楊自良

一、孟德爾的兩對相對性狀的遺傳實驗分析及有關(guān)結(jié)論（每一種基因型用表格中的數(shù)字表示）

（1）表現(xiàn)型：

①全部表現(xiàn)型及比例：黃圓（1～9）︰黃皺（10、11、12）︰綠圓（13、14、15）︰綠皺（16）=9︰3︰3︰1

②雙顯性狀：黃圓（1～9），基因型為Y_R_，占9/16。

③單顯性狀：黃皺（10、11、12）基因型為Y_rr，占3/16;綠圓（13、14、15），基因型為yyR_，占3/16。

④雙隱性狀：綠皺（16）基因型為yyrr，占1/16

⑤親本性狀：黃圓（1～9），基因型為Y_R_，占9/16;綠皺（16），基因型為yyrr，占1/16，親本性狀共占10/16。需要注意的是親本性狀并非指F1代，而是F1代的親代。

⑥重組性狀：黃皺（10、11、12）基因型為Y_rr，占3/16;綠圓（13、14、15），基因型為yyR_，占3/16。

（2）基因型：

①純合子：YYRR（1）、YYrr（10）、yyRR（13）、yyrr（16），共占1/16×4。

②雙雜體：YyRr（6、7、8、9），共占4/16

③單雜體：YYRr（2、3）、YyRR（4、5）、Yyrr（11、12）、yyRr（14、15），共占2/16×4。

二、利用分離定律解決自由組合問題

將較復(fù)雜的基因自由組合問題分解為簡單的基因分離問題，即簡化為每一對等位基因的遺傳情況。而一對常染色體上相對性狀的主要雜交類型（雜合子自交和雜合子測交）情況如下（A對a完全顯性）：

根據(jù)以上的雜合子自交和雜合子測交，列表如下︰

親本基因型 Aa×Aa Aa×aa

親本產(chǎn)生配子種類數(shù) 2，2 2，1

親本產(chǎn)生配子的結(jié)合方式種類數(shù) 2×2 2×1

F1代表現(xiàn)型種類數(shù)及比例 2;3/4︰1/4 2;1/2︰1/2

F1代基因型種類數(shù)及比例 3;1/4︰2/4︰1/4 2;1/2︰1/2

三、兩對基因控制一對性狀的異常分離現(xiàn)象

某些生物的性狀由兩對等位基因控制，這兩對等位基因在遺傳時遵循自由組合定律，但是F1代自交后代的表現(xiàn)型卻出現(xiàn)了很多特殊的性狀分離比，如9︰3︰4;9︰6︰1;9︰7;15︰1等，分析這些比例，我們會發(fā)現(xiàn)比例中的數(shù)字之和仍然為16，這也驗證了基因的自由組合定律，具體情況如下（每一種基因型用數(shù)字表示）：

F1自交后代的表現(xiàn)型比例 原因分析 F1測交后代的表現(xiàn)型比例

9︰3︰4 aa或（bb）成對存在是時只表現(xiàn)為隱性基因控制的性狀，其余正常表現(xiàn)。

即圖中（1～9）︰（10～12）︰（13～16）=9︰3︰4 1︰1︰2

9︰6︰1 存在一種顯性基因（A或B）時表現(xiàn)為另一種性狀，其余正常表現(xiàn)

即圖中（1～9）︰（10～15）︰（16）=9︰6︰1 1︰2︰1

9︰7 A、B同時存在時表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀

即圖中（1～9）︰（10～16）=9︰7 1︰3

15︰1 只要存在顯性基因（A或B）時就表現(xiàn)為一種性狀，只有aa和 bb同時存在時表現(xiàn)為另一種性狀。 3︰1

四、只有一對相對性狀的植物個體自交和個體間隨機(jī)交配兩種交配方式產(chǎn)生后代的基因型和表現(xiàn)型概率計算

由分離定律可知親代基因型為Aa的植物個體無論自交還是隨機(jī)交配，其F1代的基因型比例為AA︰Aa︰aa=1/4︰2/4︰1/4，表現(xiàn)型比例為3/4︰1/4。

