Question

某生物興趣小組有一些能夠穩(wěn)定遺傳的高莖、豆莢飽滿和矮莖、豆莢不飽滿的兩個(gè)品系豌豆，如果你是該興趣小組的成員，希望通過遺傳學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)探究的一些遺傳學(xué)問題．
（1）可以探究的問題有：
問題l：控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因是否分別遵循孟德爾基因的分離定律．
問題2：

 

．
（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一組最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，探究上述遺傳學(xué)問題：（不要求寫出具體操作方法）
①

 

；觀察和統(tǒng)計(jì)F₁的性狀及比例；保留部分F₁種子．
②

 

；觀察和統(tǒng)計(jì)F₂的性狀及比例；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
①F₁的全部為高莖、豆莢飽滿
②F₂的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

表現(xiàn)型	高莖豆莢飽滿	高莖豆莢不飽滿	矮莖豆莢飽滿	矮莖豆莢不飽滿
比例	66%	9%	9%	16%

（4）實(shí)驗(yàn)分析：
①F₂中

 

，所以高莖和矮莖、豆莢飽滿和豆莢不飽滿分別是由一對(duì)等位基因控制的，并遵循孟德爾的基因分離定律．
②F₂四種表現(xiàn)型的比例不是9：3：3：1，所以控制上述兩對(duì)相對(duì)性狀的非等位基因

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)證明，在F₂代中，能穩(wěn)定遺傳的高莖豆莢飽滿的個(gè)體和矮莖豆莢不飽滿的個(gè)體的比例都是16%，所以，你假設(shè)F₁形成的配子其種類和比例是DE：De：dE：de=4：l：l：4（D和d表示高莖和矮莖基因：E和e表示豆莢飽滿和豆莢不飽滿基因）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的假設(shè)，并用遺傳圖解分析實(shí)驗(yàn)預(yù)期．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因的分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：孟德爾遺傳定律包括分離定律和自由組合定律．
基因分離定律的實(shí)質(zhì)：減數(shù)分裂過程中，等位基因隨著同源染色體的分開而分離；
基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：等位基因分離的同時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因發(fā)生自由組合．

解答： 解：（1）根據(jù)題意可知，題中涉及兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，題干中提出問題1“控制兩對(duì)相對(duì)性狀基因是否分別遵循基因的分離定律”，因此問題2可以為：控制兩對(duì)相對(duì)性狀的非等位基因是否遵循基因的自由組合定律．
（2）①根據(jù)孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)，親本選擇具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合子進(jìn)行雜交，即取純合高莖豆莢飽滿的豌豆和矮莖豆莢不飽滿的豌豆雜交；觀察和統(tǒng)計(jì)F₁的性狀和比例；保留部分F₁種子．
②將F₁種下，讓其自交；觀察和統(tǒng)計(jì)F₂的性狀和比例．
（4）實(shí)驗(yàn)分析：
①F₂中，高莖和矮莖、豆莢飽滿和豆莢不飽滿分別是由一對(duì)等位基因控制的，所以高莖與矮莖的比是3：1，豆莢飽滿和豆莢不飽滿的比是3：1，并遵循孟德爾的基因分離定律．
②F₂四種表現(xiàn)型的比例不是9：3：3：1，所以控制上述兩對(duì)相對(duì)性狀的非等位基因不遵循基因的自由組合定律．
（5）驗(yàn)證假說一般通過測(cè)交的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這是因?yàn)闇y(cè)交實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋鶕?jù)后代的表現(xiàn)型及比例推測(cè)親本產(chǎn)生的配子的種類及比例．因此寫出測(cè)交的遺傳圖解即可，并且由于F₁形成的配子的種類及比例是DE：De：dE：de=4：l：l：4，因此測(cè)交后代的表現(xiàn)型及比例應(yīng)符合4：1：1：4的比例．遺傳圖解如下：

故答案為：
（1）控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因是否遵循孟德爾基因的自由組合定律或控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因是否在同一對(duì)同源染色體上（是否分別在兩對(duì)同源染色體上）
（2）①高莖豆莢飽滿的豌豆和矮莖豆莢不飽滿的豌豆雜交    ②F₁代個(gè)體進(jìn)行自交
（4）①高莖：矮莖=3：l，豆莢飽滿：豆莢不飽滿=3：l      ②不遵循孟德爾的基因自由組合定律（控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因在同一對(duì)同源染色體上）
（5）遺傳圖解：

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)遺傳定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)的知識(shí)，學(xué)生要能夠利用孟德爾的遺傳方式進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)；并且明確基因分離定律中雜合子自交后代的性狀分離比為3：1，而自由組合定律中雙雜合子自交后代表現(xiàn)型比例應(yīng)為9：3：3：1；考生還有明確驗(yàn)證相關(guān)假說一般選擇測(cè)交的方法．