Question

9．某生物興趣小組有一些能夠穩(wěn)定遺傳的高莖、圓粒和矮莖、皺粒的兩個品系豌豆，如果你是小組的一員，希望通過實驗探究一些問題．可以探究的問題有：
（1）問題1：控制兩對相對性狀的基因是否分別遵循孟德爾基因的分離定律．
問題2：控制兩對性狀的非等位基因是否遵循自由組合定律？．
（2）請設(shè)計一組最簡單的實驗方案，探究上述遺傳學(xué)問題：（不要求寫出具體操作方法）
①取純合高莖豌豆與矮莖豌豆雜交；觀察和統(tǒng)計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F₂的性狀和比例．
實驗結(jié)果：
①F₁全部為高莖、圓粒．
②F₂的統(tǒng)計數(shù)據(jù)

表現(xiàn)型	高莖圓粒	高莖皺粒	矮莖圓粒	矮莖皺粒
比例	66%	8%	8%	18%

實驗分析：
①F₂中高莖：矮莖=3：1、圓粒：皺粒=3：1，所以高莖和矮莖、圓粒和皺粒分別是由一對等位基因控制的，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，所以控制上述兩對相對性狀的非等位基因
不遵循基因自由組合定律．
（3）實驗證明，在F₂代中，能穩(wěn)定遺傳的高莖圓粒的個體和矮莖皺粒的個體的比例都是16%，所以，你假設(shè)F₁形成的配子，其種類及比例是YR：Yr：Yr：yr=4：1：1：4，（Y和y表示高莖和矮莖基因，R和r表示圓粒和皺�；�因）請設(shè)計一個實驗驗證你的假設(shè)，并用遺傳圖解分析實驗預(yù)期．

Answer 1

分析 分析表格信息可知，F(xiàn)₂中高莖：矮莖=3：1、圓粒：皺粒=3：1，說明高莖和矮莖、圓粒和皺粒分別是由一對等位基因控制的，并遵循孟德爾的基因分離定律；子一代的表現(xiàn)型是高莖、圓粒，基因型為YyRr為雙雜合子；該實驗結(jié)果四種表現(xiàn)型是兩多、兩少的現(xiàn)象，不遵循9：3：3：1的性狀分離比，因此不遵循基因的自由組合定律；該實驗的目的可能是探究控制兩對相對性狀的基因是否分別遵循孟德爾基因的分離定律和兩對等位基因之間是否符合自由組合定律．

解答 解：（1）該表格出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例是兩多、兩少，且由題意知高莖對矮莖是顯性、圓粒對皺粒是顯性，因此可以探究的問題有：控制兩對相對性狀的基因是否分別遵循孟德爾基因的分離定律？控制兩對性狀的非等位基因是否遵循自由組合定律？
（2）探究上述兩個問題可以用取純合高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，觀察和統(tǒng)計F₁的性狀和比例；將子一代種植讓其自交，觀察和統(tǒng)計F₂的性狀和比例．
實驗分析：
①由表格信息可知，高莖：矮莖=3：1、圓粒：皺粒=3：1，這說明高莖和矮莖、圓粒和皺粒分別是由一對等位基因控制的，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，是2多2少現(xiàn)象，因此不遵循自由組合定律，遵循連鎖交換定律．
（3）該實驗的設(shè)計思路是：讓高莖圓粒的個體和矮莖皺粒的個體進行雜交，觀察雜交后代的表現(xiàn)型及比例，如果雜交后代高莖圓粒：高莖皺粒：矮莖圓粒：矮莖皺粒=4：1：4：1，則說明假設(shè)正確．
遺傳圖解如下：

故答案為：
（1）控制兩對性狀的非等位基因是否遵循自由組合定律？
（2）①取純合高莖豌豆與矮莖豌豆雜交
②將F1種下，讓其自交
實驗分析：
①高莖：矮莖=3：1、圓粒：皺粒=3：1
②不遵循基因自由組合定律
（3）

點評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律、自由組合定律的實質(zhì)，學(xué)會分析、完善探究性實驗，并處理實驗數(shù)據(jù)獲取結(jié)論；學(xué)會應(yīng)用假說演繹法設(shè)計遺傳實驗、預(yù)期實驗結(jié)果、獲取結(jié)論及應(yīng)用遺傳圖解解答問題．