Question

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、豆莢不飽滿的兩個品系豌豆，如果你是該興趣小組的成員，希望通過遺傳學雜交實驗探究的一些遺傳學問題．
（1）可以探究的問題有：
問題l：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：

 

．
（2）請設計一組最簡單的實驗方案，探究上述遺傳學問題：（不要求寫出具體操作方法）
①

 

；觀察和統(tǒng)計F₁的性狀及比例；保留部分F₁種子．
②

 

；觀察和統(tǒng)計F₂的性狀及比例；
（3）實驗結果：
①F₁的全部為高莖、豆莢飽滿
②F₂的統(tǒng)計數據

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）實驗分析：
①F₂中

 

，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

 

．
（5）實驗證明，在F₂代中，能穩(wěn)定遺傳的高莖豆莢飽滿的個體和矮莖豆莢不飽滿的個體的比例都是16%，所以，你假設F₁形成的配子其種類和比例是DE：De：dE：de=4：l：l：4（D和d表示高莖和矮莖基因：E和e表示豆莢飽滿和豆莢不飽滿基因）請設計一個實驗驗證你的假設，并用遺傳圖解分析實驗預期．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質及應用,基因的分離規(guī)律的實質及應用

專題：

分析：孟德爾遺傳定律包括分離定律和自由組合定律．
基因分離定律的實質：減數分裂過程中，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質：等位基因分離的同時，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根據孟德爾的雜交實驗，親本選擇具有兩對相對性狀的純合子進行雜交，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．
（4）實驗分析：
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．
（5）驗證假說一般通過測交的方式進行實驗驗證，這是因為測交實驗能夠根據后代的表現(xiàn)型及比例推測親本產生的配子的種類及比例．因此寫出測交的遺傳圖解即可，并且由于F₁形成的配子的種類及比例是DE：De：dE：de=4：l：l：4，因此測交后代的表現(xiàn)型及比例應符合4：1：1：4的比例．遺傳圖解如下：

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代個體進行自交
（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）
（5）遺傳圖解：

點評：本題考查了有關遺傳定律的驗證實驗的設計的知識，學生要能夠利用孟德爾的遺傳方式進行相關設計；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)型比例應為9：3：3：1；考生還有明確驗證相關假說一般選擇測交的方法．