遗传学：练习题及分步解答

1基因、等位基因与性状

基因是控制某种性状（如豌豆的花色）的一段 DNA。每株植物或每只动物的每个基因都有两个拷贝：来自父母各一个。

基因可以有不同的版本，称为等位基因。对于花色，A 给出紫色，a 给出白色。

生物所带有的一对等位基因是它的基因型：AA、Aa 或 aa。你能看到的，如紫色或白色，是它的表型。

• 纯合：两个相同的等位基因，AA 或 aa。
• 杂合：两个不同的等位基因，Aa。

一个等位基因通常对另一个是显性（大写字母），另一个是隐性（小写字母）。一个显性等位基因就足以表现出该性状。隐性性状只在 aa 中出现。

所以 AA 和 Aa 的植株都是紫色。只有 aa 的植株是白色。

2庞尼特方格

每位亲本向每个后代传递其两个等位基因中的一个，随机选取。亲本 Aa 给出 A 或 a，概率各为 ½。

庞尼特方格列出所有组合。一位亲本的等位基因写在上方，另一位的写在侧边，每个格子是一个等可能的后代。

对于杂交 Aa × Aa：

• 基因型：1 AA : 2 Aa : 1 aa。
• 表型：3 紫色 : 1 白色。后代为紫色的概率是 ¾ = 0.75；白色是 ¼ = 0.25。

概率等于具有该结果的格子数除以 4。

3两对基因与整个种群

当两对基因位于不同的染色体上时，等位基因是独立传递的。所以你可以分别处理每个基因，并把概率相乘。

对于 AaBb × AaBb：高茎（A_）的概率是 ¾，圆粒（B_）的概率是 ¾。既高又圆：¾ · ¾ = 9/16。

对四种组合都这样做，就得到双因子杂交经典的 9 : 3 : 3 : 1 比例。

对于整个种群，哈迪－温伯格模型描述每个等位基因和基因型有多常见。设 p 为 A 的频率，q 为 a 的频率：

• p² 是 AA 的比例，2pq 是 Aa（携带者）的比例，q² 是 aa 的比例。
• 你能看出谁是 aa，所以通常会给出 q²。然后 q = √(q²)，p = 1 − q。

该模型适用于随机交配、没有选择、突变或迁移的大种群。

4分步方法

杂交：

1. 写出每位亲本的基因型，以及每位能传递的等位基因。
2. 对于一对基因：画出 2 × 2 的庞尼特方格，数出具有所问基因型或表型的格子。
3. 对于两对基因：分别算出每对基因，然后把概率相乘。
4. 概率用 0 到 1 之间的分数或小数表示。

哈迪－温伯格：

1. 表现出隐性性状的比例是 q²。把百分数写成小数：9% = 0.09。
2. q = √(q²)，然后 p = 1 − q。
3. 携带者：2pq。显性纯合：p²。乘以种群大小得到个体数。

5例题讲解

跟着每一步走。打开下一步之前，先试着预测它。

6常见错误

• 混淆基因型和表型。Aa 和 AA 是不同的基因型，但表型相同。
• 把 Aa 算作隐性。隐性性状只在 aa 中表现。
• 把两对基因的概率相加而不是相乘。
• 在哈迪－温伯格中把 q² 当作 q。要先开平方根。
• 在携带者的 2pq 中忘了系数 2。
• 把百分数当作小数使用而没有除以 100。

7考试题是什么样的

• 简单：单因子杂交。一对基因，如 AA × Aa 或 Aa × Aa；求某种表型或某种基因型（如 Aa）的概率。
• 中等：双因子杂交。两对独立的基因，如 AaBb × Aabb；求某种性状组合的概率。
• 困难：哈迪－温伯格。由表现隐性性状的比例，求携带者或显性纯合个体的数量。

难题示例：5000 人中有 4% 表现出隐性性状。q = 0.2，p = 0.8，所以 0.64 · 5000 = 3200 人是显性纯合。