不同對基因、等位基因間的相互作用

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1、不同對基因、等位基因間的相互作用 不同對基因間的相互作用 高中生物教材中講述的基因的自由組合現(xiàn)象是分別位于兩 對同源染色體上的基因控制兩對相對性狀遺傳的現(xiàn)象。這種 類型的題目大家都很熟悉， 就不再贅述，女口：女口：北京卷4、 福建卷 27 、四川卷 31 等。而在生物界中還存在著一些其他 情況，如位于非同源染色體上的非等位基因之間相互作用， 控制生物同一性狀的表現(xiàn)，主要有以下幾種情況： 2．1 基因互作：不同對的基因相互作用，出現(xiàn)了新的表現(xiàn) 型，這種現(xiàn)象叫做基因互作。F2表現(xiàn)型的比例仍然是 9 : 3 : 3 ： 1, 但它與孟德爾的兩對性狀自由組合所產(chǎn)生的 9 : 3 : 3的性狀 組合

2、比是完全不同的。如： 雞冠的形狀很多，除我們常見的單冠外，還有玫瑰冠、豌豆 冠和胡桃冠等。其形狀是由兩對等位基因（ P 和 p、 B 和 b） 控制，兩對基因按自由組合定律遺傳，如下表：基因組合 P 和 R 同時存在 （P_R_ ） P 存在， R 不存在 （ P_rr ） R 存在， P 不存在 （ppR_ ） P和R都不存在 （pprr ） 雞冠形狀 胡桃冠 玫瑰冠 豌豆冠 單冠 如果把純種豌豆冠的雞跟純種玫瑰冠的雞交配， F1 代的雞冠 是胡桃冠，它不像任何一個親本，而是一種新的類型； F1 代個體間相互交配，得到 F2 代，它們的雞冠有胡桃冠、豌 豆冠、玫瑰冠

3、和單冠，大體上接近 9 : 3 : 3 : 1，其中胡桃冠和 單冠是新出現(xiàn)的兩種類型。 在這個例子中可以認為胡桃冠的形成是由于 P 與 R 的互作， 單冠是由于 p 與 r 互作的結果。 2． 2 互補作用：兩對獨立遺傳的基因都是顯性狀態(tài)時共同 決定一種性狀的發(fā)育；當只有一對基因是顯性，或兩對基因 都是隱性時，則表現(xiàn)為另一種性狀，這種現(xiàn)象 F2 代出現(xiàn)兩 種表現(xiàn)型，比值為9 : 7發(fā)生互補作用的基因稱為互補基因。 如： 香豌豆中，只有當 C、R 共同存在時才開紅花，否則都開白 花。白花品種 A（CCrr ）與白花品種 B（ccRR ）雜交， F1 代（ CcRr ）全是紅花， F2 代

4、紅花：白花是 9（ C_R_ ）:（73C_rr 、 3ccR_ 、 1ccrr ）。這里的 C、R 即為互補基因。 2．3 累加作用：兩種顯性基因單獨存在時能表現(xiàn)相同的性 狀，兩種顯性基因同時存在時產(chǎn)生一種新性狀，兩種基因均 為隱性時又表現(xiàn)為另一種性狀， F2 代表現(xiàn)型有 3 種，比值 為 9: 6: 1。如： 安徽卷 4．南瓜的扁形、圓形、長圓形三種瓜形由兩對等 位基因控制（A、a和B、b）,這兩對基因獨立遺傳。現(xiàn)將 2 株圓形南瓜植株進行雜交， F1 收獲的全是扁盤形南瓜； F1 自交， F2 獲得 137 株扁盤形、 89 株圓形、 15 株長圓形南瓜。 據(jù)此推斷，親代圓形南瓜株

5、的基因型分別是 A、 aaBB 和 Aabb B、 aaBb 和 Aabb C、 AAbb 和 aaBB D、 AABB 和 aabb 【答案】 C 【解析】本題考查是有關基因自由組合定律中的非等位基因 間的相互作用，兩對等位基因控制一對相對性狀的遺傳，由 兩圓形的南瓜雜交后代全為扁盤形可知，兩親本均為純合子， 而從F1自交，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例接近 9 : 6 :看出，F(xiàn)1必 為雙雜合子。所以本題是考查基因間的累加作用：兩種顯性 基因同時存在時產(chǎn)生一種性狀，單獨存在時能分別表示相似 的性狀， 兩種基因均為隱性時又表現(xiàn)為另一種性狀， F2 代表 現(xiàn)型有3種，比值為9 : 6 : 1。所以兩

