遺傳試題中的一代雜交與一次雜交

吳浩（安徽靈璧縣高樓中學 234224）

雜交實驗作為遺傳學中研究某種現象或解決某個問題的重要手段。如利用雜交實驗可進行育種設計、判斷某性狀的遺傳方式、鑒別某基因的存在位置及確定一對相對性狀中顯隱性等。但試題中常出現一代雜交實驗和一次雜交實驗，兩者實際上是不同的。一代雜交：前提是在一個世代內進行，可涉及到不同類型的親本雜交；而一次雜交實驗：前提是只一次，選擇什麼樣的雜交類型應該視具體的試題而定，但應確保是最佳的雜交組合，親本是唯一的。一代或一次雜交實驗的考查通常出現在2種類型的試題中：

一 探究等位基因位於常染色體上還是位於X染色體上

1 一代雜交實驗

【例1】 已知果蠅的直毛與非直毛是一對等位基因，若實驗室有純合的直毛和非直毛雌、雄果蠅親本，你能否通過一代雜交試驗確定這對等位基因是位於常染色體上還是位於X染色體上？請說明推導過程。

解析：假設直毛與非直毛是一對相對性狀，受一對等位基因控制（A和a）,且直毛為顯性（或非直毛為顯性結果一樣）。

（1） 若該等位基因位於常染色體上，則不論正交還是反交，結果是一樣的，都表現出顯性性狀。

（2） 若該等位基因位於X染色體上，則親本的基因型有：

雌的有：XAX A 和 X a X a ，雄的有 X AY 和X aY。則正反交為：

正交 親本 XAX A（♀）× X aY（♂）

直（或非直） ↓ 非直（或直）

子代 X AY XAX a

直（或非直）

雜交後代不論雌雄都表現為直或都為非直。

反交 親本 XaX a （♀）× X AY（♂）

非直（或直） ↓ 直（或非直）

子代 X AX a X aY

直（或非直） 非直（或直）

雜交後代雌雄個體表現型不一致，雌性個體全部表現父本的顯性性狀，雄性個體表現出母本的隱性性狀。

答案： 取直毛雌雄果蠅與非直毛雌雄果蠅，進行正交和反交（即♀直毛×♂非直毛，♀非直毛×♂直毛），若正、反交後代性狀表現一致，則該等位基因位於常染色體上；若正、反交後代性狀表現不一致，則該等位基因位於X染色體上。

點撥：此類試題若限制進行一代雜交實驗，可考慮進行正交和反交。

2 一次雜交實驗

【例2】一隻雌鼠的一條染色體某基因發生了突變，使野生型性狀變為突變型性狀。該雌鼠與野生型雄鼠雜交，F1的雌雄中均既有野生型，又有突變型。若要通過一次雜交試驗鑒別突變基因在X染色體上還是在常染色體上。選擇F1個體雜交最好是（ ）

A. 野生型（♀）×突變型（♂） B. 野生型（♂）×突變型（♀）

C. 突變型（♂）×突變型（♀） D.野生型（♀）×野生型（♂）

解析：野生型變為突變型，有2種情況：一是突變型為顯性，野生型為隱性（分別用A和a表示）；二是突變型為隱性，野生型為顯性。根據該雌鼠與野生型雄鼠雜交，F1的雌雄中均既有野生型，又有突變型，可以排除第二種情況。第一種情況，不論基因位於常染色體上 ，還是X染色體上都符合。

