不同对基因间的相互作用

高中生物教材中讲述的基因的自由组合现象是分别位于两对同源染色体上的基因控制两对相对性状遗传的现象。这种类型的题目大家都很熟悉，就不再赘述，如：如：北京卷４、福建卷27、四川卷31等。而在生物界中还存在着一些其他情况，如位于非同源染色体上的非等位基因之间相互作用，控制生物同一性状的表现，主要有以下几种情况：

2．1 基因互作：不同对的基因相互作用，出现了新的表现型，这种现象叫做基因互作。F2表现型的比例仍然是9∶3∶3∶1，但它与孟德尔的两对性状自由组合所产生的9∶3∶3∶1的性状组合比是完全不同的。如：

鸡冠的形状很多，除我们常见的单冠外，还有玫瑰冠、豌豆冠和胡桃冠等。其形状是由两对等位基因（P和p、B和b）控制，两对基因按自由组合定律遗传，如下表：

基因组合	P和R同时存在 （P_R_）	P存在，R不存在 （P_rr）	R存在，P不存在 （ppR_）	P和R都不存在 （pprr）
鸡冠形状	胡桃冠	玫瑰冠	豌豆冠	单冠

如果把纯种豌豆冠的鸡跟纯种玫瑰冠的鸡交配，F1代的鸡冠是胡桃冠，它不像任何一个亲本，而是一种新的类型；F1代个体间相互交配，得到F2代，它们的鸡冠有胡桃冠、豌豆冠、玫瑰冠和单冠，大体上接近9∶3∶3∶1，其中胡桃冠和单冠是新出现的两种类型。

在这个例子中可以认为胡桃冠的形成是由于P与R的互作，单冠是由于p与r互作的结果。

2．2 互补作用：两对独立遗传的基因都是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，这种现象F2代出现两种表现型，比值为9∶7。发生互补作用的基因称为互补基因。如：

香豌豆中，只有当C、R共同存在时才开红花，否则都开白花。白花品种A（CCrr）与白花品种B（ccRR）杂交，F1代（CcRr）全是红花，F2代红花：白花是9（C_R_）∶7（3C_rr、 3ccR_、1ccrr）。这里的C、R即为互补基因。

2．3 累加作用：两种显性基因单独存在时能表现相同的性状，两种显性基因同时存在时产生一种新性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状，F2代表现型有3种，比值为9∶6∶1。如：

安徽卷  4．南瓜的扁形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制（A、a和B、b），这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交，F₁收获的全是扁盘形南瓜；F₁自交，F₂获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜株的基因型分别是

A、aaBB和Aabb  B、aaBb和Aabb    C、AAbb和aaBB   D、AABB和aabb

【答案】C

【解析】本题考查是有关基因自由组合定律中的非等位基因间的相互作用，两对等位基因控制一对相对性状的遗传，由两圆形的南瓜杂交后代全为扁盘形可知，两亲本均为纯合子，而从F₁自交，F₂的表现型及比例接近9∶6∶1看出，F₁必为双杂合子。所以本题是考查基因间的累加作用：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似的性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状，F₂代表现型有3种，比值为9∶6∶1。所以两圆形的亲本基因型为选项C。

此种类型的还有 全国卷1（大纲卷）33

2．4 抑制作用：在两对独立基因中，其中一对并不控制性状的表现，但当它处于显性纯合或杂合状态时，对另一对基因的表达有抑制作用。这种基因称之为抑制基因。该种情况下F2代表现型有2种，比例为13∶3。如：

家蚕有结黄茧的，有结白茧的。黄茧基因是Y，白茧基因是y。抑制黄色出现的基因（I）对黄色出现的基因（i）是显性。把结黄茧的家蚕品种（iiYY）跟结白茧的欧洲品种（IIyy）交配，F1代（IiYy）全是结白茧的，把子一代结白茧的家蚕相互杂交，F2代结白茧的与结黄茧的比率是13（9I_Y_、3I_yy、1iiyy）∶3（iiY_）。

2．5 上位作用：某对等位基因的表现，受到另一对非等位基因的影响，随着后者的不同而不同，这种现象叫做上位效应。

2．5．1 隐性上位作用：一对基因中的隐性基因可遮盖另一对非等位基因的表现，这种现象叫做隐性上位作用。F2代表现型有3种，比例为9∶3∶4。如：

新课标 湖南卷 32．某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：l个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验，结果如下：

实验1：紫×红，F_l表现为紫，F₂表现为3紫：1红；

实验2：红×白甲，F_l表现为紫，F₂表现为9紫：3红：4白；

实验3：白甲×白乙，F_l表现为白，F₂表现为白；

实验4：白乙×紫，F_l表现为紫，F₂表现为9紫：3红：4白。

综合上述实验结果，请回答：

(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是         。

(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推)。遗传图解为         。

(3)为了验证花色遗传的特点，可将实验2(红×白甲)得到的F₂植株自交，单株收获F₂中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F₃花色的表现型及其数量比为         。

