遗传学中自由组合定律的应用
02-孟德尔遗传定律-2
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绿、圆 1/4×3/4=3/16
绿、皱 1/4×1/4=1/16 (3∶1)2=9∶3∶3∶1
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自由组合现象的解释
孟 德 尔 定 律
• 自由组合定律的要点：
• 控制两对不同性状的等位基因在配子形成过 程中，一对等位基因与另一对等位基因的分 离和组合互不干扰，各自独立分配到配子之 中。
遗传学
化学与生命科学系
朱 静
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自由组合定律的提出
孟 德 尔 定 律
• 孟德尔以豌豆为材料，选用具有两对相
对性状差异的纯合亲本进行杂交，研究
两对相对性状的遗传后提出:
自由组合定律 (独立分配定律)。
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两对相对性状的遗传
孟 德 尔 定 律
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实验结果
孟 德 尔 定 律
• 在两对相对性状遗传时：
自由组合定律的验证
孟 德 尔 定 律
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孟 德 尔 定 律
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多对基因的自由组合
孟 德 尔 定 律
• 当具有3对不同性状的植株杂交时，只要
决定3对性状遗传的基因分别载在3对非
同源染色体上，其遗传仍符合独立分配
规律。航
孟 德 尔 定 律
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孟 德 尔 定 律
孟 德 尔 定 律
的F2分离符合3∶1比例。
• F2出现两种重组型个体→说明控制两对性状的基因在 从F1遗传给F2时，是自由组合的。
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自由组合的表现
• 按概率定律，两个独立事件同时出现的概率是分别出 现概率的乘积： • • 黄、圆 3/4×3/4=9/16 黄、皱 3/4×1/4=3/16
孟 德 尔 定 律
孟德尔定律的发现及其在遗传学史上的意义
孟德尔定律包括分离定律和自由组合定律。
分离规律的理论意义
◆从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因形式存在的
◆从理论上说明了生物界由于杂交和分离出现变异的普遍性
在遗传育种工作中的应用
◆在良种繁育及遗传材料繁殖保存工作中的应用
◆在品种选育工作中的应用
自由组合定律的意义
独立分配规律的理论意义：
揭示了位于非同源染色体上基因间的遗传关系；
解释了生物性状变异产生的另一个重要原因——非等位基因间的自由组合。
完全显性时，n对染色体的生物可能产生2n种组合。
在遗传育种中的应用
1.可以通过有目的地选择、选配杂交亲本，通过杂交育种将多个亲本的目标性状集合到一个品种中；或者对受多对基因控制的性状进行育种选择；
2.可以预测杂交后代分离群体的基因型、表现型结构，确定适当的杂种后代群体种植规模，提高育种效率。
实践上：
1．分离规律的应用完全适应于独立分配规律，且独立分配规律更具有指导意义；
2．在杂交育种工作中，有利于有目的地组合双亲优良性状，并可预测杂交后代中出现的优良组合及大致比例，以便确定育种工作的规模。
自由组合定律一轮复习课件
自由组合定律的实质
01
实质：位于非同源染色体上的非 等位基因的分离或组合是互不干 扰的。
02
在减数分裂形成配子的过程中， 同源染色体上的等位基因彼此分 离的同时，非同源染色体上的非 等位基因自由组合。
自由组合定律的适用范围
主要适用于进行有性 生殖的真核生物的核 遗传物质的遗传现象 。
求基因型和表现型
这类题目通常给出亲本基因型和表现型，要求写出子代基 因型和表现型。解题时需要注意显性与隐性关系、致死现 象以及性状分离比。
求概率
这类题目通常给出亲本基因型和表现型，要求求出子代某 种性状或某种基因型的概率。解题时需要注意概率的基本 计算方法和性状分离比的计算。
THANKS
感谢观看
REPORTING
分离定律与自由组合定律的联系与区别
联系
分离定律和自由组合定律都是基于基因的遗传规律，是孟德尔遗传学的基础。 分离定律是自由组合定律的前提和基础，自由组合定律是分离定律的延伸和拓 展。
区别
