基因自由组合定律的特殊比例问题
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【摘 要】遗传和变异是中学生物教学中的重点和难点，而基因的自由组合定律又是学习遗传知识的重点和难点。通常情况下，我们用两对相对独立的等位基因控制两对相对性状来研究基因的自由组合现象。纯合体亲本杂交得到的F1自交后代有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1。但如果这两对等位基因控制同一性状或相互影响的情况下，F1自交后代的表现型和比例可能会出现下面几种结果：①两种表现型，比例为15∶1、13∶3或9∶7；②三种表现型，比列为12∶3∶1、9∶6∶1或9∶4∶3；③五种表现型，比例为1∶4∶6∶4∶1。
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2011）09－0165－02
一、9∶3∶3∶1比例变式问题
表1
特殊比例 特 点 表现型种类
9∶6∶1 两种显性基因同时存在时产生一种新性状，单独存在时表现相同性状，没有显性基因时表现为隐性性状。F2表现为9∶6∶1（9∶3＋3∶1） 3种
12∶3∶1 一种显性基因A抑制了另一种显性基因B的表现。F2表现为12∶3∶1（9＋3∶3∶1）
9∶4∶3 一对基因中的隐性基因a对另一对基因起抑制作用。F2表现为9∶4∶3（9∶3＋1∶3）
9∶7 两种显性基因同时存在时（纯合或杂合）共同决定新性状；只有一种显性基因或无显性基因时表现为某一亲本的性状。F2表现为9∶7（9∶3＋3＋1） 2种
15∶1 不同对基因对表现型产生相同影响，有两种显性基因时与只有一种显性基因时表现型相同。没有显性基因时表现为隐性性状。F2表现为15∶1（9＋3＋3∶1）
13∶3 某一种显性基因抑制了另一对基因的显性效应，但该基因本身并不决定性状。F2表现为13∶3（9＋3＋1∶3）
正常比例9∶3∶3∶1 4种
例1，某植物的花色有两对等位基因（A，a与B，b）控制，现有纯合蓝色品种与纯合红色品种杂交，F1都是蓝色，F1自交所得F2为9蓝∶6紫∶1红。请分析回答：
（1）根据题意推断可知花色呈蓝色的条件是：。
（2）开紫花植株的基因型有种。
（3）F2代中基因型与亲本基因型不同且是纯合子的个体所占的比例是： 。
答案：（1）A和B显性基因同时存在；（2）4；（3）1/8。
例2，两对相对性状的基因自由组合，如果F2的分离比分别为15∶1，9∶4∶3和13∶3，那么F1与双隐性个体测交，得到的表现型分离比分别是（ ）。
A．1∶3，1∶1和1∶2∶1 B．3∶1，1∶2∶1和1∶1
C．1∶2∶1，3∶1和1∶3 D．3∶1，4∶1和1∶2∶1
答案：B
二、两对或多对等位基因共同控制某一代谢过程的问题
例3，某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。请回答：
（1）开紫花植株的基因型有种，其中基因型是的紫花植株自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝9∶7。
（2）基因型为 和 的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝3∶1。
（3）基因型为 的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。
答案：（1）4，AaBb；（2）AABb，AaBB；（3）AABB。
三、致死问题
例4，某种鼠种群中，黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性，且基因Y或T在纯合时都能胚胎致死，这两对基因是独立分配的。两只黄色短尾鼠后所生的子代表现型比例为（ ）。
A．3∶1∶3∶1B．9∶3∶3∶1
C．4∶2∶2∶1D．1∶1∶1∶1
答案：C。解析：的两只黄色短尾鼠，正常情况下其基因型为YYTT、YYTt、YyTT或YyTt，但由于“基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死”，所以的两只黄色短尾鼠的基因型只能为YyTt。这两只鼠后子代正常情况下的比例为Y_T_∶Y_tt∶yyT_∶yytt＝9∶3∶3∶1，但根据题意可知，Y_T_中基因致死的有：YYTT（1/16），YYTt（2/16），YyTT（2/16）。能够存活的只有YyTt，其比例为4/16；Y_tt中基因型为YYtt的个体胚胎致死（1/16），基因型为Yytt的个体能够存活（2/16）；yyT_中基因型为yyTT的个体胚胎致死（1/16），基因型为yyTt的个体能够存活（2/16）；基因型为yytt的个体全部存活，所以两只黄色短尾鼠后所生的子代表现型比例为4∶2∶2∶1。
四、同一基因型不同性别表现型不同问题
例5，羊的有角（A）对无角（a）显性，但雌羊只有在显性基因纯合时才表现出有角。白毛（B）对黑毛（b）显性，不分雌雄都是如此。两对基因分别位于2对常染色体上。
（1）纯种有角白毛公羊与纯种无角黑毛母羊，F1代表现型是 。
（2）现有一只有角黑毛公羊，许多基因型相同的无角白毛母羊；让该公羊与多只无角母羊，产生了足够多的子代，子代中，雄羊：1/4有角白毛，1/4有角黑毛，1/4无角白毛，1/4无角黑毛；雌羊：1/2无角白毛，1/2无角黑毛。则亲本的基因型是：公羊 ，母羊 。
（3）现用上述第（2）题中的子代有角白毛公羊与多只基因型为Aabb的母羊，产生了足够多的子代，预测子代雌雄个体表现型及比例。
答案：（1）有角白毛，无角白毛；（2）Aabb，aaBb；（3）子代雄羊和雌羊两个都有4中表现型，但比例不同。雄羊为有角白毛∶有角黑毛∶无角白毛∶无角黑毛＝3∶3∶1∶1，雌羊为有角白毛∶有角黑毛∶无角白毛∶无角黑毛＝1∶1∶3∶3。
五、显性基因的数量叠加效应引起的变式比
当两对非等位基因决定同一性状时，由于基因的相互作用，后代会表现某一性状的叠加，从而出现9∶3∶3∶1偏离。常见的变式有1∶4∶6∶4∶1等形式。
例6，人的眼色是两对等位基因（A、a和B、b）共同决定的。两对基因处于不同状态时，人的眼色见表2。
若有一对黄色夫妇，其基因型均有AaBb。从理论上计算：
（1）他们所生的子女中，基因型有种，表现型共有种。
（2）他们所生的子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为 。
（3）他们所生的子女中，能稳定遗传的个体的表现型及比例为 。
（4）若子女中的黄色眼女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配，该夫妇生下浅蓝色眼女儿的概率为 。
答案：
（1）9，5；（2）5/8。
（3）黑色∶黄色∶浅蓝色＝1∶2∶1。
（4）1/12。
表2
个体基因组成 性状表现（眼色）
四显基因（AABB） 黑 色
三显一隐（AABb、AaBB） 褐 色
二显二隐（AAbb、AaBb、aaBB） 黄 色
一显三隐（Aabb、aaBb） 深蓝色
四隐基因（aabb） 浅蓝色