【答案】（1）自由组合定律；

（2）

 

 

 

 

 

或

（3）9紫:3红:4白

【解析】（1）纯合品种有四种，因此这是两对相对基因控制的性状，因此应该遵循基因的自由组合定律。(2)实验1的F₂表现为3紫：1红，说明是一对基因自交造成的，另一对基因是纯合，但是哪一对基因是隐性上位不知道，所以有两种情况；(3) 在实验2中，F₂表现为9紫：3红：4白，其基因型为9紫（9A_B_）:3红（3A_bb）:4白（3aaB_、1aabb）或9紫（9A_B_）:3红（3aaB_）:4白（3 A_bb、1aabb）；不管哪一种，其中的紫花都是A_B_，F₃的情况和F₂一样，9紫（1AABB、4AaBb、2AaBB、2AABb）, 其中的4/9的基因型和F₂一样，后代的比例仍然为：9紫:3红:4白。

2．5．2显性上位作用：一对基因中的显性基因可遮盖另一对非等位基因的表现，这种现象叫做显性上位作用。F2代表现型也是3种，比例为12∶3∶1。如：

燕麦的外颖颜色受两对基因控制，B和b分别控制黑颖和非黑颖，Y和y分别控制黄颖和白颖。只要有一个显性基因B存在，植株就表现黑颖（黑色素颜色很深，即有黑色素存在，有没有黄色素区别不出），如果没有显性基因B的存在，有显性基因Y存在时，表现为黄颖，没有Y存在时，表现为白颖。纯合的黑颖品系（BByy）和黄颖品系（bbYY）杂交，子一代全是黑颖（BbYy），子二代的分离比是黑颖∶黄颖∶白颖＝12（9B_Y_ 、3B_yy）∶3（bbY_）∶1（bbyy）。

显性上位与抑制基因的区别：

抑制基因本身不能决定性状，F2只有2种类型；显性上位基因除遮盖其它基因的表型外，本身还能决定性状，F2有3种类型。

2．6 重叠作用：指两对或两对以上的显性基因对表型能产生相同的作用，只要有其中任何一个显性基因存在，这个性状就能表现出来。当两对基因都为隐性纯合时表现另一新性状，这种互作方式称重叠作用。这些具有相同效应的非等位基因称为重叠基因。F2表现型产生15∶1的比例。如：

在小麦皮色遗传中，纯种红皮（R1R1R2R2）与纯种白皮（r1r1r2r2）杂交，子一代全部为红皮（R1 r1 R2r2），因基因的重叠作用，F2中R1_R2_、R1_r2r2与r1r1R2_表现为红皮，r1r1r2r2表现为白皮，两者之比为15（9R1_R2_、3R1_r2r2、3r1r1R2_）∶1（r1r1r2r2）。

以上各种情况实际上是9：3：3：1基本比例的演变，不同分离比是由基因间相互作用的结果。所以，上述各种现象只是表现型的比例有所改变，而基因型的比例仍然和独立分配是一致的，这是孟德尔遗传比例的深化和发展，体现了高考的能力立意。

3 数量遗传

前面所讲的性状差异，都是明显的不连续差异。这类性状在表面上都显示质的差别，所以叫做质量性状。除质量性状外，还广泛地存在着另一类性状差异，这些性状的变异呈连续状态，界限不清楚，不易分类，这类性状叫做数量性状。动植物的许多重要经济性状往往都是数量性状，如作物的产量、成熟期，奶牛的泌乳量，棉花的纤维长度、细度等等，都属于数量性状。

每一个数量性状是由许多对基因共同作用的结果，其中每一个基因的单独作用较小，与环境影响所造成的表型差异差不多大小，因此，各种基因型所表现的表型差异就成为连续的数量了。

上海卷 31．控制植物果实重量的三对等位基因A/a、B/b、C/c，对果实重量的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的果买重120克，AABBCC的果实重210克。现有果树甲和乙杂 交，甲的基因型为AAbbcc，F1的果实重135-165克。则乙的基因型是

A. aaBBcc      B. AaBBcc      C. AaBbCc      D. aaBbCc

【答案】D

【解析】因为A、B、C的作用相等而且相加，所以表现型决定于基因型中显性基因（大写字母）的数目，对应果实的重量，可分7类：

（1）没有一个大写字母（aabbcc）；120克

（2）一个大写字母（Aabbcc、aaBbcc、aabbCc）；135克

（3）两个大写字母（AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc）；150克

（4）三个大写字母（AABbcc、AAbbCc、AaBBcc、aaBBCc、AabbCC、aaBbCC）；165克

（5）四个大写字母（AABBcc、AAbbCC）；180克

（6）五个大写字母（AABBCc、AABbCC、AaBBCC）；195克

（7）六个大写字母（AABBCC）；210克

F1的果实重135-165克，F1的基因型应该有一个、两个、三个显性基因，因为甲的基因型为AAbbcc，甲的后代中至少有一个显性基因A，所以乙的基因型只能是aaBbCc。