为何出现3:1的性状分离比

为何出现3:1的性状分离比,第1张

(1)F1的全部植株,都只表现某一亲本的性状显性性状),而另一亲本的性状,则被暂时遮盖而未表现(隐性性状)

(2)在F2里,杂交亲本的相对性状——显性性状和隐性性状又都表现出来了,这就是性状分离现象由此可见,隐性性状在F1里并没有消失,只是暂时被遮盖而未能得以表现罢了

(3)在F2的群体中,具有显性性状的植株数与具有隐性性状的植株数,常常表现出一定的分离比,其比值近似于3∶1

正常条件下,孟德尔分离比为9:3:3:1,但由于非等位基因之间存在相互作用,孟德尔分离比会被修饰,而发生改变,但两对等位基因的遗传仍遵循自由组合定律。因此,通过分析正常条件下F2的性状分离比,并适当变形,就可以建立“基因互作”条件下的性状分离比模型。巧用性状分离比模型,将会使“基因互作”问题的解答变得更加直观和简捷。

一、积加作用(9∶6∶1)

两种显性基因同时处于显性状态时表现一种性状;只有一对处于显性状态时表现另一种性状;两对基因均为隐性纯合时表现为第三种性状。子一代(AaBb)自交,子二代中应该为:9/16A_B_,3/16A_bb,3/16aaB_,1/16aabb。由于基因间的积加作用,其中9/16 A_B_表现为一种性状,6/16(A_bb+aaB_)表现为另一种性状,1/16aabb表现为第三种性状,故性状分离比为9∶6∶1。

例2 一种观赏植物,纯合的蓝色品种与纯合的红色品种杂交,F1全为蓝色,F1自交,F2为9蓝:6紫:1红。若将F2中的紫色植株用红色植株授粉,则后代表现型及比例为()

A2红:1蓝 B2紫:1红 C1红:1紫 D3紫:1红

答案:B

解析:根据分离比为9:6:1,可推知蓝色是双显性性状,紫色是一显一隐的性状,红色是双隐性性状。设这两对等位基因为A与a,B与b,那么红色植株基因型必然是aabb,花粉的基因型是ab。故F2中的紫色植株为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。若将F2中的紫色植株用鲜红色植株授粉,则后代表现型为紫色植株的占4/6(2/6Aabb+2/6aaBb),后代表现型为鲜红植株的占2/6aabb。

二、互补作用(9 ∶7)

两对独立遗传的基因同时处于显性状态时,决定一种性状的表现,其他情况则表现为另一种性状。子一代(AaBb)自交,子二代中应该为:9/16A_B_,3/16A_bb,3/16aaB_,1/16aabb。由于显性基因A与显性基因B间的互补作用,只有9/16 A_B_表现为一种性状,其余的7/16都表现为另一种性状,故性状分离比为9 ∶7。

例1 香豌豆的花色有紫花和白花两种,显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花:白花=9:7。下列分析不正确的是( )

A两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP

BF1测交结果紫花与白花的比例为1:1

CF2紫花中纯合子的比例为1/9

DF2中白花的基因型有5种

答案:B

解析:双显性的个体开紫花,其他基因型开白花,基因型是5种:CCpp、ccPP、Ccpp、ccPp、ccpp ,F2的性状分离比为紫花:白花=9:7,即紫花:白花=9:(3+3+1),F1基因型应是CcPp,亲本纯合白花,基因型只能是CCpp与ccPP,F1测交,子代基因型是:Cc Pp:Ccpp:ccPp :ccpp=1:1:1:1 紫花与白花的比例为1:3。

三、显性上位(12∶3∶ 1)

一种对显性基因的产物抑制另一种显性基因的产物,只有在上位基因不存在时,被遮盖的基因才能表达。子一代(AaBb)自交,子二代中应该为:9/16A_B_,3/16A_bb,3/16aaB_,1/16aabb。由于显性基因A对显性基因B具有显性上位作用,其中12/16( A_B_+A_bb)表现为一种性状,3/16aaB_表现为另一种性状,1/16aabb表现为第三种性状,故性状分离比为12∶3∶ 1。

例3 在两对等位基因自由组合的情况下,F1自交后代的性状分离比是12:3:1,则F1测交后代的性状分离比是()

A1:3 B3:1

C2:1:1 D1:1

答案 C

解析 两对等位基因的自由组合中,正常情况下F1自交后代F2的性状分离比为9:3:3:1,若F2的性状分离比为12:3:1,说明正常情况下F2的四种表现型(A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1)中的两种表现型(A_B_和A_bb或A_B_和aaB_)在某种情况下表现为同一种性状,则F1测交后代的性状分离比为2:1:1。

四、隐性上位( 9∶3∶4 )

