例析顯隱性性狀判斷的常規方法

對控制某生物突變體的基因是顯性基因還是隱性基因進行準確判斷，是高考中經常出現的試題。判斷顯、隱性狀的一般規律是：兩個相對性狀的親本雜交，若子代只表現一個親本的性狀，則這個性狀為顯性；若子代表現出兩個親本的性狀，可用假設法判斷——假設某一個親本的性狀為顯性（隱性），按照假設的條件去推算，若與假設不相符，則假設不成立，可判斷出親本的顯隱性；若與事實相符，應再假設另一親本的性狀推算是否與事實相符，如果也與事實相符，則無法判斷顯、隱性，可再設計實驗予以確認，設計的原則一般是選用相同性狀的個體雜交，若後代一旦出現不同性狀（除了基因突變），則該不同性狀一定是隱性。這種題不僅考查學生的基本生物學知識，而且考查學生的分析、推理、綜合和運用能力，常規方法例析如下：

　　1、自交法：確定顯隱性性狀的首選方法，通過觀察其後代有無性狀分離來確定性狀的顯隱性。

　　方法：相同性狀親本雜交→後代出現不同性狀→隱性性狀→親本都為雜合子。即表現型相同的親本進行雜交，後代出現性狀分離，新出現的性狀為隱性性狀。這種方法對於常染色體遺傳，伴X遺傳都適用。其原理是看雜合子的表現型，雜合子表現出來的性狀就是顯性性狀。

　　範例1：豌豆種子的形狀是由一對等位基因R和r控制，下表是有關豌豆種子形狀的三組雜交試驗結果。

　　從表中第_________個組合的試驗可以推知，顯性性狀是____________。

　　分析：圓粒×圓粒→後代出現不同性狀皺粒→皺粒為隱性性狀→圓粒為顯性性狀。

　　或圓粒×皺粒→後代只出現一種圓粒性狀→圓粒為顯性性狀。

　　答案：從表中第一個組合的試驗可以推知，顯性性狀是圓粒。

　　或從表中第三個組合的試驗可以推知，顯性性狀是圓粒。

　　2、雜交法：讓具有相對性狀的兩親本相交，通過觀察後代的表現型來確定性狀的顯隱性。

　　方法：⑴不同性狀的親代雜交→後代只出現一種性狀→顯性性狀→具這一性狀的親本為顯性純合子。即表現型不同的親本雜交，F1的表現型相同，則F1表現出來的性狀就是顯性性狀。這種判斷方法適用於常染色體遺傳，也適用於伴X遺傳。其原理是孟德爾的顯性性狀的定義。如範例1中可以根據此法由第三組雜交試驗結果推知顯性性狀是圓粒。

　　⑵判斷突變性狀的顯隱性時，可選用突變型和野生型進行正交和反交，觀察子代的性狀表現即可推知。正交：野生型雌性×突變型雄性；反交：野生型雄性×突變型雌性。

　　若正反交的子代都是突變型或突變型多於野生型且與性別無關，則突變型為顯性性狀；

　　若正反交的子代都是野生型或野生型多於突變型且與性別無關，則野生型為顯性性狀。

　　範例2：家兔是經濟價值較高的飼養動物，一隻雌兔一胎往往能生出十幾隻小兔。某大型養兔場從一批正常種兔繁殖的大量仔兔中發現了少數矮生小兔（有雌有雄）。經研究得知，該矮生性狀是由於親代種兔在形成配子過程中某染色體上的基因發生突變，引起功能蛋白結構異常所致。

　　⑴若該突變為常染色體上的基因突變，請設計雜交實驗方案確定該基因突變屬於顯性突變還是隱性突變。

　　⑵若該突變為X染色體上的基因突變，請設計雜交實驗方案確定該基因突變屬於顯性突變還是隱性突變。

　　分析：正常和矮生是一對相對性狀，其中必有一性狀為隱性基因純合子，另一性狀為顯性性狀，其基因型可能為純合子也可能為雜合子。為判斷突變性狀的顯隱性，可選用突變型矮生兔和野生型正常兔進行正交和反交，觀察子代的性狀表現及與性別是否相關即可推知。

　　答案：⑴法一（自交法）：取多對子代突變型矮生兔異性個體交配。

　　若雜交後代出現了野生型正常兔，則矮生為顯性突變所致；

　　若雜交後代僅出現突變型矮生兔，則矮生為隱性突變所致。

　　法二（雜交法）：取子代矮生兔與親代異性正常兔雜交（正常雌兔×矮生雄兔、正常雄兔×矮生雌兔）。

　　若雜交後代全為矮生小兔或矮生小兔多於正常小兔且與性別無關，則該突變為常染色體顯性突變；

　　若雜交後代全為正常小兔或正常小兔多於矮生小兔且與性別無關，則該突變為常染色體隱性突變。

　　⑵法一（雜交法）：取子代矮生兔與親代異性正常兔雜交（正常雌兔×矮生雄兔、正常雄兔×矮生雌兔）。

　　若在雜交組合正常雌兔×矮生雄兔中，子一代中的雄兔全部表現正常，雌兔全部表現矮生；在雜交組合正常雄兔×矮生雌兔中，子一代中的矮生個體多於正常個體，則該突變為X染色體顯性突變；

