16份中，AaRr為4份、AaRR為2份、AARr為2份、aaRr為2份，故F2代產黃色種子植株中雜合子的比例為10/13。若F1植株體細胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因)，只能是植株丙發生了染色體變異，即減數第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離(或植株丙在減數第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開)。RRr基因型個體減數分裂形成的配子中，R∶r∶Rr∶RR=2∶1∶2∶1，基因型為AaRRr的植株自交，后代中產黑色種子的植株基因型為A_rr，所占比例為3/4×1/6×1/6=1/48。參考答案： ⑶①隱 ②R AARR 10/13 ③植株丙在減數第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離(或植株丙在減數第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開) 1/48。

3 鞏固提高

例3：鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因A、a和B、b控制。現以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本，進行雜交實驗，正交和反交結果相同。實驗結果如圖所示。請回答：

(1)在鱒魚體表顏色性狀中，顯性性狀是________。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是________。 (2)已知這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律，理論上F2還應該出現________性狀的個體，但實際并未出現，推測其原因可能是基因型為________的個體本應該表現出該性狀，卻表現出黑眼黑體的性狀。

(3)為驗證(2)中的推測，用親本中的紅眼黃體個體分別與F2中黑眼黑體個體雜交，統計每一個雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個雜交組合的后代________，則該推測成立。

參考答案：(1)黃體(或黃色) aaBB；(2)紅眼黑體 aabb；(3)全部為紅眼黃體。

例4：某植物紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制(如A 、a ；B 、b ;C c ……),當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即A_B_C_......)才開紅花，否則開白花。現有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系，相互之間進行雜交，雜交組合、后代表現型及其比例如下：

根據雜交結果回答問題：

(1)這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律？

(2)本實驗中，植物的花色受幾對等位基因的控制，為什么？

參考答案：(1)基因的自由組合定律和基因的分離定律(或基因的自由組合定律)；(2)4對 ①本實驗中乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中，F2代中紅色個體占全部個體的比例為81/(81+175)=81/256=(3/4)4，依據n對等位基因自由組合且完全顯性時，F2代中顯性個體的比例是(3/4)n，可判斷這兩對雜交組合涉及4對等位基因 ②綜合雜交組合的實驗結果，可進一步判斷乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中的4對等位基因相同。