分离定律主要关注等位基因的遗传规律，而自由组合定律则关注非等位基因的 遗传规律；分离定律适用于一对等位基因的情况，而自由组合定律适用于两对 或更多非等位基因的情况。
相同的基因型在不同的环境下 可能表现出不同的表现型。
不同的基因型在相同的环境下 也可能表现出相似的表现型。
表现型的推断方法
根据子代的表现型推断亲本的基因型 。
通过测交或自交等方法验证基因型的 推断是否正确。
利用分离定律和自由组合定律分析基 因型与表现型的关系。
PART 03
基因的分离定律与自由组 合定律
繁育。
基因的自由组合定律
自由组合定律的概念
验证自由组合定律aabb和aabb
验证自由组合定律aabb和aabb
摘要：
1.介绍自由组合定律
2.分析aabb和aabb的基因型
3.验证自由组合定律在aabb和aabb基因型中的适用性
4.结论
正文：
自由组合定律是遗传学中的一个基本原则，它阐述了在有性生殖过程中，基因的分离和组合是相互独立的。
这一定律由奥地利植物学家孟德尔首次提出，并通过他的豌豆杂交实验得到了验证。
自由组合定律主要包括两个方面：分离定律和组合定律。
在我们本次的验证实验中，我们选取了aabb和aabb这两种基因型进行研究。
首先，我们需要了解aabb和aabb的基因型含义。
在这里，大写字母代表显性基因，小写字母代表隐性基因。
aabb表示一个个体有两个隐性基因，而aabb表示另一个个体同样有两个隐性基因。
为了验证自由组合定律在aabb和aabb基因型中的适用性，我们进行了杂交实验。
将aabb和aabb进行杂交，得到下一代基因型分别为AaBb、Aabb、aaBb和aabb。
这里，A和B代表显性基因，a和b代表隐性基因。
通过观察下一代基因型的比例，我们可以发现它们符合自由组合定律。
具体来说，AaBb和aaBb的比例为1:1，Aabb和aabb的比例也为
1:1。
这表明在有性生殖过程中，基因的分离和组合是独立进行的。
孟德尔的自
由组合定律在aabb和aabb基因型中得到了验证。
总之，通过我们的实验，我们可以得出结论：自由组合定律在aabb和aabb基因型中同样适用。
这一定律揭示了基因在遗传过程中的基本规律，对于我们理解遗传现象具有重要意义。
教案：基因自由组合定律的运用(分解组合法)
教案：基因自由组合定律的运用（分解组合法）第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在帮助学生理解基因自由组合定律及其在实际应用中的重要性。
通过分解组合法，学生将能够更好地理解基因的组合和遗传规律。
1.2 教学目标了解基因自由组合定律的基本概念。
掌握分解组合法的基本步骤和应用。
能够运用基因自由组合定律解决实际问题。
1.3 教学方法讲授：讲解基因自由组合定律的基本原理和概念。
案例分析：分析实际案例，引导学生运用分解组合法解决问题。
小组讨论：分组讨论，促进学生之间的交流和合作。
第二章：基因自由组合定律的基本概念2.1 基因自由组合定律的定义解释基因自由组合定律是指在生殖过程中，基因的组合是随机的，相互独立的。
2.2 基因的自由组合原则讲解基因的自由组合原则，即在生殖细胞形成过程中，每个基因的分离和组合是独立的，不受其他基因的影响。
2.3 基因型的组合方式介绍基因型的组合方式，包括同源染色体上的基因组合和异源染色体上的基因组合。
第三章：分解组合法的基本步骤3.1 确定问题引导学生明确问题，确定需要解决的具体遗传问题。
3.2 构建基因型树讲解如何构建基因型树，展示不同基因型的可能性。
3.3 应用孟德尔遗传规律运用孟德尔遗传规律，分析基因型的组合和分离情况。
3.4 得出结论根据分析结果，得出结论并解释遗传现象。
第四章：分解组合法的应用案例4.1 案例一：植物杂交育种分析植物杂交育种中的基因自由组合问题，运用分解组合法解决具体问题。
4.2 案例二：动物遗传疾病探讨动物遗传疾病的基因自由组合问题，运用分解组合法进行分析和解决。
回顾本课程的主要内容和知识点，巩固学生对基因自由组合定律和分解组合法的理解。
5.2 学生评估评估学生在课程中的参与程度和理解程度，提供反馈和建议。
第六章：基因自由组合定律在遗传育种中的应用6.1 遗传育种概述介绍遗传育种的基本概念，包括遗传改良和选择育种等方法。
6.2 基因自由组合定律在植物育种中的应用讲解基因自由组合定律在植物育种中的应用，如杂交水稻、抗病小麦等。
孟德尔遗传规律的综合应用规律总结
孟德尔遗传规律的综合应用规律总结下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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“假说演绎法”在遗传学复习课中的实践以“基因的自由组合定律”一节为例
