變式分離比應(yīng)用例析

趙德強(qiáng)

(重慶市墊江中學(xué)校 408300)

分離比是指雜交后代出現(xiàn)性狀分離之間的比值。分離比是有一定規(guī)律的，例如3∶1、9∶3∶3∶1等，這種分離比叫做正式分離比。通過分離比可推測其親本所產(chǎn)生的配子類型及比例，進(jìn)而推斷親本的基因型。有的遺傳題常給出雜交后代的分離比，但這些分離比與正式分離比相近，這種分離比叫做變式分離比。如何活用變式分離比解答此類遺傳題，下面結(jié)合不同對基因出現(xiàn)的性狀分離比的例題，談一下解題技巧。

1 2對基因的分離比

涉及2對等位基因自由組合的正式分離比有(3∶1)2、(1∶1)2和(3∶1)(1∶1)，即9∶3∶3∶1、1∶1∶1∶1和3∶3∶1∶1，而9∶3∶3∶1的變式分離比有9∶7、15∶1、9∶6∶1、12∶3∶1等，1∶1∶1∶1的變式分離比有1∶2∶1，3∶3∶1∶1的變式分離比有3∶4∶1等，試題中往往出現(xiàn)的是變式分離比。

例1 植物甲的花色有橙色、紅色和黃色三種類型，植物乙的花色有紫色和白色兩種類型。利用植物甲、植物乙分別進(jìn)行如下兩組實驗：

實驗1：①黃花×黃花→黃花；② 橙花×橙花→橙花∶黃花 = 3∶1；③ 紅花×黃花→紅花∶橙花∶黃花=1∶2∶1；④ 橙花×紅花→紅花∶橙花∶黃花=3∶4∶1。

實驗2：①紫花×白花→紫花?→紫花∶白花=9∶7；②白花×白花→紫花?→紫花∶白花=9∶7；③紫花×白花→紫花?→紫花∶白花=3∶1。

請分析結(jié)果回答下列問題：

(1)由實驗1中雜交組合________可判斷________為隱性性狀。

(2)植物甲的花色若由一對等位基因控制用A、a表示，若由兩對等位基因控制用A、a和B、b表示，以此類推，則雜交組合③中親代紅花的基因型是________，其自交后代的表現(xiàn)型及其比例為________。

(3)由實驗2的結(jié)果分析，植物乙的花色受________對等位基因控制。

(4)植物乙的花色若由一對等位基因控制用D、d表示，若由兩對等位基因控制用D、d和E、e表示，以此類推，則實驗2中三個雜交組合親本中白花類型的基因型依次為：

①________；②________、________；③________。組合②的F2中純合的白花植株占白花植株的比例為________。

解析：(1)由① 組不能確定黃花是顯性還是隱性。由②可知，子代出現(xiàn)性狀分離，黃花是隱性。由③組比值1∶2∶1可看成1∶1∶1∶1，即(1∶1)(1∶1)，即看成兩對基因測交的結(jié)果，而黃花是隱性性狀，基因型aabb，所以紅花的基因型只能是AaBb。將組合④ 比值3∶4∶1可看成3∶3∶1∶1可知，花色的基因是由兩對等位基因控制。橙花為單雜合，故AaBb自交后代比值為9∶6∶1。AB基因同時存在時為紅色，沒有AB基因就為黃色，只有A或B就為橙色。實驗1①：aabb×aabb；實驗1②：Aabb×Aabb或aaBb×aaBb；實驗1③：AaBb×aabb；實驗1④：Aabb×AaBb或aaBb×AaBb。

(2)由乙組① F2比值為9∶7可知，植物乙的花色受兩對等位基因控制。雙顯為紫花，其他情況都是白花，當(dāng)F1為雙雜合時子代分離比為9∶7，① 中雜交組合是DDEE×ddee；② 中雜交組合是DDee × ddEE；③ 中F2比值為3∶1，所以F1為DdEE或DDEe。親本雜交組合是DDEE×ddEE或DDEE×DDee組合② 的白花純合子有3種為DDee、ddEE、ddee。所以，概率為3/7。參考答案：(1)②(或④) 黃花(2)AaBb 紅花∶橙花∶黃花=9∶6∶1 (3)兩 (4)① ddee ② DDee ddEE ③ DDee或ddEE 3/7。

