Question

2．（1）某大豆植株的顏色受一對(duì)等位基因控制，基因型AA的植株呈深綠色，基因型Aa的植株呈淺綠色，基因型aa的植株呈黃色．深綠色和淺綠色植株的繁殖和生存能力相同，而黃色植株會(huì)在幼苗階段死亡．現(xiàn)有一批淺綠色植株（P），經(jīng)相互授粉得到F₁，成熟的植株經(jīng)相互授粉得到F₂，F(xiàn)₂成熟的植株中，淺綠色植株所占的比值是$\frac{1}{2}$．
（2）另一種大豆植株的顏色受兩對(duì)基因控制，基因型A  B  的植株呈深綠色，基因型aaB  的植株呈淺綠色，基因型A  bb的植株為花斑色，基因型aabb的植株為白化．株高受一對(duì)基因控制，高稈對(duì)矮稈為顯性，高稈的基因型為D  矮稈的基因型為dd．
①若一株基因型為AaBb的植株與一基因型為aabb的植株雜交，后代僅出現(xiàn)了花斑色大豆植株和淺綠色大豆植株，其比例接近1：1．這種現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因最可能是兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上．
②若一株基因型為AaBb的植株與另一基因型為AaBb的植株，子一代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，其比例為：深綠色：淺綠色：花斑色：白化=9：3：3：1．請(qǐng)寫出一種探究?jī)蓪?duì)基因存在于兩對(duì)同源染色體上的驗(yàn)證試驗(yàn)的思路：對(duì)基因型為AaBb的植株測(cè)交，觀察后代分離比．
③若控制大豆植株的顏色的兩對(duì)基因存在于兩對(duì)同源染色體上．現(xiàn)有兩個(gè)純合品系深綠色高稈和白化矮稈，想培育出一種純種品系：深綠色矮稈．培育方案是讓兩個(gè)純種品系雜交得F₁，F(xiàn)₁自交得F₂，試問：理論上取F₁所結(jié)種子的最少樣本數(shù)是64，播種后才有可能出現(xiàn)純種品系深綠色矮稈的植株．表現(xiàn)出來深綠色矮稈性狀的植株中純合體的理論比例為$\frac{1}{9}$．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合，由于自由組合定律同時(shí)也遵循分離定律，因此可以將自由組合問題轉(zhuǎn)化成分離定律問題解答．
2、自交與自由交配：自交是基因型相同的個(gè)體相互交配，自由交配，具有不同基因型的種群中個(gè)體之間的交配是隨機(jī)的，解答自由交配問題，可以以種群為單位，計(jì)算中雌雄個(gè)體產(chǎn)生的雌配子、雄配子的類型及比例，然后用雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的原理，寫出后代的基因型及比例，進(jìn)而判斷出表現(xiàn)型及比例．

解答 解：（1）由題意知，淺綠色植株的基因型是Aa，相互授粉相當(dāng)于自交，后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：2：1，aa幼苗死亡，成熟植株的基因型及比例是AA：Aa=1：2，產(chǎn)生配子的類型及比例是A：a=2：1，相互授粉屬于自由交配，子二代的基因型及比例是AA：Aa：aa=4：4：1，其中aa幼苗期死亡，因此成熟植株中淺綠色個(gè)體占$\frac{1}{2}$．
（2）①如果AaBb位于2對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律，與aabb雜交后代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，分別表現(xiàn)為深綠色、淺綠色、花斑色、白化，題意知AaBb與aabb雜交子代是花斑色（Aabb）大豆植株：淺綠色（aaBb）大豆植株=1：1，由于aabb產(chǎn)生的配子是ab，因此基因型為AaBb個(gè)體產(chǎn)生2種類型的配子，Aa：aB=1：1，所以2對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，且A、b在一條染色體上，a、B在另一條染色體上．
②若一株基因型為AaBb的植株與另一基因型為AaBb的植株，子一代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，其比例為：深綠色：淺綠色：花斑色：白化=9：3：3：1，說明兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律，驗(yàn)證基因自由組合定律可以用測(cè)交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，即用基因型為AaBb的植株與基因型為aabb的植株進(jìn)行雜交，如果遵循自由組合定律，則與aabb雜交后代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，分別表現(xiàn)為深綠色、淺綠色、花斑色、白化，這樣通過觀察測(cè)交后代的表現(xiàn)型及比例就可以判斷．
③由題意知，純合品系深綠色高稈的基因型是AABBDD，白化矮稈的基因型是aabbdd，雜交子一代的基因型是AaBbDd，子一代自交得到子二代，如果遵循自由組合定律，三對(duì)等位基因的組合方式是64種，子一代植株上的種子胚的基因型是子二代的基因型，基因型為AABBdd的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，因此理論上取F₁所結(jié)種子的最少樣本數(shù)是64，播種后才有可能出現(xiàn)純種品系深綠色矮稈的植株．表現(xiàn)出來深綠色矮稈性狀的植株的基因型是A_B_dd，其中AABBdd是純合體，比例是$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}×1=\frac{1}{9}$．
故答案為：
（1）$\frac{1}{2}$
（2）①兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上   
②對(duì)基因型為AaBb的植株測(cè)交，觀察后代分離比   
③64      $\frac{1}{9}$

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)和使用條件，自交、自由交配、測(cè)交的概念和應(yīng)用，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行推理、解答遺傳學(xué)問題．