湖北 馬寧莎

測(cè)交解讀及實(shí)例分析

湖北 馬寧莎

本文旨在分析測(cè)交的原理、意義及應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)例具體描述。剖析測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)顯性親本產(chǎn)生配子的種類和比例，明確顯性親本的基因型；也可進(jìn)一步來確定不同對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系。

一、測(cè)交原理分析

孟德爾應(yīng)用測(cè)交實(shí)驗(yàn)對(duì)分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象的解釋進(jìn)行驗(yàn)證，即證明了生物體減數(shù)分裂過程中等位基因分離及非同源染色體上非等位基因自由組合的行為規(guī)律。測(cè)交實(shí)驗(yàn)是讓F1（雜種子一代）與隱性純合子雜交。根據(jù)測(cè)交實(shí)驗(yàn)中子代的表現(xiàn)型及比例可推出顯性親本產(chǎn)生配子的種類和比例，也就可明確顯性親本的基因型。測(cè)交實(shí)驗(yàn)實(shí)際可理解為“測(cè)定顯性性狀基因型的雜交”。

【例1】生物中缺失一條染色體的個(gè)體叫單體（2n－1）。大多數(shù)動(dòng)物的單體不能存活，但在黑腹果蠅（2n=8）中，點(diǎn)狀染色體（4號(hào)染色體）缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進(jìn)行遺傳學(xué)研究。 果蠅群體中存在短肢個(gè)體，短肢基因位于常染色體上，將短肢果蠅個(gè)體與純合正常肢個(gè)體交配得F1，F(xiàn)1自由交配得F2，子代的表現(xiàn)型及比例如下表：

短肢 正常肢F10 85 F279 245

現(xiàn)提供有非單體的正常短肢果蠅、正常肢（純合）4號(hào)染色體單體果蠅，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究短肢基因是否位于4號(hào)染色體上。

【解析】由表格內(nèi)容F1都是正常肢、F2中正常肢∶短肢=3∶1可推知正常肢為顯性性狀，短肢為隱性性狀。設(shè)該對(duì)性狀由等位基因A、a控制。正常的短肢果蠅基因型為aa，若短肢基因不位于4號(hào)染色體上，則正常肢（純合）4號(hào)染色體單體果蠅的基因型為AA；若短肢基因位于4號(hào)染色體上，則正常肢（純合）4號(hào)染色體單體果蠅的基因型用A_表示，“_”表示染色體缺失，其上面的基因也隨之缺失，對(duì)性狀表現(xiàn)沒有影響，這樣A_控制性狀的表現(xiàn)就可等同于Aa的作用。本題實(shí)際為探究正常肢（純合）4號(hào)染色體單體果蠅的基因型是AA還是Aa。明確了這點(diǎn)，則可采用測(cè)交的方法來進(jìn)行探究。

【答案】（（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

①正常的短肢果蠅個(gè)體與正常肢（純合）4號(hào)染色體單體果蠅交配，獲得子代；

②統(tǒng)計(jì)子代的性狀表現(xiàn)，并記錄。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：

a.若子代全為正常肢，則說明短肢基因不位于4號(hào)染色體上；

b.若子代中出現(xiàn)正常肢果蠅和短肢果蠅，且比例為1∶1，則說明短肢基因位于4號(hào)染色體上。

（3）遺傳圖解如下：

圖1 短肢基因不在4號(hào)染色體上

圖2 短肢基因在4號(hào)染色體上

二、測(cè)交原理的應(yīng)用

根據(jù)測(cè)交的結(jié)果可推知顯性親本產(chǎn)生配子的種類及比例，在此基礎(chǔ)上更可進(jìn)一步來判斷不同對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系。下圖以兩對(duì)基因分別控制兩對(duì)相對(duì)性狀為例，具體討論親本產(chǎn)生配子的情況（有不同位置關(guān)系下的兩對(duì)基因）。由圖3-1可知親本測(cè)交后代有四種表現(xiàn)型且比例為1∶1∶1∶1；由圖3-2可知親本測(cè)交后代有兩種表現(xiàn)型且比例為1∶1；由圖3-3可知親本測(cè)交后代也有四種表現(xiàn)型但比例不等于1∶1∶1∶1，其中兩種表現(xiàn)型的比例大。