6、圓形的親本基因型為選 項 C 。 此種類型的還有 全國卷 1 （大綱卷） 33 2．4 抑制作用：在兩對獨立基因中，其中一對并不控制性 狀的表現(xiàn)，但當它處于顯性純合或雜合狀態(tài)時，對另一對基 因的表達有抑制作用。這種基因稱之為抑制基因。該種情況 下F2代表現(xiàn)型有2種，比例為13 : 3。如： 家蠶有結黃繭的，有結白繭的。黃繭基因是 丫，白繭基因是 y。抑制黃色出現(xiàn)的基因（I）對黃色出現(xiàn)的基因（i）是顯性。 把結黃繭的家蠶品種（iiYY ）跟結白繭的歐洲品種（IIyy ）交 配，F(xiàn)1代（IiYy）全是結白繭的，把子一代結白繭的家蠶相 互雜交， F2 代結白繭的與結黃繭的比率是 13（9I_Y

7、_、3I_yy、 1iiyy）: 3（iiY_）。 2．5 上位作用：某對等位基因的表現(xiàn)，受到另一對非等位 基因的影響，隨著后者的不同而不同，這種現(xiàn)象叫做上位效 應。 2．5．1 隱性上位作用：一對基因中的隱性基因可遮蓋另一 對非等位基因的表現(xiàn)， 這種現(xiàn)象叫做隱性上位作用。 F2 代表 現(xiàn)型有3種，比例為9 : 3 : 4。如： 新課標 湖南卷 32．某種自花受粉植物的花色分為白色、紅 色和紫色。 現(xiàn)有 4 個純合品種： l 個紫色 （紫）、1 個紅色 （紅 ）、 2 個白色 （白甲和白乙 ）。用這 4 個品種做雜交實驗，結果如 下： 實驗1:紫X紅，F(xiàn)l表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為3紫：1

8、紅； 實驗2 :紅X白甲，F(xiàn)l表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫：3紅：4 白； 實驗3 :白甲X白乙，F(xiàn)l表現(xiàn)為白，F(xiàn)2表現(xiàn)為白； 實驗4 :白乙X紫，F(xiàn)l表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫：3紅：4 白。 綜合上述實驗結果，請回答： （1） 上述花色遺傳所遵循的遺傳定律是 。 （2）寫出實驗1（紫X紅）的遺傳圖解（若花色由一對等位基因控 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 ）。遺傳圖解為 。 ⑶為了驗證花色遺傳的特點，可將實驗 2（紅X白甲）得到的 F2 植株自交，單株收獲 F2 中紫花植株所結的種子，每株的 所有種子單獨種植在一起可得到一個株系，

9、觀察多個這樣的 株系，則理論上，在所有株系中有 4/9 的株系 F3 花色的表 現(xiàn)型及其數(shù)量比為 。 【答案】（1）自由組合定律； 或 （3）9 紫 :3 紅 :4 白 【解析】（1）純合品種有四種，因此這是兩對相對基因控制 的性狀，因此應該遵循基因的自由組合定律。 （2） 實驗 1 的 F2 表現(xiàn)為 3 紫： 1 紅，說明是一對基因自交造成的，另一對 基因是純合，但是哪一對基因是隱性上位不知道，所以有兩 種情況；（3）在實驗2中，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫：3紅：4白，其 基因型為 9 紫（ 9A_B_ ）:3 紅（ 3A_bb ）:4 白（ 3aaB_ 、1aabb ） 或 9 紫（9

10、A_B_） :3 紅（3aaB_ ） :4 白（3 A_bb、laabb ）; 不管哪一種， 其中的紫花都是 A_B_ ， F3 的情況和 F2 一樣， 9 紫（ 1AABB 、 4AaBb 、 2AaBB 、 2AABb ）, 其中的 4/9 的 基因型和 F2 一樣，后代的比例仍然為： 9 紫:3 紅:4 白。 2．5．2 顯性上位作用：一對基因中的顯性基因可遮蓋另一 對非等位基因的表現(xiàn)， 這種現(xiàn)象叫做顯性上位作用。 F2 代表 現(xiàn)型也是3種，比例為12 : 3 : 1。如： 燕麥的外穎顏色受兩對基因控制， B 和 b 分別控制黑穎和非 黑穎， Y 和 y 分別控制黃穎和白穎。只要有一

