测交解读及实例分析

湖北 马宁莎

测交解读及实例分析

湖北 马宁莎

本文旨在分析测交的原理、意义及应用，并结合实例具体描述。剖析测交实验结果可推测显性亲本产生配子的种类和比例，明确显性亲本的基因型；也可进一步来确定不同对基因在染色体上的位置关系。

一、测交原理分析

孟德尔应用测交实验对分离现象和自由组合现象的解释进行验证，即证明了生物体减数分裂过程中等位基因分离及非同源染色体上非等位基因自由组合的行为规律。测交实验是让F1（杂种子一代）与隐性纯合子杂交。根据测交实验中子代的表现型及比例可推出显性亲本产生配子的种类和比例，也就可明确显性亲本的基因型。测交实验实际可理解为“测定显性性状基因型的杂交”。

【例1】生物中缺失一条染色体的个体叫单体（2n－1）。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇（2n=8）中，点状染色体（4号染色体）缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。 果蝇群体中存在短肢个体，短肢基因位于常染色体上，将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1，F1自由交配得F2，子代的表现型及比例如下表：

短肢 正常肢F10 85 F279 245

现提供有非单体的正常短肢果蝇、正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇，请设计实验探究短肢基因是否位于4号染色体上。

【解析】由表格内容F1都是正常肢、F2中正常肢∶短肢=3∶1可推知正常肢为显性性状，短肢为隐性性状。设该对性状由等位基因A、a控制。正常的短肢果蝇基因型为aa，若短肢基因不位于4号染色体上，则正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇的基因型为AA；若短肢基因位于4号染色体上，则正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇的基因型用A_表示，“_”表示染色体缺失，其上面的基因也随之缺失，对性状表现没有影响，这样A_控制性状的表现就可等同于Aa的作用。本题实际为探究正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇的基因型是AA还是Aa。明确了这点，则可采用测交的方法来进行探究。

【答案】（（1）实验设计：

①正常的短肢果蝇个体与正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇交配，获得子代；

②统计子代的性状表现，并记录。

（2）实验结果预测及结论：

a.若子代全为正常肢，则说明短肢基因不位于4号染色体上；

b.若子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为1∶1，则说明短肢基因位于4号染色体上。

（3）遗传图解如下：

图1 短肢基因不在4号染色体上

图2 短肢基因在4号染色体上

二、测交原理的应用

根据测交的结果可推知显性亲本产生配子的种类及比例，在此基础上更可进一步来判断不同对基因在染色体上的位置关系。下图以两对基因分别控制两对相对性状为例，具体讨论亲本产生配子的情况（有不同位置关系下的两对基因）。由图3-1可知亲本测交后代有四种表现型且比例为1∶1∶1∶1；由图3-2可知亲本测交后代有两种表现型且比例为1∶1；由图3-3可知亲本测交后代也有四种表现型但比例不等于1∶1∶1∶1，其中两种表现型的比例大。

图3-1

图3-2

图3-3

【例2】某种昆虫的雌、雄个体比例为1∶1，现有一雄虫的表现型是灰体色、红眼、长翅、蓝粉斑点翅、宽口器，它的基因型如图4，其中基因HA与HB为共显性关系。某同学设计实验：取隐性性状的黑体色、白眼、短翅、无斑点翅、窄口器的雌虫（tthhggeeXrXr）与图4的雄虫进行交配，产卵1 000枚，随机发育成熟的有800枚，其子代表现型及数目如下表。请据实验结果来判断这些性状与相关基因之间的定点关系。

图4

内容一红眼宽口 红眼窄口 白眼宽口 白眼窄口♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂200 0 0 200 200 0 0 200内容二红眼灰身 红眼黑身 白眼灰身 白眼黑身♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂100 100 100 100 100 100 100 100内容三红眼蓝斑点 红眼粉斑点 白眼蓝斑点 白眼粉斑点♀ ♂ ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂150 150 50 50 50 50 150 150内容四短翅蓝斑点 短翅粉斑点♀♂♀♂200 200 200 200

【解析】（1）本题中雌性亲本为隐性纯合子，雄性亲本为显性杂合子，因此亲本的杂交组合为测交。表格中后代的表现型及比例可体现出雄性亲本（显性杂合子）产生配子的基因型及比例。清楚了这一点问题就变得很容易了。

（2）图中只有R、r这对等位基因位于X染色体上，根据表格内容一，子代雌性都是宽口、雄性都是窄口，说明口器这对性状遗传与性别相关联，属于伴性遗传。即R控制宽口器、r控制窄口器。内容一中子代有四种表现型且比例为1∶1∶1∶1，说明眼色与口器两对相对性状可自由组合，控制它们性状的两对基因之间可自由组合，不在同一对染色体上，则控制眼色的基因不在性染色体。

（3）表格内容二，子代雌雄表现一样，四种表现型且比例为1∶1∶1∶1，说明控制眼色与体色的两对基因在不同对染色上，可自由组合。

（4）表格内容三，子代雌雄表现一样，四种表现型比例不等于1∶1∶1∶1且有两种表现型多，说明控制眼色与斑点翅的两对基因在一对染色体上，发生了交叉互换。

（5）表格内容四，子代雌雄表现一样，两种表现型且比例为1∶1，说明控制翅形与斑点翅的两对基因也在同一对染色体上，但没有发生交叉互换。

（6）由以上分析确定控制眼色、翅形与蓝粉斑点的这三对基因应在一对常染色体上，结合图4，三对基因都在染色体1、2上；而控制体色的基因在不同对的常染色体3、4上，即G、g分别控制灰黑体色。

（7）已知基因HA与HB为共显性关系，HAHB与hh杂交子代HAh和HBh会出现两种表现型且比例为1∶1，由表格内容三和四都可推知HAHB控制蓝粉斑点。

（8）最后眼色、翅形性状具体该对应T、t和E、e哪对基因。因控制眼色与斑点翅的两对基因发生了交叉互换，而控制翅形与斑点翅的两对基因连锁没有发生交叉互换，根据这一点，1、2染色体上交叉互换的位置应该发生在T、t与E、e如图5所示。这样控制眼色的基因更可能是T、t；控制翅形的基因更可能是E、e。

图5

三、总结

以上结合实例探讨了测交的原理实质和应用。分析测交子代的表现型及比例，来推知显性亲本的配子种类和比例，并进一步确定基因之间的位置关系。正确理解测交的原理意义，在实际解题中可有利于理清思路，条理清晰，迅速作答，起到事半功倍的作用。

（作者单位：湖北省襄阳市第四中学）