2、评价教学结果
在教学过程中，教师需要对学生的学习成果进行及时有效的评价。评价方式 可以包括作业批改、课堂表现观察、单元测试等多种形式。在评价过程中，教师 需要学生的个体差异和进步情况，及时发现学生在学习中存在的问题和困难，并 给予针对性的指导和帮助。此外，教师还需要对自身的教学设计和实施过程进行 反思和总结，不断优化和提高自己的教学能力。
Hale Waihona Puke 参考内容基本内容遗传学是生物学领域中一门非常重要的课程，它研究生物遗传和变异的规律 和机制。作为遗传学的重要组成部分，“基因的自由组合定律”是复习过程中的 一个关键知识点。本次演示将以“基因的自由组合定律”为例，介绍如何使用 “假说演绎法”来复习遗传学知识。
“基因的自由组合定律”是遗传学中的一个基本原理，它是指在真核生物中， 来自父本和母本的遗传因子在产生配子时可以自由组合，而组合的方式遵循一定 的规律。这个定律在生物学领域中具有非常重要的意义，它是解释生物多样性的 重要理论基础。
然后，通过演绎推理，学生对这个假说进行解释和预测。最后，通过实际的 遗传学实验进行验证，得出结论。这种方法与传统演绎法不同之处在于，它首先 从现象出发，提出假说，然后通过实验来验证假说，而传统演绎法则更注重从已 知事实推导出结论。
为了更直观地展示假说演绎法在遗传学复习课中的应用，我们举一个实际的 案例。这个案例涉及到豌豆杂交实验的解释。在这个实验中，教师首先引导学生 提出假设：基因自由组合定律适用于解释豌豆杂交实验的结果。然后，通过演绎 推理，他们可以得出如果两个豌豆品种的基因型分别为DD和dd，那么它们的杂交 后代中Dd的概率为1/2。
根据教学目标，教师可以设计相应的教学任务。例如，让学生整理电化学基 础知识、组织小组讨论原电池和电解池的原理及应用等。为了完成这些任务，教 师可以采用多种教学方法，如讲解、演示、实验探究等。
自由组合定律计算
在资产定价模型中，自由组合定律用于评估资产 的内在价值，为投资者提供决策依据。
Part
04
自由组合定律的实例解析
两项遗传特征的组合
01
假设某生物体的遗传特征由两 对等位基因决定，这两对等位 基因独立遗传，不受其他基因 的影响。
02
根据自由组合定律，该生物体 可能表现出的特征型组合有四 种：显性显性、显性隐性、隐 性显性、隐性隐性。
Part
02
自由组合定律的数学基础
概率的基本性质
概率的取值范围
概率的取值范围是0到1， 其中0表示事件不可能发生， 1表示事件一定发生。
概率的加法原则
如果两个事件互斥，那么这两 个事件的概率之和等于这两个 事件中任意一个事件的概率。
概率的乘法原则
如果两个事件相互独立，那么 这两个事件的概率的乘积等于 这两个事件同时发生的概率。
03
每一对等位基因的遗传概率遵循 孟德尔遗传规律，即显性基因的 遗传概率为3/4，隐性基因的遗 传概率为1/4。
三项彩票中奖概率计算
01
假设某彩票游戏包含三个独立的奖项，每个奖项的中奖概率 分别为1/100、1/50和1/25。
02
根据自由组合定律，三个奖项同时中奖的概率是各自中奖概 率的乘积，即(1/100) * (1/50) * (1/25)。
互斥事件
两个事件A和B是互斥的，如果A∩B=∅。
Part
03
自由组合定律的应用场景
遗传学中的基因组合
理解基因组合
自由组合定律是遗传学中的基本 原理，用于解释不同基因如何组 合在一起，从而影响生物体的表 型。
预测遗传性状
通过自由组合定律，科学家可以 预测不同基因组合产生的遗传性 状，有助于理解生物体的遗传特 征和变异。
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遗传学中自由组合定律的应用云南省巧家县第二中学夏跃福654600自由组合规律(law of independent assortment)是现代生物遗传学三大基本定律之一。
当由两对（或两对以上）等位基因控制的相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。
因此也称为独立分配定律。
孟德尔取具有两组相对性状差异豌豆为研究对象，一个亲本是显性性状黄色圆粒（记为YYRR），另一亲本是隐性性状绿色皱粒（记为yyrr），得到杂合的F 1子一代黄色圆粒（记为YyRr）。
让它们进行自花授粉（自交），则在F2子二代中出现了明显的分离和自由组合现象。
在共计得到的556颗F2种子中，有四种不同的表现类型，其数目分别为：黄色圆形，绿色圆形，黄色褶皱，绿色皱粒。
如果以数量最少的绿色皱粒32颗作为比例数1，那么F2的四种表现型的数字比例大约为9∶3∶3∶1。
从以上豌豆杂交试验结果看出，在F2所出现的四种类型中，有两种是亲本原有的性状组合，即黄色圆粒和绿色皱粒，还有两种不同于亲本类型的新组合，即黄色皱粒和绿色圆粒，其结果显示出不同相对性状之间的自由组合。
