遗传中的一些特殊类型

湖北 孟大顺

遗传中的一些特殊类型

湖北 孟大顺

遗传部分是生物高考考试的重点内容，最能体现学生的生物科学素养。遗传中特例较多，为拓展视野、提升能力，现对其梳理归类，以便大家复习备考。

1 表现型与基因型

1.1 表型模拟

表型模拟又称表型模写或拟表型，是指因环境条件的改变所引起的表型改变类似于某基因型改变引起的表现型变化的现象。

【例1】大部分普通果蝇身体呈褐色（YY），具有纯合隐性基因的个体yy呈黄色。但是，纯合的YY品系如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，这就称为“表型模拟”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。

（1）从变异的类型看，该题中“表型模拟”属于________________________。

（2）现有一只黄色果蝇，为判断它是否属于纯合yy，请补充完整以下实验探究内容。

方法步骤：a.用该未知基因型的黄色果蝇与________________交配；

b.将孵化出的幼虫用________________的食物饲养，其他条件相同且适宜；

c.观察成虫体色。

结果预测：如果_________________，则所检测果蝇为“表型模拟”；如果________________，说明所测黄色果蝇的基因型是yy，不是“表型模拟”。

【答案】（1）不可遗传变异

（2）正常黄色果蝇yy 不含银盐 后代出现了褐色果蝇 子代全为黄色

1.2 性状的多基因决定（多因一效）

一个性状的遗传并不是受一对基因控制的，而是经常受许多对不同基因的影响。许多基因影响同一单位性状的现象称为“多因一效”。

【例2】（2011·新课标卷）某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A、a；B、b；C、c……）。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_……）才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁 4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：

根据杂交结果回答问题：

（1）这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？

（2）本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？

【答案】（1）基因的自由组合定律和基因的分离定律（或基因的自由组合定律）

（2）4对 ①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为81/（81＋175）＝81/256＝（3/4）4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为（3/4）n，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。

1.3 基因的多效性（一因多效）

一个性状可以受到若干对基因的影响，相反，一对基因也可以影响若干性状，我们把单一基因在多方面的表型效应，叫做基因的多效现象，如豌豆的红花基因（C），还可以控制叶腋的红色斑点，种皮的褐色和灰色。

2 显隐性关系的相对性

显性的表现是等位基因在环境条件的影响下相互作用的结果。由于等位基因的突变，使突变基因与野生型基因产生各种互作形式，因而有不同的显隐性关系。

2.1 完全显性

由具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交，其F1表现出与显性亲本完全一样的显性性状，这种显性表现称为完全显性。孟德尔所观察的豌豆7对相对性状均为完全显性。

2.2 不完全显性

不完全显性又叫做半显性，其特点是杂合子表现为双亲的中间性状，显性作用不完全。杂合子（Aa）自交后代性状比为1∶2∶1。

【例3】（2010·上海卷）一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配，则后代中黑翅的比例最有可能是 （ ）

A.33% B.50%

C.67% D.100%

【解析】根据后代的性状和比例可以分析，昆虫翅色的遗传属于不完全显性遗传，中间性状灰色为杂合子（Aa），黑色性状为纯合子（AA或aa），黑翅与灰翅交配，后代中黑翅的比例为50%。

【答案】 B

2.3 镶嵌显性

镶嵌显性是指两个杂交亲本所具有的性状在F1代中各自在杂合体不同部位分别表示出来的现象。

【例4】我国著名的遗传学家谈家桢先生发现了瓢虫色斑遗传的镶嵌显性现象，即纯种双亲的性状在后代的同一个体不同部位表现出来。异色瓢虫的鞘翅有四种基本类型，浅色的黄底型（ss），黑缘型鞘翅的前缘呈黑色（SAuSAu），均色型鞘翅的后缘呈黑色（SESE），后两种类型杂交后代呈现出的新类型（SAuSE），图1为异色瓢虫鞘翅色斑遗传图解，有关分析错误的是 （ ）

图1

A.鞘翅斑纹遗传遵循遗传学上的分离定律

B.基因SAu与SE在遗传学上被称为等位基因，SAu与SE之间不存在显、隐性关系

C.异色瓢虫鞘翅上的色斑类型很多，这是它遗传多样性的表现

D.F2同种表现型的个体雌雄交配，后代中黑缘型和均色型各占1/4

【答案】D

2.4 共显性（并显性）

杂合子的一对等位基因各自都具有自己的表型效应，称为共显性。如人的ABO血型遗传，基因IA和基因IB能同时产生两种酶，从而形成两种不同的抗原，所以基因型为IAIB表现为AB血型。

