正反交结果相同就一定是常染色体遗传吗

路毅

遗传学中的正反交是指具有一对相对性状的亲本在做杂交时，父母本交换，又叫互交。如现有两个亲本，用P1和P2表示。第一个杂交实验中P1♀×P2♂，第二个杂交实验P1♂×P2♀，前一个杂交组合称正交，后一个杂交组合称反交。把上述二组杂交合起来称为互交。正反交实验结果是否一致可以推断控性状的基因是在细胞质还是细胞核，还可以推断控性状的基因是在常染色体还是性染色体上。

在学习过程中，绝大多数学生认为，若正反交结果相同，则相关基因一定位于常染色体上。果真全部如此吗？下面将和大家一起探讨。

1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上

已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W、白眼w），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干纯合的雌雄果蝇可供选择。

1.1 实验方法

选择合适的果蝇进行正反交实验（正交：白眼雌果蝇×红眼雄果蝇；反交：红眼雌果蝇×白眼雄果蝇）。

假设1：若基因在常染色体上，则正反交结果如图1所示。

假设2：基因在X染色体上，则正反交结果如图2所示。

1.2 结果讨论

若正反交结果相同，则相应的基因位于常染色体上；若正反交结果不同，则相应的基因位于X染色体上。

1.3 应用

在未知显隐性性状条件下，判断控制相关基因位于常染色体上还是X染色体上。实验方法：设置正反交实验，观察子一代的表现型。

例题：从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种果蝇数量相等，每种体色果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上作出相应推断。

解析：根据题意，灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制。如果该等位基因位于常染色体，则该自然种群中控制体色的基因型有AA、Aa、aa三种。如果该对等位基因位于X染色体上，则该自然种群中控制体色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY五种。由于杂种个体表现出显性性状，所以在群体中显性性状的个体数量多，可以根据这一特点来区分显隐性状。常染色体遗传与性别无关，而伴X染色体遗传会表现出性状与性别相关联的特点，而且还表现出交叉遗传的特点，可根据这一方法来区分常染色体遗传和伴X染色体遗传。

结果与结论：

如果两个杂交组合的子代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体。

如果两个杂交组合的子代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体。

如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现为灰色，雌性全部表现为黄色；而在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上。

如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色；而在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。

2 探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体上的同源区段上

已知果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状（刚毛R、截毛r），且雌雄果蝇均有刚毛和截毛类型。现有若干纯合的雌雄果蝇可供选择。

2.1 探究方法及过程

选择果蝇进行正反交实验（正交：截毛雌果蝇×刚毛雄果蝇；反交：刚毛雌果蝇×截毛雄果蝇）。

假设1：若基因在常染色体上，则正反交结果相同（上一个实验已经证明）。

假设2：基因在X、Y染色体的同源区段上，则正反交结果如图3所示。

结果讨论：若正反交结果相同，则相应的基因可能位于常染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段上。

2.2 进一步探究

如何判断基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上？

2.2.1 方法

第一步：选择截毛雌果蝇与刚毛雄（基因型纯合）果蝇杂交。

其遗传图解如图4所示。

第二步：选取F1中雌、雄个体相互交配，观察其后代（子二代）表现型。

遗传图解分析如图5所示。

2.2.2 结果讨论

若雌雄个体中均有显隐性性状，则该基因位于常染色体上；若雄性个体只有显性性状，而雌性个体表现为显性和隐性两种性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。

综合以上实验探究过程及结果显示，正反交结果相同不一定是常染色体遗传，也有可能是基因位于X、Y染色体的同源区段上。在学习中，教师要提醒学生注意对实验结果的分析要全面。