測交解讀及實例分析

湖北 馬寧莎

測交解讀及實例分析

湖北 馬寧莎

本文旨在分析測交的原理、意義及應(yīng)用，并結(jié)合實例具體描述。剖析測交實驗結(jié)果可推測顯性親本產(chǎn)生配子的種類和比例，明確顯性親本的基因型；也可進一步來確定不同對基因在染色體上的位置關(guān)系。

一、測交原理分析

孟德爾應(yīng)用測交實驗對分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象的解釋進行驗證，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。測交實驗是讓F1（雜種子一代）與隱性純合子雜交。根據(jù)測交實驗中子代的表現(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。測交實驗實際可理解為“測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體叫單體（2n－1）。大多數(shù)動物的單體不能存活，但在黑腹果蠅（2n=8）中，點狀染色體（4號染色體）缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進行遺傳學(xué)研究。 果蠅群體中存在短肢個體，短肢基因位于常染色體上，將短肢果蠅個體與純合正常肢個體交配得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號染色體單體果蠅，請設(shè)計實驗探究短肢基因是否位于4號染色體上。

【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號染色體上，則正常肢（純合）4號染色體單體果蠅的基因型為AA；若短肢基因位于4號染色體上，則正常肢（純合）4號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。本題實際為探究正常肢（純合）4號染色體單體果蠅的基因型是AA還是Aa。明確了這點，則可采用測交的方法來進行探究。

【答案】（（1）實驗設(shè)計：

①正常的短肢果蠅個體與正常肢（純合）4號染色體單體果蠅交配，獲得子代；

②統(tǒng)計子代的性狀表現(xiàn)，并記錄。

（2）實驗結(jié)果預(yù)測及結(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號染色體上。

（3）遺傳圖解如下：

圖1 短肢基因不在4號染色體上

圖2 短肢基因在4號染色體上

二、測交原理的應(yīng)用

根據(jù)測交的結(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)上更可進一步來判斷不同對基因在染色體上的位置關(guān)系。下圖以兩對基因分別控制兩對相對性狀為例，具體討論親本產(chǎn)生配子的情況（有不同位置關(guān)系下的兩對基因）。由圖3-1可知親本測交后代有四種表現(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、藍粉斑點翅、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)計實驗：取隱性性狀的黑體色、白眼、短翅、無斑點翅、窄口器的雌蟲（tthhggeeXrXr）與圖4的雄蟲進行交配，產(chǎn)卵1 000枚，隨機發(fā)育成熟的有800枚，其子代表現(xiàn)型及數(shù)目如下表。請據(jù)實驗結(jié)果來判斷這些性狀與相關(guān)基因之間的定點關(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)容三紅眼藍斑點 紅眼粉斑點 白眼藍斑點 白眼粉斑點♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂150 150 50 50 50 50 150 150內(nèi)容四短翅藍斑點 短翅粉斑點♀♂♀♂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。清楚了這一點問題就變得很容易了。

（2）圖中只有R、r這對等位基因位于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相對性狀可自由組合，控制它們性狀的兩對基因之間可自由組合，不在同一對染色體上，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基因在不同對染色上，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翅的兩對基因在一對染色體上，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翅的兩對基因也在同一對染色體上，但沒有發(fā)生交叉互換。

（6）由以上分析確定控制眼色、翅形與藍粉斑點的這三對基因應(yīng)在一對常染色體上，結(jié)合圖4，三對基因都在染色體1、2上；而控制體色的基因在不同對的常染色體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控制藍粉斑點。

（8）最后眼色、翅形性狀具體該對應(yīng)T、t和E、e哪對基因。因控制眼色與斑點翅的兩對基因發(fā)生了交叉互換，而控制翅形與斑點翅的兩對基因連鎖沒有發(fā)生交叉互換，根據(jù)這一點，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)合實例探討了測交的原理實質(zhì)和應(yīng)用。分析測交子代的表現(xiàn)型及比例，來推知顯性親本的配子種類和比例，并進一步確定基因之間的位置關(guān)系。正確理解測交的原理意義，在實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)）