遗传，复习笔记

概览

遗传是特征通过基因从亲代传给子代。本章讲授单因子与双因子遗传、基因与等位基因，以及人类中的遗传，如性别决定与血型。

庞纳特方格与正确的遗传术语必不可少，遗传工具页面提供额外练习。

测交用于判断表现出显性表型的个体是纯合子还是杂合子：将其与隐性纯合子个体杂交，后代的表型比例便能揭示这一未知基因型。若所有后代都表现显性表型，被测个体为显性纯合子；若约一半表现隐性表型，则为杂合子。

并非所有性状都遵循简单的显性-隐性模式。ABO 血型系统表现出共显性与复等位基因：I^A 与 I^B 等位基因同时存在时都完全表达，产生 AB 血型，而等位基因 i 对两者都是隐性。

某些病症，如红绿色盲与血友病，属于性连锁遗传，位于 X 染色体上，这也是它们在男性中比女性常见得多的原因。

不完全显性则不同：两个等位基因都不完全显性，因此杂合子表现出混合或中间型的表型。例如，红花与白花金鱼草杂交会产生粉红花的后代，因为红色与白色等位基因都不能完全掩盖对方。

携带某病症一个隐性等位基因、自身却不表现该病症的人称为携带者。两名携带者父母各自都可能把显性或隐性等位基因传给子女，因此预测某个孩子遗传该病症的机会，所用的庞纳特方格逻辑与任何其他单因子杂交完全相同。

基因、等位基因与遗传学用语（内容标准26.3）

基因是DNA中编码某一特定性状的一段序列，占据染色体上固定的位置，即基因座。等位基因是该基因的某一特定版本；生物从双亲各遗传一个等位基因，因此在某一基因座上对每个基因都携带两个等位基因，分别位于同源染色体对的两条染色体上。

显性等位基因只要存在就会在表型中表现出来，通常用大写字母表示；隐性等位基因只有在与另一个隐性等位基因配对时才会表现，用相同字母的小写表示，例如T代表高、t代表矮。对某基因带有两个相同等位基因的生物是纯合子（TT或tt）；带有两个不同等位基因的则是杂合子（Tt）。

基因型指生物实际携带的等位基因，写作如Tt这样的字母对；表型则指由此产生的可观察性状，如植株高。两个生物可以拥有相同的表型却有不同的基因型，TT与Tt都产生高植株，因为在杂合子中，显性等位基因掩盖了隐性等位基因。

单因子遗传与分离定律（内容标准26.1）

单因子遗传遵循由单一基因控制的单一性状。孟德尔第一定律，即分离定律，指出生物对某基因所携带的两个等位基因在配子形成过程中彼此分离，因此每个配子只携带该对等位基因中的一个。

要预测某次杂交的结果，需先确定双亲各自能产生的配子，再在庞纳特方格中加以组合：杂合子Tt以相等比例产生两种配子，T与t。将两个杂合子杂交（Tt x Tt）得到的后代基因型比例为1 TT : 2 Tt : 1 tt，由于TT与Tt都表现出显性表型，这就变成3高：1矮的表型比例。

常见的考试题型会给出双亲的表型与观察到的后代比例，要求推断双亲的基因型，或给出基因型要求预测比例；这两个方向的推理都会被考查。

测交（内容标准26.1）

表现显性表型的生物可能是显性纯合子，也可能是杂合子，因为这两种基因型看起来相同。测交通过把该未知个体与隐性纯合子个体杂交来解决这个问题，因为隐性纯合子个体的基因型已经确定，隐性表型只能来自两个隐性等位基因。

若所有后代都表现显性表型，则未知亲本必定是显性纯合子，因为隐性纯合子的伴侣只能提供隐性等位基因，而另一亲本提供的显性等位基因每次都会将其掩盖。若约一半后代表现隐性表型，则未知亲本必定是杂合子，因为其一半配子携带隐性等位基因。

作答提示：测交总是把未知个体与隐性纯合子的伴侣配对，而不是与另一个表型未知或表现显性的个体配对，因为只有隐性纯合子基因型才能给出明确的结果。

双因子遗传与自由组合定律（内容标准26.2）

双因子遗传同时遵循由两个不同基因控制的两种性状。孟德尔第二定律，即自由组合定律，指出只要两个基因位于不同染色体上，一个基因的等位基因在进入配子时便独立于另一个基因的等位基因。

像PpIi这样的双重杂合子会以相等比例产生四种配子：PI、Pi、pI与pi，因为花色的两个等位基因可以与豆荚形状的两个等位基因中的任意一个组合。将两个这样的双重杂合子杂交（PpIi x PpIi）需要一个4 x 4、共16格的庞纳特方格，这些方格归为四个表型类别，比例为9:3:3:1。

作答提示：应清楚说明哪两种表型对应9，哪些分别对应每个3与那个1，因为只是背出'9:3:3:1'这几个数字而不将其与具体的表型组合联系起来，并不能回答大多数双因子遗传题目。

比较单因子与双因子杂交（内容标准26.1、26.2）

单因子杂交与双因子杂交使用完全相同的基本逻辑，确定配子并在庞纳特方格中加以组合，但由于双因子杂交要追踪的基因数量是单因子杂交的两倍，两者在规模上有所不同。

共显性与复等位基因：ABO血型系统（内容标准26.3、26.4）

在共显性中，两个不同的等位基因在杂合子中都完全且各自独立地表达，而不是一个掩盖另一个。ABO血型基因还表现出复等位基因现象：人类群体中这一单一基因存在三种不同的等位基因，I^A、I^B与i，尽管每个人仍只携带其中两个，各来自父母一方。