【例5】（2013·海南卷）人类有多种血型系统，MN血型和Rh 血型是其中的两种。MN血型由常染色体上的1对等位基因M、N控制，M血型的基因型为MM，N血型的基因型为NN，MN血型的基因型为MN；Rh血型由常染色体上的另1对等位基因R和r控制，RR和Rr表现为Rh阳性，rr表现为Rh阴性，这两对等位基因自由组合。若某对夫妇中，丈夫和妻子的血型均为MN型－Rh阳性，且已生出1个血型为MN型－Rh阴性的儿子，则再生1个血型为MN型－Rh阳性女儿的概率是 （ ）

A.3/8 B.3/16

C.1/8 D.1/16

【解析】据题意，父母的基因型均为MNRr，根据基因的分离定律，所生后代是MN（即杂合子）的概率为1/2，是Rh阳性的概率为3/4，是女儿的概率为1/2，所以最终概率为1/2×3/4×1/2＝3/16。

【答案】 B

2.5 条件显性

条件显性是指显隐性可依据环境条件的改变而改变。例如将纯质紫茎曼陀罗与纯质绿茎曼陀罗杂交，若F1夏季生长在室外，表现为紫茎性状，紫茎对绿茎是完全显性；若F1冬季生长在温室中，茎为浅紫色，紫茎表现为不完全显性。

【例6】（2011·全国卷）人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因（B、b）控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼（D）和蓝色眼（d）的基因也位于常染色体上，其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。

回答问题：

（1）非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为___________。

（2）非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为____________。

（3）一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为________或________，这位女性的基因型为________或________。若两人生育一个女儿，其所有可能的表现型为_______________。

【答案】（1）女儿全部为非秃顶，儿子为秃顶或非秃顶

（2）女儿全部为非秃顶，儿子全部为秃顶

（3）BbDd bbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼

3 性状分离比例的变化

3.1 致死基因

致死基因是指某个基因的存在能使个体或配子致死，分为显性致死和隐性致死。致死作用可以发生在不同的阶段，在配子期致死的称为配子致死，在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。

【例7】（2016·全国卷Ⅱ）果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表现型而言，G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现型。据此可推测：雌蝇中（ ）

A.这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死

B.这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死

C.这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死

D.这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死

【解析】由“子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1”可知，G、g这对等位基因位于X染色体上，为伴性遗传。因为“子一代雌蝇有两种表现型且双亲的表现型不同”，所以双亲的基因型分别为XGXg和XgY。而“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”，故雌蝇中G基因纯合时致死。

【答案】D

3.2 非等位基因间的相互作用（基因互作）

非同源染色体上基因的相互作用，在控制某一性状的表现上形成的相互作用称为基因互作。不同基因间的相互作用，可以影响性状的表现。大致分为以下几种情况。

图2

（1）互补效应：两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时共同决定一种性状的发育；当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状，F2分离比为9∶7。

（2）累加效应：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能分别表示相同的性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状，F2分离比为9∶6∶1。

（3）叠加效应（又叫重叠效应）：两对或多对独立基因对表现型能产生相同的影响，F2分离比为15∶1。

（4）上位作用：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。

①显性上位：起遮盖作用的基因是显性基因，F2的分离比为12∶3∶1。

②隐性上位：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，F2的分离比为9∶3∶4。

（5）抑制作用：在两对独立基因中，其中一对显性基因本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用，这对基因称为显性抑制基因。F2的分离比为13∶3。

（6）叠加作用：存在两种或两种以上基因，它们在某一方面的作用方向相同，互相有作用加强的效应。F2的分离比为1∶4∶6∶4∶1。

【例8】（2012·上海卷）某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制，这两对基因与花色的关系如图3所示，此外，a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到Fl，则F1的自交后代中花色的表现型及比例是 （ ）

图3

A.白∶粉∶红，3∶10∶3

B.白∶粉∶红，3∶12∶1

C.白∶粉∶红，4∶9∶3

D.白∶粉∶红，6∶9∶1

【解析】AABB与aabb杂交得F1（AaBb），F1自交得到9种基因型，根据题中信息可知没有A基因花色为白色，即1aabb、1aaBB、2aaBb为白色；同时有A和B基因并且无a基因时花色为红色，即1AABB、2AABb为红色；有A基因无B基因或有a基因对B基因表达起抑制作用时花色为粉红色，即1AAbb、2Aabb、2AaBB、4AaBb为粉色。即白∶粉∶红=4∶9∶3。