下面推斷4個答案組合的表現型：

A ：假設基因在常染色體上 假設基因在X染色體上

F1 aa（♀）×A a （♂） XaXa×XAY

↓ ↓

F2 A a aa XAXa XaY

突變型 野生型 （♀） 突變型 野生型 （♂）

B: 假設基因在常染色體上 假設基因在X染色體上

F1 aa（♂）×A a （♀） XaY×XAXa

↓ ↓

F2 A a aa XAXa XaXa XAY XaY

突變型 野生型 突變型 野生型 突變型 野生型

C: 假設基因在常染色體上 假設基因在X染色體上

F1 Aa（♀）×A a （♂） XAXa×XAY

↓ ↓

F2 AA A a aa XA XA XAXa XAY XaY

突變型 野生型 ( 突變型) 突變型 野生型

D: 假設基因在常染色體上 假設基因在X染色體上

F1 aa（♂）×a a（♀） XaXa × XaY

↓ ↓

F2 aa XaXa XaY

野生型 野生型 野生型

如通過一次雜交實驗，鑒定某等位基因是在常染色體上還是在X染色體上，應選擇的雜交組合是：隱性性狀的雌性與顯性性狀的雄性。用隱性性狀的雌鼠與顯性性狀的雄鼠雜交時，若後代雌鼠全為顯性性狀，雄鼠全為隱性性狀，則該基因位於X染色體上；若後代雌雄鼠中都有顯性性狀，則該基因位於常染色體上。答案：A。

點撥：此類試題若限制一次雜交實驗，可考慮選擇雌（隱性性狀）與雄（顯性性狀）雜交，考察後代性狀。

二 在一對相對性狀中關於顯隱性判斷試題中的應用

1 一次雜交

【例 3】 若已知果蠅的直毛和非直毛是位於X 染色體上的一對等位基因。但實驗室只有從自然界捕獲的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蠅各一隻和非直毛雌、雄果蠅各一隻，你能否通過一次雜交試驗確定這對相對性狀中的顯性性狀，請用標準遺傳圖解表示並加以說明和推導。

解析：本題的關鍵詞是「一次雜交試驗」。如果考慮採用直毛雌、雄果蠅或非直毛雌、雄果蠅雜交的話，則很難在一次雜交實驗中判斷出來。具體的分析如下：

XAXA ×XAY XaXa ×XaY XAXa×XAY

↓ ↓ ↓

XAXA XAY XaXa XaY XAXA XAXa XAY XaY

（圖一） （圖二） （圖三）

由於相同性狀的親本雜交，後代性狀相同的話，可以對應圖一和圖二，是難以判斷出誰是顯性還是隱性。所以該方案不合適。如果考慮採取兩隻不同性狀的雌雄果蠅雜交一次，根據後代的性狀則很容易作出判斷。

答案：

能 遺傳圖解如下：

圖一 圖二 圖三

XAXA × XaY XaXa × XAY XAXa×XaY

↓ ↓ ↓

XAXa XAY XAXa XaY ♀ XAXa XaXa

♂ XAY XaY

說明：任取兩隻不同性狀的雌雄果蠅雜交，若後代只出現一種性狀，則該雜交組合中雌果蠅的性狀為顯性（圖一）；若後代果蠅雌雄各為一種性狀，則該雜交組合中雄果蠅的性狀為顯性（圖二）；若後代中雌雄果蠅均有兩種不同性狀且各佔1/2，則該雜交組合中雌果蠅性狀為顯性（圖三）。

點撥：此類試題若限制進行一次雜交實驗，可考慮選擇不同性狀的個體雜交，而不採用同一性狀中個體雜交。

2 一代雜交實驗

【例4】已知牛的有角和無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因A和a控制。在自由放養多年的牛群中，無角的基因頻率與有角的基因頻率相等，隨機選1頭無角公牛和6頭有角母牛，分別交配每頭母牛隻產一頭小牛，在6頭小牛中，3頭有角，3頭無角。根據上述結果是不能夠確定這對相對性狀中的顯性性狀。為了確定有角和無角這對相對性狀的顯隱性關係，用上述自由放養的牛群（假設無突變發生）為實驗材料，在一代內進行新的雜交實驗，應該怎樣進行？（簡要寫出雜交組合，預期結果並得出結論）。

解析：實驗目的：確定有角和無角這對相對性狀的顯隱性關係。顯性隱性確定的方法有：①雜合子自交，後代出現新的性狀為隱性性狀，則親本性狀為顯性性狀；②純合子自交，後代都是純合子。實驗方案：選擇多對有角牛與有角牛雜交，其中多對很關鍵。預期結果與結論：如果後代出現無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果後代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性——因為親本是多對有角牛雜交，可能含有雜合子。（註：選擇多對無角牛與無角牛雜交也可以，但是結果不同）

答案：從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交（有角牛×有角牛）。如果後代出現無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果後代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性 。

點撥：此類試題若限制進行一代雜交實驗，可考慮選擇同一性狀中的多對個體進行雜交，考察後代性狀變化特點。

推薦閱讀：