Question

2．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)探究一些遺傳學(xué)問題．
（1）可以探究的問題有：
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：控制兩對相對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相對性狀的基因是否在同一對同源染色體上（是否分別在兩對同源染色體上）．
（2）請?jiān)O(shè)計(jì)一組最簡單的實(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的性狀及比例；保留部分F₁種子．
②F₁代個(gè)體進(jìn)行自交；觀察和統(tǒng)計(jì)F₂的性狀及比例．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①F₁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中高莖：矮莖=3：l，豆莢飽滿：豆莢不飽滿=3：l，所以高莖和矮莖、豆莢飽滿和豆莢不飽滿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孟德爾的基因自由組合定律（控制兩對相對性狀的基因在同一對同源染色體上）．
③為驗(yàn)證你的假設(shè)，通常選擇F₁和矮莖、豆莢不飽滿豌豆雜交，通過觀察統(tǒng)計(jì)其后代的表現(xiàn)型及比例來進(jìn)行．

Answer 1

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，題中涉及兩對相對性狀的遺傳，題干中提出問題1“控制兩對相對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：控制兩對相對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)，親本選擇具有兩對相對性狀的純合子進(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，所以控制上述兩對相對性狀的非等位基因不遵循基因的自由組合定律．
③為驗(yàn)證假設(shè)，一般選用測交實(shí)驗(yàn)，即通常選擇F₁  和矮莖、豆莢不飽滿豌豆雜交，通過觀察統(tǒng)計(jì)其后代的表現(xiàn)型及比例來進(jìn)行．
故答案為：
（1）控制兩對相對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相對性狀的基因是否在同一對同源染色體上（是否分別在兩對同源染色體上）
（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（控制兩對相對性狀的基因在同一對同源染色體上）
③F₁     矮莖、豆莢不飽滿豌豆

點(diǎn)評 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，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)假說一般選擇測交的方法．