（1）F1代自交

假設(shè)F1代個體總量為1，F(xiàn)2代個體總量也為1，則F2代中不同基因的比例如下：

①F1代中基因型為AA的個體占1/4，其自交后子代基因型全為AA，占F2代個體總數(shù)的1/4;

②F1代中基因型為Aa的個體占2/4，其自交后子代基因型比例為AA︰Aa︰aa=1/4︰2/4︰1/4，基因型為AA的個體占其后代總數(shù)的2/4×1/4，基因型為Aa的個體占其后代總數(shù)的2/4×2/4，基因型為aa的個體占F2代總數(shù)的2/4×1/4。

③F1代中基因型為aa的個體占1/4，其自交后子代基因型全為aa，占F2代個體總數(shù)的1/4;

將①②③綜合后，得到F1代自交后代中基因型及比例為AA︰Aa︰aa=1/4+2/4×1/4︰2/4×2/4︰1/4+2/4×1/4=3︰2︰3;F2代再自交其后代的表現(xiàn)型比例為7︰2︰7，從中也可以看到如果后代連續(xù)自交，則后代中純合子的比例會越來越高，雜合子的比例會越來越低。

（2）F1代個體間隨機(jī)交配

由于是個體間隨機(jī)交配，所以首先要計算F2代個體中A基因和a基因的比例（基因頻率），然后利用哈代-溫伯格定律進(jìn)行計算。假設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q， p+q=1，則基因型是AA的個體占后代總數(shù)的比例為p2，基因型是Aa的個體占后代總數(shù)的比例為2pq，基因型是aa的個體占后代總數(shù)的比例為q2，且p2+2pq+q2=1。

典例3：為研究由一對等位基因控制的相對性狀的遺傳，工作人員在甲地用純合的髙莖豌豆和矮莖豌豆進(jìn)行雜交實驗，在乙地用純合的黃粒玉米和白粒玉米進(jìn)行雜交實驗，操作過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（? ? ）

A.甲地的F2中矮莖植株占全部植株的1/4

B.甲地F3中高莖植株占全部植株的5/6，F(xiàn)3中純合子占2/3

C.在秋收季節(jié)，乙地的F2中結(jié)白粒的植株占全部植株的1/4

D.乙地F3中結(jié)白粒的植株占全部植株的1/6，F(xiàn)3中純合子占5/6

解析：選D。解本題的關(guān)鍵是要把握豌豆和玉米在自然狀態(tài)下的授粉的方式，豌豆為自花傳粉，屬于自交，玉米為異花傳粉，即可接受同一植株的花粉，又可接受其他植株的花粉，既有自交，又有雜交，所以符合哈代-溫伯格定律。根據(jù)題意，甲地的F1自交，則甲地F2中高莖植株和矮莖植株的比例為3︰1，A項正確;甲地F2去除矮莖植株后自交，其中純合高莖植株的子代全為純合高莖，占F3代總數(shù)的1/3，雜合高莖植株的子代中純合高莖植株占F3代總數(shù)的2/3×1/4，雜合高莖植株占F3代總數(shù)的2/3×2/4，純合矮莖植株占F3代總數(shù)的2/3×1/4，這樣F3代中高莖植株占1/3+2/3×1/4+2/3×2/4=5/6，F(xiàn)3代中純合子占1/3+2/3×1/4+2/3×1/4=2/3，B項正確;乙地F1代全為雜合植株，自然授粉相當(dāng)于自交，則甲地F2中結(jié)黃粒植株和結(jié)白粒植株的比例為3︰1，C項正確;乙地F2去除結(jié)白粒植株后，顯性基因頻率為2/3，隱性基因頻率為1/3，根據(jù)哈代-溫伯格定律計算得到，F(xiàn)3中純合結(jié)白粒植株占全部植株的1/3×1/3=1/9，純合結(jié)黃粒植株占全部植株的2/3×2/3=4/9，雜合結(jié)黃粒植株占全部植株的2×2/3×1/3=4/9，F(xiàn)3中純合子占1/9+4/9=5/9，D項錯誤。