11、個顯性基因 B 存在，植株就表現(xiàn)黑穎 （黑色素顏色很深， 即有黑色素存在， 有沒有黃色素區(qū)別不出） ，如果沒有顯性基因 B 的存在，有 顯性基因 Y 存在時， 表現(xiàn)為黃穎， 沒有 Y 存在時， 表現(xiàn)為白 穎。純合的黑穎品系（ BByy ）和黃穎品系（ bbYY ）雜交， 子一代全是黑穎（BbYy ）,子二代的分離比是黑穎：黃穎：白 穎=12（ 9B_Y_、3B_yy） : 3 bbY_）: 1 bbyy ）。 顯性上位與抑制基因的區(qū)別： 抑制基因本身不能決定性狀， F2 只有 2 種類型；顯性上位 基因除遮蓋其它基因的表型外， 本身還能決定性狀， F2 有 3 種類型。 2．6 重疊作用：指

12、兩對或兩對以上的顯性基因對表型能產(chǎn) 生相同的作用，只要有其中任何一個顯性基因存在，這個性 狀就能表現(xiàn)出來。當兩對基因都為隱性純合時表現(xiàn)另一新性 狀，這種互作方式稱重疊作用。這些具有相同效應的非等位 基因稱為重疊基因。 F2 表現(xiàn)型產(chǎn)生 15：1的比例。如： 在小麥皮色遺傳中，純種紅皮（ R1R1R2R2 ）與純種白皮 （ r1r1r2r2 ）雜交，子一代全部為紅皮（ R1 r1 R2r2 ），因基 因的重疊作用， F2 中 R1_R2_ 、 R1_r2r2 與 r1r1R2_ 表現(xiàn)為 紅皮， r1r1r2r2 表現(xiàn)為白皮，兩者之比為 15 (9R1_R2_ 、 3R1_r2r2、3r1r

13、1R2_ )： 1 (1r1r2r2 )。 以上各種情況實際上是 9：3：3：1 基本比例的演變，不同 分離比是由基因間相互作用的結果。所以，上述各種現(xiàn)象只 是表現(xiàn)型的比例有所改變，而基因型的比例仍然和獨立分配 是一致的，這是孟德爾遺傳比例的深化和發(fā)展，體現(xiàn)了高考 的能力立意。 3 數(shù)量遺傳 前面所講的性狀差異，都是明顯的不連續(xù)差異。這類性狀在 表面上都顯示質的差別， 所以叫做質量性狀。 除質量性狀外， 還廣泛地存在著另一類性狀差異，這些性狀的變異呈連續(xù)狀 態(tài)，界限不清楚，不易分類，這類性狀叫做數(shù)量性狀。動植 物的許多重要經(jīng)濟性狀往往都是數(shù)量性狀，如作物的產(chǎn)量、 成熟期，奶牛的泌乳量，棉

14、花的纖維長度、細度等等，都屬 于數(shù)量性狀。 每一個數(shù)量性狀是由許多對基因共同作用的結果，其中每一 個基因的單獨作用較小，與環(huán)境影響所造成的表型差異差不 多大小，因此，各種基因型所表現(xiàn)的表型差異就成為連續(xù)的 數(shù)量了。 上海卷 31 ．控制植物果實重量的三對等位基因 A/a、 B/b 、 C/c ，對果實重量的作用相等， 分別位于三對同源染色體上。 已知基因型為 aabbcc的果買重120克，AABBCC 的果實重 210 克?，F(xiàn)有果樹甲和乙雜交，甲的基因型為 AAbbcc ， F1 的果實重 135-165 克。則乙的基因型是 A. aaBBcc B. AaBBcc C. AaBbC

15、c D. aaBbCc 【答案】 D 【解析】因為 A、B、C 的作用相等而且相加，所以表現(xiàn)型 決定于基因型中顯性基因（大寫字母）的數(shù)目，對應果實的 重量，可分 7 類： （ 1 ）沒有一個大寫字母（ aabbcc ）；120 克 （ 2 ）一個大寫字母（ Aabbcc 、aaBbcc 、aabbCc ）；135 克 （ 3 ）兩個大寫字母 （AAbbcc 、aaBBcc 、aabbCC 、AaBbcc 、 AabbCc 、aaBbCc ）；150 克 （4） 三個大寫字母 （AABbcc 、AAbbCc 、AaBBcc 、aaBBCc 、 AabbCC 、 aaBbCC ）；1

