問題:顯性表型,未知基因型
這就是我們在第二篇裡點出的那道鴻溝。一個表現出顯性表型的生物體,有兩種可能的基因型:它可能是純合顯性(PP),也可能是雜合(Pp)。兩者看上去都是紫色。如果你是需要純系的育種者,或是正在定位某性狀的遺傳學家,這種含糊就很要緊——而無論怎麼盯著植株看都解決不了。
相比之下,隱性的情形很簡單:一株白花植物必然是 pp,因為表現出隱性表型的唯一途徑,就是攜帶兩個隱性等位基因。所以謎題永遠出在顯性這一邊。測交正是為破解它而設計的。
訣竅:與純合隱性者雜交
測交讓那個身份不明的個體,與一個已知的純合隱性夥伴(pp)交配。其邏輯很巧妙:pp 夥伴只能貢獻一個隱性等位基因,因此它不會帶來任何能掩蓋什麼的東西。於是後代中出現的一切,都直接反映了那個未知親本傳下了哪些等位基因。隱性夥伴就像一扇乾淨的窗。
Mystery purple plant is either PP or Pp.
Test-cross partner: white (pp).
Case A — mystery plant is PP:
PP x pp
p p
+------+------+
P | Pp | Pp |
+------+------+
P | Pp | Pp |
+------+------+
-> ALL purple (Pp). 0 white.
Case B — mystery plant is Pp:
Pp x pp
p p
+------+------+
P | Pp | Pp |
+------+------+
p | pp | pp |
+------+------+
-> 1 purple : 1 white. Half white!
Read the offspring:
any white child -> parent was Pp (heterozygous)
all purple kids -> parent was PP (homozygous)解讀結果
- 如果未知植株是 PP,每個配子都攜帶 P,於是所有後代都是 Pp、紫色——一株白花也不會出現。
- 如果未知植株是 Pp,依據分離定律,它一半的配子攜帶 p,於是大約一半後代是白色——比例為 1:1。
- 因此這條經驗法則直截了當又可靠:哪怕只有一個隱性(白花)後代,就足以證明親本是雜合的。
用測交收尾本系列再合適不過,因為它用上了此前的一切。它建立在離散因子之上,建立在顯性掩蓋隱性之上,建立在分離定律產生等量配子類別之上,也建立在用龐納特方格預測結果之上。從一位修道士清點豌豆,到一件能讀出隱形基因型的工具——這正是孟德爾遺傳五步走完的全程。