若在雜交組合正常雄兔×矮生雌兔中，子一代中的雄兔全部表現矮生，雌兔全部表現正常；在雜交組合正常雄兔×矮生雌兔中，子一代中的正常個體多於矮生個體，則該突變為X染色體隱性突變。

　　法二：任取兩隻不同性狀的雌、雄兔雜交。

　　若子代雌兔表現出親本雌兔性狀（如圖A、B），則親本雄兔性狀為隱性。

　　若子代雌兔不表現親本雌兔性狀（如圖C），則親本雄兔性狀為顯性。

　　3、假設法：通用方法，特別是自交法和雜交法無法判斷的，均可用此法。考慮各種情況，通過設定基因來探究後代的表現型是否符合題意（與題目中提供的事實作比較）來確定性狀的顯隱性。

　　方法：兩個相對性狀的親本雜交，若子代只表現一個親本的性狀，則這個性狀為顯性；若子代表現出兩個親本的性狀，可用假設法判斷。在運用假設法判斷顯隱性性狀時，若出現假設與題目中提供的事實相符的情況時，要注意兩種性狀同時做假設或對同一性狀做兩種假設，切不可只根據一種假設做出片面的結論。但若假設與題目中提供的事實不相符時，則不必再做另一假設，可予以直接判斷。

　　範例3：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，每頭母牛隻產了1頭小牛，在6頭小牛中，3頭有角，3頭無角。

　　⑴根據上述結果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀？請簡要說明推理過程。

　　⑵為了確定有角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，再進行新的雜交實驗，應該怎樣進行？（簡要寫出雜交組合，預期結果並得出結論）

　　分析：此題中已知控制有角與無角這一相對性狀的基因位於常染色體上，親本表現型不同，後代又出現性狀分離，即有角牛×無角牛→有角牛、無角牛，無論有角還是無角作為顯性性狀，Aa×aa交配組合都能產生這種結果，因而不能做出顯隱判斷，要判斷其性狀的顯隱性，只能用假設法。

　　答案：⑴不能確定。①假設無角對有角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個交配組合的後代或為有角或為無角，概率各為1/2。6個組合後代合計出現3頭無角小牛、3頭有角小牛，符合題意。②假設無角對有角為隱性，則公牛的基因型為aa，6頭母牛可能有兩種基因型，即AA和Aa。AA的後代均為有角。Aa的後代或為無角或為有角，概率各為1/2。由於配子的隨機結合及後代數量少，實際分離比例可能偏離1/2。所以，只要母牛中含有Aa基因型的頭數大於或等於3頭，那麼6個組合後代合計也會出現3頭無角小牛和3頭有角小牛，符合題意。

　　綜上所述，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性。

　　⑵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。

　　範例4：一批經多代種植果實均為紅色的柿子椒種子被帶上太空，將遨遊過太空的柿子椒種子種植後，第一年收穫的柿子椒均為紅色，用收穫的種子再種，第二年發現有數株所結柿子椒均為黃色。根據已知，你能否確定柿子椒果色的顯隱性？請簡要說明推斷過程（設控制果色的基因為A,a）。

　　分析：紅色柿子椒遨遊太空→種植遨遊過太空種子→第一年收穫的柿子椒均為紅色→收穫的種子再種→第二年發現有數株所結柿子椒均為黃色。柿子椒為兩性花，無性別之分，所以為常染色體遺傳。

　　答案：法一（假設法）：能確定。①假設紅色對黃色為顯性，則遨遊太空的柿子椒（胚）基因型為AA(紅色）。若發生基因突變，可能結果是Aa或aa，其中aa種子種植在第一年不可能收穫紅色椒，所以突變結果只能是Aa。播種上述Aa種子，第一年收穫的柿子椒，果色表現為紅，胚基因型有的為aa，次年種植，aa種子長成的植株均結黃色果實。符合題意。②假設紅色對黃色為隱性，則遨遊太空的柿子椒（胚）基因型為aa (紅色）。若發生基因突變，可能結果是Aa或AA，不論是AA還是Aa的突變株，在第一年都不可能收穫紅色椒，這不符合題意。

　　綜上所述，紅色對黃色為顯性。

　　法二（自交法）：相同性狀（紅色柿子椒）親本雜交→後代出現不同性狀（黃色柿子椒）→黃色為隱性性狀。即表現型相同的親本進行雜交，後代出現性狀分離，新出現的性狀為隱性性狀。