16、65 克 （5） 四個大寫字母（ AABBcc 、AAbbCC ）；180 克 （6） 五個大寫字母 （AABBCc 、AABbCC 、AaBBCC ）；195 克 （7） 六個大寫字母（ AABBCC ）；210 克 F1 的果實重 135-165 克， F1 的基因型應該有一個、兩個、 三個顯性基因，因為甲的基因型為 AAbbcc ，甲的后代中至 少有一個顯性基因 A，所以乙的基因型只能是 aaBbCc。 等位基因間的相互作用 顯性的表現(xiàn)， 是等位基因在環(huán)境條件的影響下 ,相互作用的結 果，等位基因各自合成基因產(chǎn)物（一般是酶）控制著代謝過 程，從而控制性狀表現(xiàn)，由于等位基因的突變

17、，使突變基因 與野生型基因產(chǎn)生各種互作形式 ,因而有不同的顯隱性關系。 1． 1 完全顯性：具有一對相對性狀的兩個純合親本雜交， F1 的全部個體， 都表現(xiàn)出顯性性狀， 并且在表現(xiàn)程度上和顯 性親本完全一樣， 這種顯性表現(xiàn)叫做完全顯性。 在生物界中， 遺傳的完全顯性現(xiàn)象是比較普遍的。 機理：隱性基因為完全失去活性的突變基因 ,或顯性基 因足以控制代謝過程。 這種類型的題目大家都很熟悉， 就不再贅述， 如：江蘇卷 29、 海南卷 15 、天津卷 6 等。 1．2 不完全顯性：在生物性狀的遺傳中，如果 F1 的性狀表 現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間，這種顯性表現(xiàn)叫做不完全顯 性。 機理：基

18、因的作用不僅決定于產(chǎn)生什么樣的酶或基因產(chǎn)物， 而且還決定于它的數(shù)量 基因的劑量效應， 一個基因只能發(fā) 揮部分作用。 上海卷 11 、一對灰翅昆蟲交配產(chǎn)生的 91 只后代中， 有黑翅 22 只，灰翅 45 只，白翅 24 只。若黑翅與灰翅昆蟲交配， 則后代中黑翅的比例最有可能是 A. 33 ％ B．50％ C．67％ D ．100 ％ 【答案】 B 【解析】本題考查了基因的分離定律及考生的分析問題能力。 從題意可知，一對灰翅昆蟲交配產(chǎn)生的后代中出現(xiàn)了三種表 現(xiàn)型，比例約為： 1：2： 1，這正好是雜合子自交后代三種 基因型的比例， 說明黑翅和白翅都是純合子， 而灰翅雜合子， 若黑翅

19、與灰翅昆蟲交配，就是測交類型，比例為 1：1，所以 B 項正確。 1． 3 鑲嵌顯性：雙親的性狀在后代的同一個體不同部位表 現(xiàn)出來，形成鑲嵌圖式，這種顯性現(xiàn)象稱為鑲嵌顯性。 例：異色瓢蟲的鞘翅色斑的遺傳 黑緣型（SAuSAu ）X均色型（SESE ）— SAuSE （前緣后 緣均黑） 機理：親本基因可在個體的各自不同的部位表現(xiàn)顯性，即雜 合體中的 SAu 基因的顯性作用，在鞘翅前緣得到表現(xiàn)，而 SE 基因的顯性作用，在鞘翅的后緣得到表現(xiàn)。 1． 4 并顯性：也叫共顯性，在生物性狀的遺傳中，如果兩 個純合親本的性狀同時在 F1 的個體上顯現(xiàn)出來，這種顯性 表現(xiàn)叫做共顯性。 例： MN

20、 血型 LN、LM 基因是決定抗原的基因。 機理：控制性狀的一對基因各自產(chǎn)生互有差異的酶并分別發(fā) 生作用的結果。 在不完全顯性、鑲嵌顯性和共顯性這三種遺傳現(xiàn)象中， F2 表現(xiàn)型的數(shù)量比與基因型的數(shù)量比是完全一致的， F2 表現(xiàn)為 父本類型：新類型： 母本三種類型， 且比例為 1:2:1 ，因此， 只要知道了生物個體在遺傳中的表現(xiàn)型，就可以直接確定它 們的基因型。 鑲嵌顯性和共顯性是有不同的，共顯性是在同一組織同一空 間表現(xiàn)了雙親各自的特點，而鑲嵌顯性是在不同的部位分別 表現(xiàn)了雙親的表現(xiàn)型，鑲嵌在一起。 1． 5 致死基因：致死基因是指某個基因的存在能使個體或 配子致死，有以下幾種情況：