两大遗传规律是现行高中生物中的重要知识之一，尤其是自由组合规定在近些年的高考中都有相当多的分量，它既是中学生物的重点也是难点，仔细研读近些年高考试题和各地的高考模拟试题我们不难发现，除了重点把握分离规律和自由组合规律的基本知识点外，另外我们还特别应该注意两个规律的生产实践中的应用，尤其是自由组合规律的拓展与应用。
在遗传中，由于一些特殊情况的发生，其杂交或自交后代基因型及表现型等分离比会发生相应的改变。
比如表现型比不再是9：3：3：1而出现新的比例，这些比例的出现仍然符合孟德尔遗传定律，因此可看成是对孟德尔遗传规律的拓展，解题过程中要灵活运用基因分离定律和自由组合定律的比例关系去解决一些特殊的比例问题。
常见的特殊比例有：9:7，9:3:4，13:3，12:3:1，15:1，1：4：6：4：1等，下面本人根据这几高考复习中遇到的这些特殊情况进行分析整理。
有不妥的地方敬请各位同行批评指正。
一．基因的互补作用具有独立遗传的两对等位基因共同决定一对相对性状，当两对基因（A、a,B、b）中同时出现A和B时表现为一种表现型，只出现A或B和A、B都不出现（即隐性纯合）时表现为另一种表现型。
这种作用称为互补作用。
F2性状分离比为9:7。
例：（09年安徽理综）某种野生植物有紫花和白花两种表现型，已知紫花形成的生物化学途径是：A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，A对a、B对b为显性。
基因型不同的两白花植株杂交，F1紫花：白花=1：1。
若将F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花：白花=9：7请回答：1、从紫花形成的途径可知，紫花性状是由对基因控制。
2、根据F1紫花植株自交的结果，可以推测F1紫花植株的基因型是，其自交所得F2中，白花植株纯合体的基因型是。
3、推测两亲本白花植株的杂交组合（基因型）是或；用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程（只要求写一组）。
4、紫花形成的生物化学途径中，若中间产物是红色（形成红花），那么基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例为。
解析：1、是简单题，根据紫色物质形成的途径和已知条件不难看出应该受两对等位基因控制；自交结果不再表现为9：3：3：1，而是2、属于中等难度题，其中第一空，F19：7。
分析这两个比例，前一个9+3+3+1=16，后一个9+7=16，说明产生后代的雌雄配子均有16种结合方式。
这样不难看出产生F的亲本其基因型应该是双杂合即1中有7/16的白花，其中7应该是9：AaBb ,才能满足后代的这个比例。
第二空，F23：3：1中的后三个数之和，也就是说白花的基因型有五种，五种中有三种纯合子：aaBB、AAbb、aabb。
的紫花基因型是AaBb，而且紫白之比是1：1，说明亲本中有3、由2题可知F1一对基因应该是测交，即Aa×aa或bb×Bb,又根据数量比可知其中亲本之一中的还有一对基因应该是显性纯合子，白花性状只能出现一个显性基因。
可知亲本的杂交组合是：Aabb×aaBB AAbb×aaBb4、由题意可知，当A和B同时出现显紫色，只有A出现而B不出现的时候，只能合成中间产物而不能合成紫色物质从而显红色，A和B都不出现或只出现B 都表现为白色。
这样AaBb自交后代是：9/16A_B_(紫)，3/16A_bb（红）,3/16aaB_（白），1/16aabb（白）这样紫花：红花：白花=9：3：4二、基因的积加作用基因积加作用是指两对等位基因（A、a，B、b）控制一对相对性状时，当A 和B同时存在时产生一种表现型，A和B单独存在时则能分别表现相似的表现型，A和B都不出现则表现为第三种表现型。
基因的积加作用有时候还表现为：生物体的表现型与显性基因个数有关，这样会出现1：4：6：4：1的性状分离比。
即: 1/16AABB：4/16(2/16AaBB+2/16AABb):6/16(4/16AaBb+1/16AAbb+1/16aaBB):4/16(2/16Aabb+2/16aaBb):1/16aabb，如某种植物的花色遗传。
例（2010年全国卷Ⅰ）现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）。
用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长= 9：6：1实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长= 9：6：1实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘：圆：长均等于1：2：1。
