Question

豌豆是遺傳學(xué)研究良好的實(shí)驗(yàn)材料．
（1）豌豆種子的圓粒與皺粒是一對(duì)相對(duì)性狀，皺粒性狀形成的根本原因是DNA中插入了一段外來的堿基序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，使豌豆種子淀粉含量低而表現(xiàn)為皺粒．由此可知，該相對(duì)性狀形成的根本原因是發(fā)生了

 

．
（2）豌豆素是野生型豌豆天然產(chǎn)生的一種抵抗真菌侵染的化學(xué)物質(zhì)．已知決定產(chǎn)生豌豆素的基因A對(duì)a為顯性，但另一對(duì)等位基因B、b中，顯性基因B存在時(shí)，會(huì)抑制豌豆素的產(chǎn)生．研究人員用兩個(gè)無法產(chǎn)生豌豆素的純種（突變品系1和突變品系2）分別與純種野生型豌豆進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，得到F₁，F(xiàn)₁自交得到F₂，結(jié)果如下：

組別	親本	F1表現(xiàn)	F2表現(xiàn)
Ⅰ	突變品系1×野生型	有豌豆素	3 4 有豌豆素， 1 4 無豌豆素
Ⅱ	突變品系2×野生型	無豌豆素	1 4 有豌豆素， 3 4 無豌豆素
Ⅲ	突變品系1×突變品系2	無豌豆素	3 16 有豌豆素， 13 16 無豌豆素

①根據(jù)以上信息，可判斷上述雜交親本中，野生型、突變品系1、突變品系2的基因型分別為

 

、

 

、

 

．
②若從第Ⅰ、Ⅲ組的F₂中各取一粒均能產(chǎn)生豌豆素的豌豆，二者基因型相同的概率為

 

．
（3）為鑒別表中第Ⅱ組F₂中無豌豆素豌豆的基因型，研究人員利用該豌豆自交，并進(jìn)行了相關(guān)統(tǒng)計(jì)，請(qǐng)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出相應(yīng)的結(jié)論．
①若后代

 

，則其基因型為

 

；
②若后代

 

，則其基因型為

 

．
（4）進(jìn)一步研究表明，基因A是通過控制酶A的合成來催化一種前體物轉(zhuǎn)化為豌豆素的．而基因B、b本身并不直接表達(dá)性狀，但基因B能抑制基因A的表達(dá)．請(qǐng)?jiān)诖痤}卡方框內(nèi)嘗試用概念圖的方式（文字加箭頭的形式）解釋上述遺傳現(xiàn)象．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變．
已知決定產(chǎn)生豌豆素的基因A對(duì)a為顯性，而顯性基因B存在時(shí)，會(huì)抑制豌豆素的產(chǎn)生，因此能夠產(chǎn)生豌豆素的基因型為A_bb．題中提出野生型、突變品系1、突變品系2均為純種，因此可以根據(jù)野生型的基因型以及后代表現(xiàn)型的比例確定突變品系的基因型．

解答： 解：（1）根據(jù)基因突變的概念可知，一段外來的堿基序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，即改變了基因的結(jié)構(gòu)，因此相對(duì)性狀形成的根本原因是發(fā)生了基因突變．
（2）①由題意，可知有豌豆素植株的基因型為A_bb，其余均為無豌豆素植株，故純種野生型豌豆植株的基因型為AAbb．組別Ⅰ中，突變品系1×野生型后代有豌豆素（A_bb），并且自交后代比例為3：1，因此確定F₁的基因型是Aabb，則突變品系1的基因型為aabb．從組別Ⅲ可以看出，突變品系1和突變品系2雜交所得F₁的基因型是AaBb，所以雙親（均不能產(chǎn)生豌豆素）的基因型是aabb、AABB，可判定突變品系2的基因型為AABB．
②第Ⅰ、Ⅲ組F₂中，有豌豆素豌豆的基因型均為

1

3

AAbb、

2

3

Aabb，故二者的基因型相同的概率為

1

3

×

1

3

+

2

3

×

2

3

=

5

9

．
（3）突變品系2（AABB）×野生型（AAbb），F(xiàn)₁基因型為AABb，F(xiàn)₂中無豌豆素豌豆的基因型為

1

3

AABB、

2

3

AABb．AABB的豌豆自交，后代全為無豌豆素的植株；而AABb的豌豆自交，后代出現(xiàn)有豌豆素的植株，并且有豌豆素的植株與無豌豆素植株之比為1：3．
（4）結(jié)合題意，基因A控制酶A的合成，基因B能抑制酶A的合成，據(jù)此并結(jié)合題意畫圖（見答案）．
故答案為：
（1）基因突變
（2）①AAbb   aabb    AABB（順序不可顛倒）    ②

5

9

（3）①全為無豌豆素的植株      AABB
②出現(xiàn)有豌豆素的植株（或有豌豆素的植株與無豌豆素植株之比為1：3）AABb（注意：①、②順序可顛倒）
（4）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因突變以及基因自由組合定律的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)，考生要能夠根據(jù)基因突變的概念進(jìn)行相關(guān)判斷；能夠根據(jù)表格中后代的表現(xiàn)型判斷親本的基因型，并利用基因的自由組合定律進(jìn)行計(jì)算．