I^A与I^B彼此共显性，因此基因型为I^A I^B的人红细胞上会同时表达A与B两种抗原，血型为AB。I^A与I^B都对i呈显性，因此基因型I^A I^A或I^A i为A型血，I^B I^B或I^B i为B型血；基因型ii为O型血。

作答提示：解答ABO问题时，应先确定三种可能等位基因中每位亲本实际携带的两个，然后像其他杂交一样对每位亲本应用分离定律，并记住基因型为I^A I^B的亲本传给某个孩子的只会是I^A或I^B之一，绝不会同时传递两者。

不完全显性（内容标准26.3）

在不完全显性中，两个等位基因都不能完全掩盖对方，因此杂合子表现出混合的中间型表型，而不是任一纯合亲本的表型。红花（C^R C^R）与白花（C^W C^W）金鱼草杂交产生粉红花（C^R C^W）的后代，因为在同一朵花中，两种色素都不能完全压过对方。

性别决定与性连锁遗传（内容标准26.4）

人类的性别由性染色体决定：女性携带两条X染色体（XX），男性携带一条X与一条Y（XY）。每个卵细胞都携带一条X染色体，而精子细胞携带X或Y染色体的比例相等，因此父方的贡献决定了后代的性别，两种结果的机会均等。

由位于X染色体上的基因控制的性状，如红绿色盲或血友病，称为性连锁性状。由于男性只有一条X染色体，该X染色体上的一个隐性等位基因就足以产生隐性表型，因为没有第二条X染色体上可能存在的显性等位基因来掩盖它。

女性有两条X染色体，需要在两条X染色体上都带有隐性等位基因才会表现出相同的病症；只带一个隐性等位基因的女性是不受影响的携带者。这就是为什么色盲这类性连锁隐性病症在男性中远比女性常见。

系谱分析与携带者（内容标准26.4）

系谱图是一种家族树，记录跨越若干代的亲属中谁具有某种特定性状或病症，用有阴影的符号表示患病个体，无阴影的符号表示未患病个体。它用于追溯某一性状实际上是如何被遗传的，这与庞纳特方格不同，后者预测的是假设杂交的概率。

两名未患病的父母生出患病孩子，说明该病症是隐性的，因为若任一亲本携带显性等位基因，该亲本自己也理应表现出该病症。该病症是常染色体遗传还是性连锁遗传，通常可以根据其是否同等影响儿子和女儿，或主要出现在儿子身上，并结合患病父亲的女儿是否为携带者来推断。

携带者携带某病症的一个隐性等位基因但不表现出该病症，因为杂合子中的那一个显性等位基因已足以产生正常表型。当两名携带者父母（杂合子）生育子女时，庞纳特方格显示四分之一的可能后代基因型为隐性纯合子，因此平均而言他们四个孩子中预期有一个会表现该病症，且每次怀孕都是独立事件，具有相同的四分之一机会。

须掌握的关键概念

• 基因与等位基因, 基因是编码某特征的一段 DNA；等位基因是其不同版本，来自双亲各一。
• 显性与隐性, 显性等位基因只要存在就在表型中显现；隐性等位基因只有在两个等位基因都是隐性时才显现。
• 基因型与表型, 基因型是生物所具有的等位基因；表型是显现出来的特征。
• 单因子遗传, 单一特征的遗传，用庞纳特方格计算以预测比例。
• 双因子遗传, 两个特征同时遗传，在典型杂交中得到 9:3:3:1 的比例。
• 人类中的遗传, 性别由 X 与 Y 染色体决定；血型与某些性状遵循特定遗传模式。
• 测交, 把表现显性表型的生物与隐性纯合子个体杂交，可根据后代中是否出现隐性表型，揭示未知亲本是纯合子还是杂合子。
• 共显性与复等位基因, 在共显性中，两个不同的等位基因在杂合子中都完全表达，如 ABO 血型系统所示，该基因有三种可能的等位基因（I^A、I^B 与 i），而不只是两种。
• 性连锁遗传, 由 X 染色体上的基因控制的性状，如红绿色盲或血友病，称为性连锁；由于男性只有一条 X 染色体，一个隐性等位基因就足以在男性中产生隐性表型。
• 系谱图, 系谱图是显示哪些亲属具有某种性状或病症的家族树，用于追溯某一性状，尤其是性连锁或隐性性状，如何跨代遗传。
• 不完全显性, 与简单显性不同，两个等位基因都不完全压过对方表达，因此杂合子表现出中间型表型，例如红色与白色亲本杂交产生粉红色花朵。
• 携带者, 携带者对某病症拥有一个显性与一个隐性等位基因，自身不表现该病症，但可以把隐性等位基因传给后代，若后代从双亲各获得一个隐性等位基因，便可能表现该病症。

快速回想清单

1. 你能定义并解释基因与等位基因吗？
2. 你能定义并解释显性与隐性吗？
3. 你能定义并解释基因型与表型吗？
4. 你能定义并解释单因子遗传吗？
5. 你能定义并解释双因子遗传吗？
6. 你能定义并解释人类中的遗传吗？
7. 你能定义并解释测交吗？
8. 你能定义并解释共显性与复等位基因吗？
9. 你能定义并解释性连锁遗传吗？
10. 你能定义并解释系谱图吗？
11. 你能定义并解释不完全显性吗？
12. 你能定义并解释携带者吗？

常见问题

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