【答案】 C

4 几种与性别相关的特殊遗传

4.1 伴性遗传

伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁（遗传）或性环连。XY型性别决定的生物伴性遗传的类型有：伴X遗传、伴Y遗传和伴XY同源区段的遗传。性别决定为ZW型的也有类似的类型。

【例9】（2015·全国卷Ⅰ）抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是 （ ）

A.短指的发病率男性高于女性

B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者

C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性

D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现

【解析】短指为常染色体显性遗传病，该遗传病男女患病概率相等，故A错；女性红绿色盲患者，X染色体上必定有一个色盲基因来自父亲，其父亲一定患色盲，故B对；抗维生素D佝偻病女性患者多于男性患者，故C错；白化病只有在隐性纯合时才会表现出来，具有隔代遗传等特点，故D错。

【答案】 B

4.2 从性遗传

从性遗传是指相关基因存在于常染色体上，但表现型还与性别有关联。

【例10】（2010·天津卷）食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示长食指基因）。此等位基因表达受性激素影响，TS在男性中为显性，TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为 （ ）

A.1/4 B.1/3

C.1/2 D.3/4

【解析】因TS在男性中为显性，TL在女性中为显性，该夫妇均为短食指，则女性基因型为TSTS，男性基因型为TSTL或TSTS。如果该男性的基因型为TSTS，则子代基因型都为TSTS，全为短食指，与题干不符，因此男性的基因型应为TSTL，则其子代的基因型和表现型分别为男性：TSTS（短食指）、TSTL（短食指），女性：TSTS（短食指）、TLTS（长食指），且每种基因型所占比例均为1/4，因此再生一个孩子为长食指的概率为1/4。

【答案】A

4.3 限性遗传

限性遗传的基因可在常染色体或性染色体上，但仅在一种性别中表达，限性遗传的性状常和第二性征或性激素有关。如毛耳的基因在Y染色体上，仅在男性中表达。睾丸女性化的基因位于X染色体上，但也只在男性中出现这种症状。

4.4 母系遗传

母系遗传是指两个具有相对性状的亲本杂交，不论正交或反交，子一代总是表现为母本性状的遗传现象。母系遗传属于细胞质遗传，实质是控制该性状的基因位于细胞质中，由于受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，故表现为后代中不管雌雄，都与母本表现相同的性状。

4.5 母性效应

母性效应是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定，而不受本身基因型的支配。

【例11】椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精繁殖，但若单独饲养，也可以进行自体受精，其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分，旋转方向符合母性效应，如图4所示。现有右旋和左旋椎实螺若干，回答下列问题：

图4

（1）右旋椎实螺的基因型为dd或Dd或DD，左旋椎实螺的基因型为_________。

（2）现有一左旋椎实螺，若要判断其是否是纯合子，某同学选此左旋椎实螺作为__________（填“父本”或“母本”），与另一具有相对性状的个体进行交配；若后代_________，则说明该左旋椎实螺是纯合子；若后代_________，则说明该左旋椎实螺是杂合子。

（3）Fl自交后代全都表现为右旋螺，此现象________（填“符合”或“不符合”）孟德尔遗传定律。如何再进一步做实验加以验证？（请简单说明）

【解析】（1）螺壳表现为左旋，说明其母本的基因型为dd，故其基因型为dd或Dd。（2）左螺旋的基因型为Dd或dd，故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交，若该左旋螺为dd，则其子代螺壳应为左旋，若该左旋螺为Dd，则其子代螺壳应为右旋。（3）由图解可知：若F1自交后代F2全部表现为右螺旋，并出现三种基因型，比例为1∶2∶1，说明“母性效应”符合孟德尔遗传定律。用F1做母本与左螺旋dd测交，后代基因型有Dd∶dd=1∶1，但全部表现为右螺旋，说明“母性效应”符合孟德尔遗传定律。

【答案】（1）dd或Dd

（2）母本 螺壳应为左旋 螺壳应为右旋

（3）符合 用F1做母本与左旋螺dd测交，后代基因型有Dd∶dd，但全都表现为“右旋螺”，说明“母性效应”符合孟德尔遗传定律。

（作者单位：湖北省襄阳市第四中学）