选择运用杂交、自交或测交方法解题时应遵循的原则

李明海

(山东省阳谷县第二中学 252300)

王立乾*

(山东省冠县第一中学 252500)

1 不同交配方式的含义

杂交一般是指两个具有不同基因型品种或类型的个体间雌雄配子的结合，如AA×aa、 Aa×AA。自交是指同一个体或不同个体但为同一基因型的个体间雌雄配子的结合，如AA×AA、Aa×Aa。植物学的自花授粉即遗传学上的自交，但植物学的异花授粉却包含遗传学上的杂交和自交，例如，玉米的同株异花授粉就属于自交。测交是指杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型，如Aa×aa。测交是一种特殊形式的杂交。

2 解题原则

2.1 可行性 可行性是指选用的交配方式在实践中是科学合理、行之有效的。

例1 已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，每头母牛只生产1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。提问：①根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？若能，请简要说明推理过程。②为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)

分析：①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛，3头有角小牛。②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角；Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2。由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中含有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。

综合上述分析，利用1头无角公牛和6头有角母牛杂交并不能确定这对相对性状中的显性性状。要确定显性性状，最基本的方法是通过生物之间的杂交，观察后代的性状表现，然后做出判断。而要做出科学的判断，排除偶然因素的影响，必需保证观察的子代样本数量较多，这样才能得出正确的结论。既然是自由放养多年的一群牛(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，则雌或雄性个体中必定存在AA、Aa、aa三种基因型，即显性性状的个体中既有纯合子也有杂合子。因此，可以从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(也可采用多对无角牛与无角牛杂交的方法)。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。因牛一般一胎只生一头小牛，为保证获得较多的后代数量，采用多对具有相同性状的牛进行杂交的方法，这充分体现了科学可行的原则。

2.2 易操作性 易操作性是指选用的交配方式在实践操作时要简单易行。

例2 判断一株高茎豌豆是否是纯合体，最简便的方法是( B )。

A．与多株高茎杂交 B．自交

C．与杂合高茎杂交 D．与矮茎杂交。

分析：学生根据“测交可以用来测定生物体的基因型”而容易错选D。虽然通过测交可以鉴定出该高茎豌豆是否为纯合子，但在实际操作中需要对母本进行去雄、套袋、人工授粉等操作，技术繁琐。而豌豆是自花传粉植物，若让该高茎豌豆自交，后代不出现性状分离，说明是纯合子，否则是杂合子。这样既完成了鉴定，又省去了去雄、套袋和人工授粉等环节，是最简便的方法。

2.3 顺序性 顺序性是指在综合运用杂交、自交和测交方法时，要注意不同交配方式使用的先后顺序，以期达到最佳组合。

例3 某一两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且由一对等位基因(D、d)控制的完全显性遗传。现有一株紫花植株和一株红花植株做实验材料，请在表1中填写适当的内容，以完成鉴别紫花植株基因型的实验方案，并预测实验结果和得出相应的结论。

表1 鉴别紫花植株基因型的实验方案表

分析：题目未说明紫花与红花哪种是显性性状，因此不能采用测交方法进行鉴定，也不能通过一次交配完成紫花植株基因型的鉴定。根据表中所给信息，第一步应该是通过自交判断出该紫花植株是杂合子还是纯合子。若是杂合子，则其基因型可以确定；若是纯合子，则可能是显性纯合子，也可能是隐性纯合子。此时再进行第二步，让该紫花纯合子与红花植株杂交，若后代全为紫花，则是显性纯合子；若后代全部为红花或出现红花，则是隐性纯合子。因此，本题应先自交，后杂交。

参考答案：①紫花植株自交；②全部为紫花；③DD或dd；④紫花植株×红花植株；⑤全部为红花或出现红花；⑥dd。