综合上述实验结果，请回答：1、南瓜果形的遗传受＿对等位基因控制，且遵循定律。
2、若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为，扁盘的基因型应为，长形的基因型应为。
3、为了验证（1）中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。
观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘：圆= 1：1，有的株系F3果形的表现型及数量比为。
解析：1、根据实验一和实验二中F2的分裂比可知：9+6+1=16，说明F1能够产生4种比例相等垢配子，从而说明一性状应该受两对等位基因控制，并且遵循自由组合规律。
2、根据题意，实验一和实验二中F1扁盘的基因型都为AaBb，F2中扁盘的基因型应该为A_B_，圆的基因型为：A_bb或aaB_，长的基因型为：aabb，这样答案就一目了然，圆的有四种：AAbb、Aabb、aaBb、aaBB ，扁盘的也有四种：AABB、AABb、AaBb、AaBB，长的为：aabb3、题目的意思是用双隐性类型与F2中扁盘植株进行测交，而F2中有1/9的基因型为：AABB，这部分测交得到的F3其基因型全为：AaBb，表现型全为扁盘；有4/9的基因型为：AaBB和AABb，这部分测交得到F3的基因型分别是：AaBb和aaBb，AaBb和Aabb,对应的表现型及其比例是：扁盘:圆=1:1；还有4/9的基因型是：AaBb，这部分测交得到的F3中对应应该有四种基因型：1/4AaBb、1/4Aabb、1/4aaBb、1/4aabb，其中中间两种基因型对应的表现型是圆，所以F3的表现型及其比例为：扁盘：圆：长= 1：2：1三、基因的重叠作用重叠作用(duplicate effect)：两对或两对以上等位基因同时控制一个单位性状，只要其中一对等位基因中存在显性基因，个体便表现显性性状，两对基因均为纯合隐性时，个体表现隐性性状的基因互作类型。
，F2发生性状分离比是15:1。
例荠菜（Bursa pursa-pastoria）果形的遗传。
荠菜常见果形为三角形蒴果，极少数为卵形蒴果。
将两种植株杂交，F1全是三角形蒴果。
F2则分离15/16三角形蒴果：1/16卵形蒴果。
遗传解析：P 三角形AABB×卵形aabb↓F1三角形AaBb↓F2 15三角形（9A_B_+3A_bb+ 3aaBb_）：（1卵形aabb）四、基因的上位作用基因的上位作用是指：控制同一性状的两对独立遗传的等位基因（A、a，B、b），其中一对基因掩盖了另一对基因，这种不同基因之间的掩盖作用称为上位作用。
其中起掩盖作用的基因叫上位基因，被掩盖的基因叫下位基因。
若起上位作用的基因是显性（隐性）基因，称为显性上位（隐性上位）。
（一）、显性上位：当上位基因处于显性纯合或杂合状态时，不论下位基因的组合如何，下位基因的作用都不能表现，只有上位基因处于隐性纯合时，下位基因的作用才能表现出来。
F2的性状分离比是：12:3:1。
例燕麦颖色受两对基因控制。
现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖:黄颖:白颖=12:3:1。
已知黑颖（A）和黄颖（B）为显性，只要有A存在，植株就表现为黑颖。
请分析回答：1、F2中，黄颖占非黑颖总数的比例是。
F2的性状分离比说明A（a）与B（b）存在于染色体上。
2、F2中，白颖基因型是，黄颖的基因型有种。
3、若将F1进行花药离体培养，预计植株中黑颖纯种的占比是。
4、若将黑颖与黄颖杂交，亲本基因型为时，后代中的白颖比例最大。
解析：1、根据题意，F中黑颖占12/16，非黑颖占4/16，而非黑颖中包括黄2颖和白颖两，其中黄颖占3份，白颖占1份，所以答案为：3/4；由于F1自交后代发生性状分离，而且比例为：12：3：1，说明相关基因独立遗传，位于非同源染色体上。
2、题目告诉我们A是上位基因，能够掩盖B的作用，这样F2的表现型应为，只要有A表现为黑颖，没有A有B表现为黄颖，既无A又无B即aabb为白颖；3、由于花药离休培养得到的是单倍体，体细胞中基因成单存在，所以纯合子的比例为0；4、黑颖中有AABB、AABb、AAbb、A aBB、AaBb、Aabb共六种基因型，其中前四种的后代不会出现白颖，后面两种与黄颖中的aaBb杂交后代才会出现白颖，其比例分别是：1/4和1/2，所以杂交组合应该是：Aabb×aaBb（二）、隐性上位：当上位基因是隐性纯合时，下位基因的作用不能表现出来，而只有当上位基因是显性纯合或杂合状态时，下位基因的作用才能表现出来。