選擇運用雜交、自交或測交方法解題時應遵循的原則

李明海

(山東省陽谷縣第二中學 252300)

王立乾*

(山東省冠縣第一中學 252500)

1 不同交配方式的含義

雜交一般是指兩個具有不同基因型品種或類型的個體間雌雄配子的結合，如AA×aa、 Aa×AA。自交是指同一個體或不同個體但為同一基因型的個體間雌雄配子的結合，如AA×AA、Aa×Aa。植物學的自花授粉即遺傳學上的自交，但植物學的異花授粉卻包含遺傳學上的雜交和自交，例如，玉米的同株異花授粉就屬于自交。測交是指雜種子一代與隱性個體相交，用來測定F1的基因型，如Aa×aa。測交是一種特殊形式的雜交。

2 解題原則

2.1 可行性 可行性是指選用的交配方式在實踐中是科學合理、行之有效的。

例1 已知牛的有角和無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中(無角的基因頻率與有角的基因頻率相等)，隨機選出1頭無角公牛和6頭有角母牛分別交配，每頭母牛只生產(chǎn)1頭小牛。在6頭小牛中，3頭有角，3頭無角。提問：①根據(jù)上述結果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀？若能，請簡要說明推理過程。②為了確定有角與無角這對相對性狀的顯隱性關系，用上述自由放養(yǎng)的牛群(假設無突變發(fā)生)為實驗材料，再進行新的雜交實驗，應該怎樣進行?(簡要寫出雜交組合、預期結果并得出結論)

分析：①假設無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個交配組合的后代或為有角或為無角，概率各占1/2。6個組合后代合計出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。②假設有角為顯性，則公牛的基因型為aa，6頭母?？赡苡袃煞N基因型，即AA和Aa。AA的后代均為有角；Aa的后代或為無角或為有角，概率各占1/2。由于配子的隨機結合及后代數(shù)量少，實際分離比例可能偏離1/2。所以，只要母牛中含有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭，那么6個組合后代合計也會出現(xiàn)3頭無角小牛和3頭有角小牛。

綜合上述分析，利用1頭無角公牛和6頭有角母牛雜交并不能確定這對相對性狀中的顯性性狀。要確定顯性性狀，最基本的方法是通過生物之間的雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn)，然后做出判斷。而要做出科學的判斷，排除偶然因素的影響，必需保證觀察的子代樣本數(shù)量較多，這樣才能得出正確的結論。既然是自由放養(yǎng)多年的一群牛(無角的基因頻率與有角的基因頻率相等)，則雌或雄性個體中必定存在AA、Aa、aa三種基因型，即顯性性狀的個體中既有純合子也有雜合子。因此，可以從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交(也可采用多對無角牛與無角牛雜交的方法)。如果后代出現(xiàn)無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性。因牛一般一胎只生一頭小牛，為保證獲得較多的后代數(shù)量，采用多對具有相同性狀的牛進行雜交的方法，這充分體現(xiàn)了科學可行的原則。

2.2 易操作性 易操作性是指選用的交配方式在實踐操作時要簡單易行。

例2 判斷一株高莖豌豆是否是純合體，最簡便的方法是( B )。

A．與多株高莖雜交 B．自交

C．與雜合高莖雜交 D．與矮莖雜交。

分析：學生根據(jù)“測交可以用來測定生物體的基因型”而容易錯選D。雖然通過測交可以鑒定出該高莖豌豆是否為純合子，但在實際操作中需要對母本進行去雄、套袋、人工授粉等操作，技術繁瑣。而豌豆是自花傳粉植物，若讓該高莖豌豆自交，后代不出現(xiàn)性狀分離，說明是純合子，否則是雜合子。這樣既完成了鑒定，又省去了去雄、套袋和人工授粉等環(huán)節(jié)，是最簡便的方法。

2.3 順序性 順序性是指在綜合運用雜交、自交和測交方法時，要注意不同交配方式使用的先后順序，以期達到最佳組合。

例3 某一兩性花植物的紫花與紅花是一對相對性狀，且由一對等位基因(D、d)控制的完全顯性遺傳?，F(xiàn)有一株紫花植株和一株紅花植株做實驗材料，請在表1中填寫適當?shù)膬?nèi)容，以完成鑒別紫花植株基因型的實驗方案，并預測實驗結果和得出相應的結論。

表1 鑒別紫花植株基因型的實驗方案表

分析：題目未說明紫花與紅花哪種是顯性性狀，因此不能采用測交方法進行鑒定，也不能通過一次交配完成紫花植株基因型的鑒定。根據(jù)表中所給信息，第一步應該是通過自交判斷出該紫花植株是雜合子還是純合子。若是雜合子，則其基因型可以確定；若是純合子，則可能是顯性純合子，也可能是隱性純合子。此時再進行第二步，讓該紫花純合子與紅花植株雜交，若后代全為紫花，則是顯性純合子；若后代全部為紅花或出現(xiàn)紅花，則是隱性純合子。因此，本題應先自交，后雜交。

參考答案：①紫花植株自交；②全部為紫花；③DD或dd；④紫花植株×紅花植株；⑤全部為紅花或出現(xiàn)紅花；⑥dd。