# 单因子杂交与双因子杂交遗传

> CIE A-Level 生物学 · 9700
> 来源: https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u17-monohybrid-and-dihybrid-inheritance/

本子主题涵盖单因子、双因子杂交的孟德尔遗传模式，庞纳特方格的构建方法，基因型和表现型比例的预测，以及如何运用核心遗传学原理解答CIE A-Level考试题目。

**先修:** [减数分裂与配子形成](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u16-meiosis/); [基础遗传学术语](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u17-introduction-to-inheritance/)

## 学习目标

- 区分单因子与双因子杂交的遗传模式
- 构建单因子和双因子杂交的庞纳特方格
- 根据杂交预测准确的基因型和表现型比例
- 解释自由组合在双因子遗传中的作用
- 用测交确定显性表现型个体的未知基因型

## 单因子遗传

**单因子遗传** — 控制一个特定性状的单基因的遗传，每个亲本各传递一个等位基因给后代。

*例:* 豌豆植株的茎高，由一对等位基因控制：高茎 (T) 和矮茎 (t)。

单因子遗传遵循孟德尔分离定律：等位基因在配子形成过程中分离，因此每个配子只携带每个基因的一个等位基因。显性等位基因在纯合和杂合基因型中均可表达，而隐性等位基因仅在纯合时表达。

**例题:** 豌豆中，高茎 (T) 对矮茎 (t) 为显性。将两株杂合高茎豌豆杂交，后代的预期表现型比例是多少？

1. 1. 确定亲本基因型：双亲均为杂合子
2. $$Tt \times Tt$$
3. 2. 确定每个亲本可产生的配子：每个亲本产生两种配子
4. $$T \text{ and } t$$
5. 3. 构建2×2庞纳特方格组合配子，后代基因型为：1 TT, 2 Tt, 1 tt
6. 4. 统计表现型：所有TT和Tt后代均为高茎（显性），只有tt为矮茎（隐性）。

*结论:* 预期表现型比例为3高茎 : 1矮茎，基因型比例为1 TT : 2 Tt : 1 tt。

> **考试提示:** 作答前务必确认题目要求的是基因型比例还是表现型比例。

*计算器:* forbidden

## 双因子遗传与自由组合

**双因子遗传** — 两对位于不同同源染色体上的非连锁基因的遗传，每个基因控制一个不同性状。

*例:* 豌豆的种子形状和种子颜色，由两个独立的基因控制。

对于非连锁基因，等位基因在减数第一次分裂期间自由组合：一个基因获得的等位基因不会影响另一个基因获得的等位基因。双杂合子（每个基因各有一个显性和一个隐性等位基因）会产生四种比例相等的不同配子。

> **info**
>
> 9:3:3:1表现型比例仅出现在两对非连锁基因、完全显性条件下，两个双杂合子的杂交后代中。

**例题:** 豌豆中，圆粒种子 (R) 对皱粒种子 (r) 为显性，黄色种子 (Y) 对绿色种子 (y) 为显性。将两株双杂合圆粒黄粒豌豆杂交，预期表现型比例是多少？

1. 1. 双亲的基因型均为：
2. $$RrYy$$
3. 2. 根据自由组合定律，每个亲本产生四种比例相等的配子
4. $$RY, Ry, rY, ry$$
5. 3. 构建4×4庞纳特方格组合所有配子，总共得到16种后代基因型。
6. 4. 根据显隐性规则统计表现型：

*结论:* 预期表现型比例为9圆粒黄 : 3圆粒绿 : 3皱粒黄 : 1皱粒绿，简化为9:3:3:1。

*计算器:* forbidden

## 测定未知基因型的测交法

具有显性表现型的个体可以是纯合显性或杂合，因此仅从表现型无法确定其基因型。测交将未知个体与纯合隐性个体杂交，因为纯合隐性个体只能产生一种携带隐性等位基因的配子。

**例题:** 将一株未知基因型的高茎豌豆与矮茎豌豆测交，后代中50%为高茎，50%为矮茎。原始高茎植株的基因型是什么？

1. 1. 矮茎植株始终为纯合隐性，基因型为：
2. $$tt$$
3. 2. 如果原始高茎植株为纯合显性 (TT)，所有后代都会从亲本获得一个T，从矮茎亲本获得一个t，因此所有后代均为Tt（高茎），与结果不符。
4. 3. 如果原始高茎植株为杂合 (Tt)，它会产生比例相等的T和t配子。与tt杂交后得到：
5. $$50\% \ Tt \ (tall), 50\% \ tt \ (dwarf)$$

*结论:* 观测比例符合，因此原始高茎植株的基因型为 $Tt$ (杂合子)。

*计算器:* forbidden

## 常见错误

- **错误做法:** 双杂合双因子杂交仅列出2种配子，而非4种。
  - 原因: 这个错误源于错误认为显性等位基因总是连锁在一起，这种情况仅发生在连锁基因中。
  - 正确做法: 始终按照自由组合分配等位基因：每个显性等位基因可以与第二个基因的显性或隐性等位基因组合，总共产生4种配子。
- **错误做法:** 声称所有双因子杂交的预期比例都是9:3:3:1。
  - 原因: 该比例仅适用于非连锁基因的两个双杂合子之间的杂交，并非所有双因子杂交。
  - 正确做法: 给出9:3:3:1比例前，务必检查亲本基因型并确认基因为非连锁。
- **错误做法:** 考试作答时混淆基因型比例和表现型比例。
  - 原因: CIE考题会明确要求其中一种，混淆两者会导致即使推导过程正确也丢分。
  - 正确做法: 开始推导前，先标出或下划线题目要求的是基因型还是表现型。
- **错误做法:** 忘记统计双因子庞纳特方格中全部16个格子，导致比例总和错误。
  - 原因: 赶时间完成杂交推导会导致统计错误，尤其是当多个基因型对应同一表现型时。
  - 正确做法: 先统计全部16个格子，再按表现型分组计算最终比例。

## 速查表

| 杂交类型 | 亲本基因型（非连锁） | 预期表现型比例 |
| --- | --- | --- |
| 单因子杂合子杂交 | Aa × Aa | 3 显性 : 1 隐性 |
| 单因子测交 | Aa × aa | 1 显性 : 1 隐性 |
| 双因子双杂合子杂交 | AaBb × AaBb | 9:3:3:1 |
| 双因子测交（双杂合子） | AaBb × aabb | 1:1:1:1 |

## 下一步

掌握单因子和双因子遗传是CIE A-Level生物学所有高级遗传学主题的基础。你在此练习的配子鉴定、庞纳特方格构建、比例预测等核心技能可以直接应用于更复杂的遗传模式。本主题经常是试卷2拓展问答题的基础，因此在继续学习前，必须熟练掌握比例计算和测交解读。理解非连锁基因的自由组合机制，也有助于你识别基因连锁或上位性互作时预期比例的偏差。

- [共显性和复等位基因](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u17-codominance-and-multiple-alleles/)
- [伴性遗传](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u17-sex-linkage/)
- [连锁和交换](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u17-linkage-and-crossing-over/)

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