解題點(diǎn)撥：如何應(yīng)用下面這組分離比呢？③紅花×黃花→紅花∶橙花∶黃花=1∶2∶1；④ 橙花×紅花→紅花∶橙花∶黃花=3∶4∶1。1∶2∶1可看成1∶1∶1∶1的變式，結(jié)合② 橙花×橙花→橙花∶黃花=3∶1得出的黃花為隱性，可通過③ 組分離推導(dǎo)得出其親本應(yīng)該至少是2對等位基因測交的結(jié)果，從而得出親本的基因型為紅花(AaBb)×黃花(aabb)。3∶4∶1可看成3∶3∶1∶1的變式，從而輕松推導(dǎo)出親本組合：Aabb×AaBb或aaBb×AaBb。 9∶7 可看成9∶3∶3∶1的變式，從而輕松推導(dǎo)出親本組合是雙雜。試題中1∶2∶1不是基因型的分離比例，而是性狀的分離比，不能看成是1DD∶2Dd ∶1dd。

2 多對基因的分離比

涉及n對等位基因自由組合的分離比有(3∶1)n和(1∶1)n，由于涉及多對基因的分離比值之和較大，如n為4時，(3∶1)n的比值之和就為256，即44=256。在完全顯性條件下，雜合子自交后代中配子組合數(shù)為4n(n為等位基因?qū)?shù))，自交后代中配子組合數(shù)為雌雄配子的結(jié)合方式。

由于雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，所以雌雄配子的結(jié)合方式=雌配子種類數(shù)×雄配子種類數(shù)=2N×2M(N與M表示雜合子的對數(shù))。對于“某性狀受幾對等位基因控制”類型題，從“雌雄配子的結(jié)合方式”入手就會簡單易行。

例2 某植物紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制(例如，A、a；B、b；C、c…)，當(dāng)個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即A_B_C_…)才開紅花，否則開白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系，相互之間進(jìn)行雜交，雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下，下列說法不正確的是：( )

A．一對相對性狀可由多對等位基因共同控制

B．這種植物花色的遺傳符合基因的自由組合定律

C．本實驗中，植物的花色至少受4對等位基因的控制

D．各雜交組合中F1代紅色的基因型都不相同

解析：本題中乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中，F(xiàn)2代中紅色個體占全部個體的比例為81∶175，比例數(shù)相加=雌雄配子的結(jié)合方式=2n×2n=4n=256，n=4，可判斷這兩對雜交組合至少受4對等位基因控制。這兩組中F1代紅色的基因型相同，都是AaBbCcDd。答案D。

解題點(diǎn)撥：分離比涉及的數(shù)值較大時，用4n解決問題，先算出分離比數(shù)值之和，再計算n的數(shù)值，n的數(shù)值就是控制性狀的基因?qū)?shù)。

3 特殊分離比的特殊處理

有的變式分離比，如1∶6∶1，既可看成(3∶1)(1∶1)=3∶3∶1∶1的變式，也可看成(1∶1)(1∶1)(1∶1)的變式，變式分離比3∶12∶1既可看成9∶3∶3∶1的變式，也可看成(3∶1)(1∶1)(1∶1)的變式，這要結(jié)合試題的具體信息，靈活判斷其性狀是受2對基因控制還是3對基因控制。

例3 果皮色澤是柑橘果實外觀的主要性狀之一。為探明柑橘果皮色澤的遺傳特點(diǎn)，科研人員利用果皮顏色為黃色、紅色和橙色的三個品種進(jìn)行雜交實驗，并對子代果皮顏色進(jìn)行了調(diào)查測定和統(tǒng)計分析，實驗結(jié)果如下。

實驗甲：黃色×黃色→黃色

實驗乙：橙色×橙色→橙色∶黃色=3∶1

實驗丙：紅色×黃色→紅色∶橙色∶黃色=1∶6∶1

實驗?。撼壬良t色→紅色∶橙色∶黃色=3∶12∶1

請分析并回答(可由若干對基因共同控制一種性狀入手考慮)：

(1)上述柑橘的果皮色澤遺傳至少受________對等位基因控制，且遵循自由組合定律。

(2)根據(jù)雜交組合________可以判斷出________色是隱性性狀。

(3)若柑橘的果皮色澤由一對等位基因控制，用A、a表示，若由兩對等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此類推，則實驗丙中親代紅色柑橘的基因型是________。

解析：實驗丙中的分離比1∶6∶1可看成(3∶1)(1∶1)=3∶3∶1∶1的變式，也可看成(1∶1)(1∶1)(1∶1)的變式，如果看成第一種變式，親本中雙親至少有1對基因雙親均為雜合子，才能滿足3∶1，而親本中黃色為隱性，所以不能滿足題目條件，那就只能看成第二種變式，即得出親本至少有3對等位基因控制，即親本AaBbCc×aabbcc。

