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9:3:3:1的变式——两对等位基因的特殊性状分离比

2022-11-29 22:35 作者:肥啾U_ruby  | 我要投稿

怎么说呢,主要是碰巧群里有高三学生聊到了,所以简要写一写,不涉及具体例子的机理,一些通路/机制都是代指或化名,方便理解。

我们讨论的是杂合子AaBb在自交后,两对独立遗传的非等位基因在表达的时候可能会相互作用导致子代的性状分离比偏离了9:3:3:1的一些情况。也就是基因互作。他们也遵循自由组合定律,只是多了一些变种——

P    亲本     纯合子(下文中不标注的话默认母本在左)AABB ×  aabb
F1  子一代  完全杂合          AaBb
F2  子二代  性状分离          基因型比例   A_B_:A_bb:aaB_:aabb = 9:3:3:1

互啄常见的有7种:
隐性上位(9:3:4)、显性上位(12:3:1)、显性互补(9:7)、抑制(13:3)、累加(1:4:6:4:1)、积加(9:6:1)、重叠(15:1)
让我们一一道来

隐性上位(9:3:4)

一对基因的双隐能遮盖另一对基因,举个例子,玉米胚乳蛋白质层的颜色遗传。简而言之,色素要想变紫,必须经过两次加工,先从无色(底物)红色(一级产物),再从红色(一级产物)紫色(二级产物)
决定能不能合成底物的是基因C(color),决定能不能变紫的是基因P(purple)
所以所有的cc__(4)必然都是白的,管你有没有P,都是白的

P         白(ccpp)x  紫(CCPP)
F1              紫(CcPp)
F2      9 紫(C_P_):3 红(C_pp):4 白( 3 ccP_ + 1 ccpp )

一种示意图


显性上位(12:3:1)

一对基因的显性状态能遮盖另一对,这种情况比较多,举三种常见的例子:

一种机制是深浅两种颜色的同时表达,结果浅色被深色的覆盖掉了,在性状上显不出来。比如燕麦颖片的颜色。控制颖片颜色为黑色的基因B(Black),黄颖基因Y(yellow)。有B,显不出来Y的,搞得Y在B面前很没有存在感。
P       白颖(bbyy)x  黑颖(BBYY)
F1                 黑颖(BbYy)
F2    12 黑( 9 B_Y_ + 3 B_yy )+ 3 黄(bbY_)+ 1 白(bbyy)

一种是抑制基因的锅,这里用南瓜瓜皮举例子,产生黄色素需要两步反应,抑制基因W(white)可以抑制基因Y(yellow)等一众色素的表达,并让瓜皮表现为白色。如果是wwyy,因为没有抑制也没有黄色素,所以表现出叶绿素的绿色。
P       绿皮(wwyy)x  白皮(WWYY)
F1                 黄皮(WwYy)
F2    12 白( 9 W_Y_ + 3 W_yy )+ 3 黄(wwY_)+ 1 绿(wwyy)

另一种时修饰基因,比如毛地黄的花色,其有一个修饰基因控制红花颜色的深浅(Deep),D_会大量合成红色,dd只是少量合成,花也是红的(淡一些)。决定色素在花冠上的分布情况的基因是W(where),W让色素集中在筒状花的喉部,w则分布于整个花冠。W_状态无论修饰基因D是啥基因型,生产的色素都足够分布在筒状花的喉部形成明显的红点了,D_和dd两种基因型产生的色素对于如此集中的小点儿而言已经够用。
P        喉部红点(WWDD)x  全花淡粉(wwdd)
F1                 喉部红点(WwDd)
F2      12 喉部红点(9 W_D_ + 3 W_dd )+ 3 全冠红色(wwD_)+1 全冠淡粉(wwdd)


显性互补(9:7)

两对等位基因,都是显性会表现出一种性状,否则是另一种性状。也好理解,两条底物嘛~
这俩基因一个控制左边合成线路,另一个控制右边,左右只要有一个通了就能成红色
S→S1→红色素←S1'←S

P            白花品种A(CCrr)x  白花品种B(ccRR)
F1                                红花(CcRr)
F2:            9 红花(C_R_):7白花 (3 C_rr +3 ccR_ +1 ccrr)


抑制(13:3)

这里的抑制和上文提到的显性上位的抑制基因还不太一样,,但这里的13:3起抑制作用的等位基因本身不控制任何性状
比如蚕的茧壳颜色,金色茧壳Y(yellow)和白色茧壳中,和一个抑制金色出现的基因I(inhibitor)搅和一起时,就有:
P            金色茧壳(YYii)x  白色茧壳(yyII)
F1                           白色茧壳(YyIi)
F2          13 白色茧壳(9 Y_I_ + 3 yyI_ +1 yyii ):3金色茧壳(Y_ii)


累加(1:4:6:4:1)

跟QTL差不多,一个个的,多一个显性基因颜色就越深,于是就跟色阶一样有颜色深浅的一排,这个不多解释
1( 1 A1A1A2A2)
4( 2 A1a1A2A2 + 2 A1A1A2a2 )
6( 4 A1a1A2a2 + 1a1a1A2A2 + 1 A1A1a2a2)
4( 2 a1a1A2a2 + 2 A1a1a2a2 )
1(1 a1a1a2a2)

举个极短点儿的例子,8对基因的累加


积加(9:6:1)

和累加不一样的点在于,单一存在的显性基因会表现为相似的性状,比如最常见的南瓜瓜形,双显就是扁的,单显就是球形,双隐就是长条。
P       扁盘(AABB)x 长条(aabb)
F1                 扁盘(AaBb)
F2    9 扁盘(A_B_)+ 6 球形( 3 A_bb + 3 aaB_ )+ 1 长条(aabb)


重叠(15:1)

双隐是一种性状,否则但凡有一个显性都是另外的性状。比如荠菜的蒴果果形,倒三角15和卵圆形1.这个就不列了,自己写。


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