Question

根據(jù)以下材料回答有關遺傳問題：
Ⅰ．豌豆的表現(xiàn)型有高莖和矮莖、紫花和白花，其中紫花和白花這對相對性狀由兩對等位基因控制，這兩對等位基因中任意一對為隱性純合則表現(xiàn)為白花．用純合的高莖白花個體與純合的矮莖白花個體雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為高莖紫花，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型：高莖紫花162株，高莖白花126株，矮莖紫花54株，矮莖白花42株．請回答：
（1）根據(jù)此雜交實驗結果可推測，株高受

 

對等位基因控制，依據(jù)是

 

．在F2中矮莖紫花植株的基因型有

 

種，矮莖白花植株的基因型有

 

種．
（2）如果上述兩對相對性狀自由組合，則理論上F2中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花這4種表現(xiàn)型的數(shù)量比為

 

．
Ⅱ．水稻的高桿對矮桿為完全顯性，由一對等位基因控制（A、a），抗病對易感病為完全顯性，由另一對等位基因控制（B、b），現(xiàn)有純合高桿抗病和純合矮桿易感病的兩種親本雜交，所得F₁代自交，多次重復實驗，統(tǒng)計F₂的表現(xiàn)型及比例都近似得到如下結果：高桿抗�。焊邨U易感�。喊珬U抗�。喊珬U易感病=66：9：9：16．據(jù)實驗結果回答下列問題：
（3）控制抗病和易感病的等位基因

 

（遵循/不遵循）基因的分離定律．
（4）上述兩對等位基因之間

 

（遵循/不遵循）基因的自由組合定律．
（5）F₂代中出現(xiàn)了親本所沒有的新的性狀組合，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是有性生殖過程中，控制不同性狀的基因進行了

 

，具體發(fā)生在

 

時期．
（6）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

 

對同源染色體上
②F₁通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌雄配子的比例都是AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4
③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并預期實驗結果：
實驗設計：

 

．
預期結果：

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質及應用

專題：

分析：Ⅰ．1、基因分離規(guī)律實質：減I分裂后期等位基因隨著同源染色體的分離而分離，分別加入不同的配子中．研究對象是一對相對性狀．
2、基因自由組合規(guī)律的實質：在F1產(chǎn)生配子時，在等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．研究對象是兩對或兩對以上的相對性狀，要求控制兩對或兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上，能彼此對立的，這是基因自由組合的前提．每對相對性狀都遵循基因分離定律．
Ⅱ．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，即不符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(shù)分裂時發(fā)生四分體的交叉互換造成的．

解答： 解：Ⅰ．（1）根據(jù)F₂中，高莖：矮莖=（162+126）：（54+42）=3：1，可知株高是受一對等位基因控制；因為“高莖紫花162株，高莖白花126株，矮莖紫花54株，矮莖白花42株”，所以紫花：白花=9：7，假設紫花和白花受A、a和B、b兩對基因控制，高莖和矮莖基因D、d控制，根據(jù)題干可知，紫花基因型為A_B_；白花的基因型為A_bb、aaB_、aabb．根據(jù)純合白花和純合白花雜交出現(xiàn)紫花（A_B），可知親本純合白花的基因型是AAbb和aaBB，故F₁的基因型為AaBbDd，因此F₂的矮莖紫花植株基因型有：AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四種基因型，矮莖白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd5種基因型．
（2）F₁的基因型是AaBbDd，A和B一起考慮，D和d基因單獨考慮分別求出相應的表現(xiàn)性比例，然后相乘即可．即AaBb自交，后代紫花（A_B_）：白花（A_bb、aaB_、aabb）=9：7，Dd自交，后代高莖：矮莖=3：1，因此理論上F₂中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花=27：21：9：7．
Ⅱ．（3）在F₂的表現(xiàn)型中，抗�。阂赘胁�=（66+9）：（9+16）=3：1；說明控制抗病和易感病的等位基因遵循基因的分離定律．
（4）由于F₂的表現(xiàn)型及比例是高桿抗�。焊邨U易感病：矮桿抗�。喊珬U易感病=66：9：9：16，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．
（5）F₂代中出現(xiàn)了親本所沒有的新的性狀組合，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是有性生殖過程中，在減數(shù)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．
（6）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(shù)分裂產(chǎn)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(xiàn)這一結果．
故答案為：
Ⅰ．（1）一      F₂中高莖：矮莖=3：1      4      5
（2）27：21：9：7
Ⅱ．（3）遵循        
（4）不遵循
（5）重新組合、減數(shù)分裂的四分體（減Ⅰ前期）
（6）一對
實驗設計：將兩純合親本雜交得到的F1代與純合矮桿易感病的水稻雜交，觀察并統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例
預測結果：所得子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為：高桿抗�。焊邨U易感�。喊珬U抗病：矮桿易感病=4：1：1：4

點評：本題考查基因分離定律、基因自由組合定律和基因連鎖交換定律的相關知識，意在考查學生對孟德爾定律的理解能力，同時考查學生對生物學數(shù)據(jù)的分析抽象能力及設計實驗的能力．