“非等位基因”互作遗传题

 

在高中生物教材中介绍分离和自由组合定律时所讨论的基因，它们的遗传行为都是彼此互不影响的，也就是说，在不同对基因之间不发生相互作用的情况下，才表现出典型的一对性状3：1和两对性状9：3：3：1的分离比例。不过，在许多情况下，非等位基因彼此间并不是独立无关的，而是相互间有不同形式的互作，从而对性状表现有不同形式的影响。当两对基因控制同一性状，同时，在不同对基因间发生相互作用的情况下，9：3：3：1的分离比例就会转化为其它形式表现出来。由于非等位基因间的关系不同，其间的互作类型也不同。这方面试题情况较复杂，题型多变，在一些练习册或高考试题中也屡见不鲜，但教材中关于这方面的知识介绍很少，以致于我们平时在教学中对该类试题很难全面系统地介绍，从而造成学生在做此类试题时总感觉到题型变幻莫测，难以应对，造成失分，非常可惜。故笔者在此方面作了一个归类整理，望对同行的教学有所帮助。

1、 互补与重叠型互作

 两对等位基因的互补与重叠型互作的特点，在于它们共同控制一个性状，不同座位的显性基因单独作用和二者间共同作用往往表现不同的效应；由于基因互作方式不同，又可分为三种类型

1.1互补作用

   两对或多对基因以同等效力共同决定一个性状的表现。两个座位的显性基因同时存在时决定性状加重表现，否则性状会呈现另一种表现。

   例1 香豌豆花色在显性基因C和P同时存在时表现为紫色，二者缺一就是白花。现有白花香豌豆（CCpp）和白花香豌豆（ccPP）杂交，求F2表现型及其比例。

   解析：

白花        白花

   P：CCpp ×    ccPP

             ↓

  F1        CcPp  紫花

            ↓×

   F2    紫花9/16       白花7/16

           C—P—    3/ 16C-pp 3/16ccP- 1/16ccpp

答案：F2表现型及其比例是：紫花：白花= 9：7

1.2重叠作用

两对或多对基因共同控制一个性状，只要一个显性基因存在，就可决定性状的一种表现；两个或多个显性基因同时存在时，往往可以加重其性状表现。没有显性基因时，则产生该性状的另一种表现。

例2 小麦红粒（R）对白粒（r）为显性，纯合红粒（R1R1R2R2）小麦与白粒（r1r1r2r2）小麦杂交，求F2表现型其比例。

解析：

       红粒             白粒

P：   R1R1R2R2  ×    r1r1r2r2

                   ↓

F1              R1r1R2r2   红粒

                   ↓×

F2           红粒15/16    白粒1/16

 

 

 

9/16R1—R2— 3/16R1—r2r2 3/16r1r1R2— r1r1r2r2

答案：F2表现型及其比例是：红粒：白粒=15：1

1.3 积加作用

两对基因共同作用控制一个性状。其中每个显性基因都能控制性状的同一种表现。二者同时存在则其作用积加，而产生另一种表现。二者都不存在，则产生第三种表现。

例3、南瓜形状的遗传受显性基因A和B共同控制，A和B都能单独控制球形的表现。二者同时存在时发育成盘状果实。二者都不存在，则发育成长形果实。现有AAbb和aaBB两种球形南瓜杂交，问F2表现型及其比例是多少？

解析：

       球形              球形

P：    Aabb       ×     aaBB

                  ↓

F1              AaBb     盘形

                  ↓×

      盘形9/16 球形6/16 长形1/16

      A— B—      A—bb 3/16 aabb

                aaB—  3/16

答案：F2南瓜表现型及其比例是：盘形：球形：长形=9：6：1

 

2、抑制或上位型互作

   这类互作的特点是两对基因控制性状表现，其中的一对遮盖或抑制另一对的作用。由于作用方式不同，这类互作也分三种类型。

2.1 显性上位

上位作用是非等位基因间相互作用的一种形式，等位基因间的关系有显性、隐性之分，非等位基因间的作用有上位、无上位之分。非等位基因中一个基因的作用超过或遮盖了另一个的作用，这种现象就是上位作用。所谓显性上位是指当两个显性基因存在时，前一个显性基因的作用遮盖了后一个显性基因的作用，从而表现前一个显性基因控制的性状。二者都不存在时则呈现性状的另一种表现。

例4 狗的毛色由Bb和Ii两对等位基因控制，而且I单独存在和I、B同时存在时，都使狗毛显白色。B单独存在使狗毛显黑色；I、B都不存在时狗毛为褐色。求白色狗（BBII）和褐色狗（bbii）杂交，F2表现型及其比例。

解析：白色            褐色

P： BBII     ×     bbii

              ↓

F1           BbIi     白色

              ↓×

F2 白色12/16        黑色3/16 褐色1/16

   

   9/16B—I— 3/16bbI- B-ii      bbii

答案：F2表现型及其比例是：白色：黑色：褐色=12：3：1

2.2 隐性上位

两对基因共同对性状表现起作用，但一对基因中的隐性基因纯合时，能遮盖另一对显性基因的作用。这种现象叫隐性上位。

例5 家鼠毛色由基因Cc和基因Aa共同控制，C基因控制皮毛显黑色，A基与C基因同时存在时皮毛显灰黄色。但是c的纯合会遮盖A的作用，所以，ccA—和ccaa基因型都表现为白化。现有黑色家鼠（CCaa）与白化家鼠（ccAA）杂交，求F2表现型及其比例

解析： 黑色           白化

P：    CCaa      ×    ccAA

                 ↓

F1              CcAa 灰黄色

                 ↓×

F2   灰黄色9/16 黑色3/16  白化4/16

     C—A—       C—aa       ccA—3/16

                           ccaa 1/16

答案：F2表现型及其比例是：灰黄色：黑色：白化=9：3：4

2.3 抑制作用

在控制性状表现的两对基因中，一个显性基因能抑制另一个显性基因的作用，而另一个基因中的隐性基因纯合时也有抑制作用，只有这两类抑制都不存在时，才能使性状具有特定表现。

例6 鸡的羽毛颜色受Ii和Cc两对等位基因的控制，其中I是显性抑制基因，c是隐性抑制基因，基因型I— C— 和— — cc均为白色羽毛。现用白色鸡（IICC）和白色鸡（iicc）杂交，求F2表现型及其比例

解析：

          白色            白色

P：       IICC      ×    iicc

                    ↓

F1     白色               IiCc

                    ↓×

F2       白色 13/16       有色3/16

         I— C— 9/16          iiC—

         I—cc 3/16

         iicc 1/16

答案：F2表现型及其比例是：白色：有色=13：3

   以上讨论的基因互作形式都是两对基因之间的，随着基因对数增加，互作形式当然更为复杂。由上面的分析可以看出，前面的六种基因互作比例都是在9：3：3：1的基础上演变而来的。由此可见，自由组合规律是基础，只要牢固掌握自由组合规律，然后再根据题目信息加以灵活运用，此类试题的结果便不难推算出来。