圖3-1

圖3-2

圖3-3

【例2】某種昆蟲的雌、雄個(gè)體比例為1∶1，現(xiàn)有一雄蟲的表現(xiàn)型是灰體色、紅眼、長翅、藍(lán)粉斑點(diǎn)翅、寬口器，它的基因型如圖4，其中基因HA與HB為共顯性關(guān)系。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取隱性性狀的黑體色、白眼、短翅、無斑點(diǎn)翅、窄口器的雌蟲（tthhggeeXrXr）與圖4的雄蟲進(jìn)行交配，產(chǎn)卵1 000枚，隨機(jī)發(fā)育成熟的有800枚，其子代表現(xiàn)型及數(shù)目如下表。請(qǐng)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來判斷這些性狀與相關(guān)基因之間的定點(diǎn)關(guān)系。

圖4

內(nèi)容一紅眼寬口 紅眼窄口 白眼寬口 白眼窄口♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂200 0 0 200 200 0 0 200內(nèi)容二紅眼灰身 紅眼黑身 白眼灰身 白眼黑身♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂100 100 100 100 100 100 100 100內(nèi)容三紅眼藍(lán)斑點(diǎn) 紅眼粉斑點(diǎn) 白眼藍(lán)斑點(diǎn) 白眼粉斑點(diǎn)♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂150 150 50 50 50 50 150 150內(nèi)容四短翅藍(lán)斑點(diǎn) 短翅粉斑點(diǎn)♀♂♀♂200 200 200 200

【解析】（1）本題中雌性親本為隱性純合子，雄性親本為顯性雜合子，因此親本的雜交組合為測(cè)交。表格中后代的表現(xiàn)型及比例可體現(xiàn)出雄性親本（顯性雜合子）產(chǎn)生配子的基因型及比例。清楚了這一點(diǎn)問題就變得很容易了。

（2）圖中只有R、r這對(duì)等位基因位于X染色體上，根據(jù)表格內(nèi)容一，子代雌性都是寬口、雄性都是窄口，說明口器這對(duì)性狀遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，屬于伴性遺傳。即R控制寬口器、r控制窄口器。內(nèi)容一中子代有四種表現(xiàn)型且比例為1∶1∶1∶1，說明眼色與口器兩對(duì)相對(duì)性狀可自由組合，控制它們性狀的兩對(duì)基因之間可自由組合，不在同一對(duì)染色體上，則控制眼色的基因不在性染色體。

（3）表格內(nèi)容二，子代雌雄表現(xiàn)一樣，四種表現(xiàn)型且比例為1∶1∶1∶1，說明控制眼色與體色的兩對(duì)基因在不同對(duì)染色上，可自由組合。

（4）表格內(nèi)容三，子代雌雄表現(xiàn)一樣，四種表現(xiàn)型比例不等于1∶1∶1∶1且有兩種表現(xiàn)型多，說明控制眼色與斑點(diǎn)翅的兩對(duì)基因在一對(duì)染色體上，發(fā)生了交叉互換。

（5）表格內(nèi)容四，子代雌雄表現(xiàn)一樣，兩種表現(xiàn)型且比例為1∶1，說明控制翅形與斑點(diǎn)翅的兩對(duì)基因也在同一對(duì)染色體上，但沒有發(fā)生交叉互換。

（6）由以上分析確定控制眼色、翅形與藍(lán)粉斑點(diǎn)的這三對(duì)基因應(yīng)在一對(duì)常染色體上，結(jié)合圖4，三對(duì)基因都在染色體1、2上；而控制體色的基因在不同對(duì)的常染色體3、4上，即G、g分別控制灰黑體色。

（7）已知基因HA與HB為共顯性關(guān)系，HAHB與hh雜交子代HAh和HBh會(huì)出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型且比例為1∶1，由表格內(nèi)容三和四都可推知HAHB控制藍(lán)粉斑點(diǎn)。

（8）最后眼色、翅形性狀具體該對(duì)應(yīng)T、t和E、e哪對(duì)基因。因控制眼色與斑點(diǎn)翅的兩對(duì)基因發(fā)生了交叉互換，而控制翅形與斑點(diǎn)翅的兩對(duì)基因連鎖沒有發(fā)生交叉互換，根據(jù)這一點(diǎn)，1、2染色體上交叉互換的位置應(yīng)該發(fā)生在T、t與E、e如圖5所示。這樣控制眼色的基因更可能是T、t；控制翅形的基因更可能是E、e。

圖5

三、總結(jié)

以上結(jié)合實(shí)例探討了測(cè)交的原理實(shí)質(zhì)和應(yīng)用。分析測(cè)交子代的表現(xiàn)型及比例，來推知顯性親本的配子種類和比例，并進(jìn)一步確定基因之間的位置關(guān)系。正確理解測(cè)交的原理意義，在實(shí)際解題中可有利于理清思路，條理清晰，迅速作答，起到事半功倍的作用。

（作者單位：湖北省襄陽市第四中學(xué)）