21、1． 5.1 據(jù)致死基因的顯隱性可分為： 1.5.1.1 隱性致死：指隱性基因純合時，對個體有致死作用。 如鐮刀型細胞貧血癥是隱性致死的， 即純合體 HbSHbS 是致 死的。植物中常見的白化基因也是隱性致死的，因為不能形 成葉綠素，最后植株死亡。 1.5.1.2 顯性致死：基因的致死作用在雜合體中表現(xiàn)的。如 人的神經(jīng)膠癥基因只要一份就可引起皮膚的畸形生長，嚴重 的智力缺陷，多發(fā)性腫瘤，所以這對基因是雜合的個體在很 年輕時就喪失生命。 1． 5.2 據(jù)致死基因發(fā)生作用的不同發(fā)育階段可分為： 1.5.2.1 配子致死： 指致死基因在配子時期發(fā)生作用， 從而不 能形成具有生活力的配子。

22、如：雌雄異株的高等植物剪秋羅有寬葉和窄葉兩種類型，寬 葉（B）對窄葉（b）呈顯性，等位基因位于 X染色體上，丫 染色體上無此基因。窄葉基因（ b ）會使花粉致死，因此， 對于基因型為XbY的雄性個體來說，只能產(chǎn)生含有 丫染色 體的雄配子。 1.5.2.2 合子致死：指致死基因在胚胎時期或成體階段發(fā)生作 用，從而不能形成活的幼體或個體早夭的現(xiàn)象。如： 全國卷（大綱卷 2 ） 4．已知某環(huán)境條件下某種動物的 AA 和 Aa 個體全部存活， aa 個體在出生前會全部死亡?，F(xiàn)有該 動物的一個大群體， 只有 AA、Aa 兩種基因型， 其比例為 1： 2。假設每對親本只交配一次且成功受孕，均為單胎

23、。在上 述環(huán)境條件下，理論上該群體隨機交配產(chǎn)生的第一代中 AA 和 Aa 的比例是（ ） A．1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 3:1 【答案】 A 【解析】本題考查了基因的分離定律及考生的分析問題能力。 從題意可知，群體中只有 1/3AA 、2/3Aa 兩種基因型，如果 不考慮 aa 個體在出生前會全部死亡， 隨機交配的后代中 AA、 Aa、aa 中的比例為： 4:4:1 ，事實是 aa 個體在出生前會全部 死亡，所以后代中 AA 、Aa 比例為 1：1，所以 A 項正確。 此種類型的還有 四川卷 31 、山東高考理綜 27 1． 6 復等位現(xiàn)象 復等位基因：在群體中 ,

24、同源染色體的相同位點上 ,可以存在 三個或三個以上的等位基因 ,遺傳學上把這種等位基因稱為 復等位基因。 說明：在一個正常二倍體的細胞中，在同源染色體的相同位 點上，只能存在一組復等位基因中的兩個 , 而且分離的原則 也是一樣的。像這樣，一個基因存在很多等位形式，稱為復 等位現(xiàn)象。 江蘇卷 20 ．噴瓜有雄株、雌株和兩性植株， G 基因決定雄株， g 基因決定兩性植株， 基因決定雌株。 G 對 g 、 是顯性， g 對是顯性，如： Gg 是雄株， g 是兩性植株， 是雌株。下列 分析正確的是 A． Gg 和 G 能雜交并產(chǎn)生雄株 B .一株兩性植株的噴瓜最多可產(chǎn)生三種配子 C .兩性植株自交不可能產(chǎn)生雌株 D .兩性植株群體內隨機傳柑.產(chǎn)生的后代中，純合子比 例高于雜合子 【答案】 D 【解析】本題考查了基因的分離定律及考生的分析問題能力。 從題意可知， Gg 、G 均為雄性，不能雜交， A 項錯誤；兩 性為 g 可產(chǎn)生兩種配子， B 項錯誤；兩性植株 g 可自交可 產(chǎn)生雌株， C 項錯誤；若兩性植株群體內隨機傳粉，則純合 子比例會比雜合子高， D 項正確