Question

【題目】水稻的高稈對矮稈為完全顯性，由一對等位基因（A、a）控制，抗病對易感病為完全顯性，由另一對等位基因控制（B、b），現有純合高稈抗病和純合矮稈易感病的兩種親本雜交，所得F1代自交，多次重復實驗，統計F2的表現型及比例都近似得到如下結果：高稈抗�。焊叨捯赘胁。喊�稈抗病：矮稈易感病=66：9：9：16。據實驗結果回答下列問題

（1）控制高稈和矮稈的等位基因_____（遵循/不遵循）基因的分離定律，上述兩對等位基因之間_____遵循/不遵循）基因的自由組合定律。

（2）F2代中出現了親本所沒有的新的性狀組合，產生這種現象的根本原因是F1在減數分裂過程中發(fā)生了______________。

（3）有人針對上述實驗結果提出了假說：

①控制上述性狀的兩對等位基因位于1對同源染色體上②F1通過減數分裂產生的雌雄配子的比例都是AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4③雌雄配子隨機結合。為驗證上述假說，請設計一個簡單的實驗：___________________。

預期實驗結果：______________。

Answer 1

【答案】遵循 不遵循 交叉互換（或基因重組） 將兩純合親本雜交得到的F1與純合矮桿易感病的水稻雜交，觀察并統計子代的表現型及比例； 所得子代出現四種表現型，比例為：高稈抗�。焊叨捯赘胁。喊�稈抗矮稈易感病=4：1：1：4

【解析】

分析每一對性狀，在F2代都符合3∶1，因此控制抗病和易感病的等位基因都符合基因分離定律，但分析兩對等位基因之間關系，不符9∶3∶3∶1，也不屬于它的變形，因此它們不遵循基因自由組合定律；因此最可能原因是兩對基因位于一對同源染色體上，在減數分裂時發(fā)生四分體的交叉互換造成的。

（1）在F2的表現型中，高桿：矮桿=（66+9）∶（9+16）=3∶1；說明控制高桿和矮桿的等位基因遵循基因的分離定律，但不遵循基因的自由組合定律。

（2）F2代中出現了親本所沒有的新的性狀組合，產生這種現象的根本原因是F1在有性生殖過程中，在減數第一次分裂的四分體時期，同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換，進行了基因重組。

（3）由于遵循基因的分離定律而不遵循基因自由組合定律，可實驗假設兩對等位基因位于一對同源染色體上，并且題中已假設了F1通過減數分裂產生的雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4，如果假設成立，那么通過測交的方式后代也應該會出現這一結果。

實驗設計：將兩純合親本雜交得到的F1與純合矮稈易感病的水稻雜交，觀察并統計子代的表現型及比例。

預期結果：所得子代出現四種表現型，其比例為：高稈抗病∶高稈易感病∶矮稈抗病∶矮稈易感病=4∶1∶1∶4。