同理，實驗?。撼壬良t色→紅色∶橙色∶黃色=3∶12∶1的比例可看成9∶3∶3∶1的變式，也可看成(3∶1)(1∶1)(1∶1)的變式，但看成第一種變式，親本中雙親只有2對基因均為雜合子，才能滿足9∶3∶3∶1，而親本中紅色基因型為AaBb，而橙色的基因型不可能也是AaBb，所以不能滿足題目條件，那就只能看成第二種變式，即得出親本至少有3對等位基因控制，即親本紅花基因型為AaBbCc，橙色基因型只要有2對基因為雜合，另1對基因為隱性純合即可。

再根據(jù)實驗乙：橙色×橙色→橙色∶黃色=3∶1，親本中只有1對基因為雜合，假設(shè)為Aa，那么雙親基因型為Aabbcc，子代橙色基因型為AAbbcc和Aabbcc 2種。答案：(1)3 (2)乙 丁 (3)AaBbCc。

解題點(diǎn)撥：分離比1∶6∶1可看成(3∶1)(1∶1)=3∶3∶1∶1的變式，也可看成(1∶1)(1∶1)(1∶1)的變式，這種情況要結(jié)合試題給出的信息靈活處理。

4 致死現(xiàn)象中的分離比

有的變式分離比，其比值之和與正式分離比比值之和不等，如2∶1，6∶3∶2∶1，一定存在致死現(xiàn)象，如2∶1是3∶1的變式，是顯性純合致死所致，6∶3∶2∶1是9∶3∶3∶1的變式，是AA或BB致死。

例4：某種鳥類體色(基因用A、a表示)、條紋的有無(基因用B、b表示)是兩對獨(dú)立遺傳的相對性狀，下表是三組相關(guān)雜交試驗情況。請分析后回答問題：

第1組第2組第3組黃色無紋×黃色無紋↓黃色無紋 黃色有紋 3 ∶ 1 黃色無紋×綠色有紋↓綠色無紋 黃色無紋 綠色有紋 黃色有紋 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1綠色有紋×綠色有紋↓綠色有紋 黃色有紋2 ∶ 1

(1)根據(jù)________組雜交實驗結(jié)果，可判斷這兩對性狀中的顯性性狀分別是________。

(2)第3組雜交實驗后代比例為2∶1，請推測其原因最可能是________。根據(jù)這種判斷，若第二組后代中綠色無紋個體自由交配，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其比例應(yīng)為________。

解析：(1)第一組黃色無紋鳥自由交配，子代表現(xiàn)性狀無紋∶有紋=3∶1，知無紋為顯性；第三組的綠色有紋鳥自由交配，子代表現(xiàn)性狀綠色∶黃色=2∶1，知致死基因型為AA，控制綠色，且綠色為顯性。(2)第二組中黃色無紋與一綠色有紋作親本交配，子代有四種表現(xiàn)型，且比例為1∶1∶l∶1，該雙親的交配屬于測交類型，子代綠色無紋基因型為AaBb，根據(jù)孟德爾的自由組合定律，產(chǎn)生的后代，基因型應(yīng)為9/16 A_B_，3/16A_bb，3/16aaB_，1/16aabb。也就是雙顯∶單顯∶單顯∶雙隱的比例應(yīng)為9∶3∶3∶1。但因AA顯性純合致死，故致死的基因型應(yīng)為，雙顯中的1AABB、2AABb，單顯中的1AAbb。故F2的表現(xiàn)型及其比例應(yīng)為綠色無紋∶黃色無紋∶綠色有紋∶黃色有紋=6∶3∶2∶1。參考答案：(1)第一組和第三組 無紋、綠色 (2)A基因純合致死 綠色無紋∶黃色無紋∶綠色有紋∶黃色有紋=6∶3∶2∶1。

解題點(diǎn)撥：變式分離比之和小于正式分離比之和，一定存在致死現(xiàn)象，如2∶1是3∶1的變式，是顯性純合致死所致。如6∶3∶2∶1是9A_B_∶3aaB_∶3A_bb∶1aabb的變式，顯然是9A_B_變成了6A_B_，3aaB_變成了2aaB_或3A_bb變成2A_bb，推理得到是含有AA或BB的致死。

綜上，試題中如果出現(xiàn)的是正式的分離比，就直接根據(jù)分離比對應(yīng)出相應(yīng)的基因組成，如果試題中給出的分離比不是正式分離比，而是接近正式分離比的變式分離比，就先尋找變式分離比最本真的正式分離比，再用正式分離比來解題。如果涉及分離比值之和較大，最好用4n這個數(shù)學(xué)模型來判斷，而有的變式分離比可以轉(zhuǎn)化成不同的正式分離比的要結(jié)合試題情況具體靈活處理，有的變式分離比比值之和與正式分離比比值之和有偏離，可以從致死角度進(jìn)行思考。透過這些變式，尋找到與正式分離比之間的聯(lián)系，是解答涉及分離比遺傳題的關(guān)鍵。