在两对互作的基因中,其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用。子一代(AaBb)自交,子二代中应该为:9/16A_B_,3/16A_bb,3/16aaB_,1/16aabb。由于成对的隐性基因aa对另一对基因具有隐性上位作用,其中9/16 A_B_表现为一种性状,3/16A_bb表现为另一种性状,4/16(aabb+16aaB_)表现为第三种性状,故性状分离比为9∶3∶4。

例4 2003年10月发射的“神舟五号”在航天搭载实验中,有一批基因型为BbCc的实验鼠,已知B决定黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色)。则实验鼠繁殖后,子代表现型黑色∶褐色∶白色的理论比值为()

A9:3:4 B9:4:3C 3:4:9D4:9:3

答案:A

解析:由题意可知,后代B C 类型毛色为黑色,占9/16;bb C 类型毛色为褐色,占3/16;B cc和bbcc类型毛色为白色,占4/16(3/16+1/16=4/16)。

五、重叠作用(15∶1 )

两对独立遗传的基因中,当有显性基因存在时,表现为一种性状;当两对基因都为隐性状态时,表现为另一种性状。子一代(AaBb)自交,子二代中应该为:9/16A_B_,3/16A_bb,3/16aaB_,1/16aabb。由于基因间的重叠作用,其中15/16( A_B_+aaB_+A_bb)表现为一种性状,1/16aabb表现为另一种性状,故性状分离比为15∶1。

例5 在荠菜中三角形的角果是由两对非等位基因T1和T2所决定。其隐性基因t1和t2决定长筒形角果,现用具有不同显性非等位基因的三角形角果杂交,则F2中表现型的类型及比例为( )

A3:1 B13:3 C1:1 D15:1

答案:D

解析:亲本的基因型为T1T1t2t2×t1t1T2T2得F1为T1t1T2t2,再相互杂交得:F2 ,t1t1t2t2表现为长筒形,其余均为三角形,故三角形:长筒形=15∶1。

六、抑制作用(13:3)

两对独立基因中的一对显性基因本身不能控制性状的表现,但对另一对基因的显性表现有抑制作用。子一代(AaBb)自交,子二代中应该为:9/16A_B_,3/16A_bb,3/16aaB_,1/16aabb。由于显性基因A对另一对基因的显性表现具有抑制作用,其中13/16( A_B_+A_bb+aabb)表现为一种性状,3/16aaB_表现为另一种性状,故性状分离比为13∶3。

例6 蚕的**茧(Y)对白色茧(y)是显性,抑制**出现的基因(I)对**出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中白色茧对**茧的分离比是( )

A3:1 B13:3 C1:1 D15:1

答案:B

解析:依题意可知,只有基因型为iiY_的个体才表现为**茧,其余基因型的个体均为白色茧。杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,**茧(iiY_)蚕占3/16,白色茧占13/16。

作者简介:周伟,生物奥赛主教练。主要从事生物教学与奥赛培训研究,近年来在《生物学教学》、《中学生物教学》、《吉首大学学报》、《新高考》、《考试报》、《素质教育报》、《中学生理化报》、《中学生学习报》、《当代中学生报》等报刊上发表文章60多篇。

F3是第三代的意思。

性状分离比,以一对相对性状为例(例如本题的灰种皮(G)和白种皮(g),或黄子叶(Y)和绿子叶(y))在杂合F1(Gg)自交后,F2代所显示的性状表现型的比例。其中GG+Gg个体数比上gg个体数理论上等于3:1。

子叶颜色是由基因决定,所以F2代便可观察到性状分离。

而种皮属于母体上一代植物的性状,F2的种皮是F1的性状,所以要想知道F2的种皮颜色,只有等到F3代种子发育成熟时才能知道。

所以答案为F3 and F2

后代中相对性状的分离比,一对性状的话Aa与Aa杂交后代基因比AA:Aa:aa是1:2:1。而性状分离比是显性性状比隐形性状是3:1,因为AA与Aa都是显性性状~两队等位基因更加复杂~

可以。

如果非要较真的话,直接说“可以”是不严谨的,应该说“几乎不可能在性染色体上”。因为性状分离比是实际观测到的数据,和理论比例会有偏差,当运气非常非常不好(或者应该说非常非常好?)的时候,也可能虽然就是在性染色体上但也出于偶然出现了3:1这个比例并且非常不符合理论值。观测样本量越大这种情况越不容易发生,但其概率永远不可能为0,永远都有那么一丝丝可能会发生。

另外多说两句,涉及到性染色体的基因其实做性状分离实验是很复杂的。假如把性状分离实验定义为:取性状A和性状a亲本交配 -> 选择性状A的F1代交配 -> 观察F2代性状比例,那么如果这个基因在性染色体上,你会发现有好几种情况到了第二步就做不下去了,因为根本找不到符合条件的雌雄配对。具体情况可以自己假设一下画一画。

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