多基因數(shù)量性狀遺傳中的概率計算

薛瑋玨

(上海市松江一中 201600)

多基因的數(shù)量性狀遺傳是指多對基因共同控制生物的某一性狀，且每對基因均發(fā)生相同的累加效果，使生物性狀在數(shù)量上呈現(xiàn)連續(xù)變異的特征。雖然多基因的遺傳過程遵循孟德爾遺傳定律(獨立遺傳)，但就其遺傳結果而言，子代出現(xiàn)的排列組合方式更加多樣和復雜。在高中生物學教材中通常以棋盤方式呈現(xiàn)出含3對基因的雜合子自交后代結果，并對后代的表現(xiàn)型進行了歸納。本文以基因的分離定律為前提，結合概率計算，試對多基因數(shù)量性狀的結果進行一定的總結和整理。

在多基因控制的數(shù)量性狀遺傳中，每對等位基因均遵循基因的分離定律。如基因型為Aa的生物個體自交，經受精作用后，雌雄配子共有4種后代組合概率，呈現(xiàn)3種基因型。根據(jù)概率計算的乘法原則，則在多對基因的遺傳中，基因型為AaBbCc……(含n對等位基因)的個體自交，其后代的組合概率為4n種，基因型共有3n種。

1 多基因數(shù)量性狀遺傳結果的分析

多基因數(shù)量性狀遺傳非常復雜，本文僅對基因型為AaBbCc……(含n對等位基因、m個基因座次)的個體自交后代的結果分析。

1.1 子代的表現(xiàn)型種類 由于表現(xiàn)型與具體的基因型沒有直接關系，只與基因型中顯性基因或隱性基因的個數(shù)有關，則表現(xiàn)型種類=2n+1=m+1。如，基因型為AaBbCc的個體自交后代，表現(xiàn)型有6+1=7種。

1.3 子代中每種表現(xiàn)型所含有的基因型種類 該結果的情況分析是本節(jié)內容中最復雜的部分，為更清楚的描述，下面分別就各種表現(xiàn)型所含的基因型種類加以分析說明。

(1)表現(xiàn)型中不含顯性基因：如aabbcc， 基因型種類=1種。

(2)表現(xiàn)型中全含顯性基因：如AABBCC， 基因型種類=1種。

2 對多基因數(shù)量性狀遺傳結果的辨識

多基因控制的數(shù)量性狀雖然在遺傳過程中遵循基因分離和自由組合定律，但由于其表現(xiàn)型的統(tǒng)計結果直接跟基因型中含有的顯性或隱性基因的個數(shù)相關，故結果有其獨特性。以含2對基因的AaBb自交結果為例，其性狀分離既不符合9∶3∶3∶1，也不是其比值的變形，而是呈現(xiàn)出一定的正態(tài)分布的特征，且以其研究對象的基數(shù)越大，其統(tǒng)計結果越符合標準的正態(tài)分布曲線。根據(jù)前面的理論計算值可知，子代中表現(xiàn)型最多的為n對基因中含n個顯性基因的種類，最少的為全為顯性基因或全為隱性基因的種類，且結果呈現(xiàn)出一定的對稱性。如AaBb的基因型自交，其表現(xiàn)型最多的為基因型同于AaBb的個體，而表現(xiàn)型最少的為AABB或aabb的個體。對于高三的學生而言，從大量的遺傳題中要辨識數(shù)量性狀的遺傳即可從其獨特性上入手。

例題：圖示3個植物實驗種群表現(xiàn)型。X,Y,Z 3個種群分別代表的是

A．F1、F2和F3B．P、F1和F2

C．F2、P和F1D．F3、F1和F2

變式：某植物的花色受兩對基因控制，顯性基因越多，花色越深?，F(xiàn)有兩種純合的中紅花植株雜交，產生F1代全為中紅花。F1自交產生的F2代，統(tǒng)計花色的植株數(shù)量如下表。如將F1進行測交，后代的花色表現(xiàn)型及比例為

花色數(shù)量 深紅紅中紅淡紅白20801208020

A．深紅∶中紅∶白花 1∶2∶1

B．深紅∶紅色∶中紅1∶4∶1

C．中紅:淡紅∶白花1∶2∶1

D．深紅∶紅∶中紅∶淡紅∶白1∶2∶4∶2∶1

從本題的題干數(shù)據(jù)可知，該題的背景為兩對基因控制的數(shù)量性狀。其中中紅性狀為基因型同于AaBb(含兩個顯性、兩個隱性基因)的個體，而F1的中紅花基因型肯定為AaBb，故該題轉變?yōu)榍蠡蛐蜑锳aBb的個體的測交后代及其表現(xiàn)型。故選C。