Question

【題目】構(gòu)成稻米的淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。當(dāng)前農(nóng)業(yè)栽培的水稻直鏈淀粉的含量差異較大，主要有高含量、中高含量、中等含量、中低含量和低含量等品種。目前，針對水稻直鏈淀粉含量差異的解釋主要有以下兩種假說；

假說一：該性狀受兩對獨立遺傳的等位基因（D/d，E/e）控制，每個顯性基因?qū)χ辨湹矸酆�量的增加效�?yīng)相同且具疊加性。

假說二：該性狀受一組復(fù)等位基因控制（a1-高含量、a2-中高含量、a3-中等含量、a4-中低含量、a5-低含量），這些基因彼此間具有完全顯隱性關(guān)系。

回答下列問題：

（1）若假說一成立，寫出中等含量直鏈淀粉水稻的基因型________________________，讓雜合中等含量水稻進行自交，后代的表現(xiàn)型及比例為________________________。

（2）為檢驗假說二是否成立，某研究小組利用不同含量直鏈淀粉的五個純種品系水稻進行了如下實驗：

實驗一：低含量水稻中低含量水稻→F1為中低含量水稻

實驗二：中等含量水稻×中高含量水稻→F1為中高含量水稻

實驗三：實驗一中F1實驗二中F1→F2為中等含量水稻：中高含量水稻=1：1

實驗四：實驗二中F1高含量水稻→F2為高含量水稻

①由實驗結(jié)果推測，復(fù)等位基因a1、a2、a3、a4、a5之間的顯隱性關(guān)系是___________（若出對跑為顯性，可表示為a1>a2）依此類推）

②關(guān)于中高含量水稻的基因型有________________________ 種，讓實驗三F2中的中高含量水稻隨機交配，子代中a5的基因頻率為________________________ 。

（3）某同學(xué)設(shè)計了用中低含量直鏈淀粉水稻進行自交的方案來檢驗上述兩種假說成立與否。請評價該實驗方案的可行性并說明理由_________________________。

Answer 1

【答案】DDee、ddEE、DdEe 高含量∶中髙含量∶中等含量∶中低含量∶低含量=1∶4∶6∶4∶1 a1>a2>a3>a4>a5 4 25% 若子代出現(xiàn)中等含量的水稻，則假說一成立；若子代不出現(xiàn)中等含量水稻，則假說二成立

【解析】

如果假說一正確，則直鏈淀粉性狀受到顯性基因個數(shù)的控制，則各性狀及其基因型是高含量（4個顯性基因DDEE）、中高含量（3個顯性基因DDEe，DeEE）、中等含量（2個顯性基因DDee，ddEE，DdEe）、中低含量（1個顯性基因ddEe，Ddee）和低含量（無顯性基因ddee）。如果假說二正確，則各復(fù)等位基因遵循基因分離定律。

（1）如果假說一正確，則中等含量直鏈淀粉水稻的基因型有DDee、ddEE，DdEe；雜合中等含量水稻（DdEe）進行自交，后代高含量（1/16DDEE）∶中高含量（2/16DDEe，2/16DeEE）∶中等含量（1/16DDee，1/16ddEE，4/16DdEe）∶中低含量（2/16ddEe，2/16Ddee）∶低含量（1/16ddee）=1∶4∶6∶4∶1。

（2）①根據(jù)實驗一中低含量（a4）對低含量（a5）為顯性；實驗二中高含量（a2）對中等含量（a3）為顯性；實驗三的雜交基因型是a2a3×a4a5，子代基因型a2a4∶a2a5∶a3a4∶a3a5=1∶1∶1∶1表現(xiàn)為中等含量水稻∶中高含量水稻=1∶1，說明a2和a3相對于a4和a5為顯性；根據(jù)實驗三實驗二中F1（a2a3）和高含量水稻a1a1,子代全為高含量，說明a1相對于a2和a3為顯性，綜上所述，復(fù)等位基因a1、a2、a3、a4、a5之間的顯隱性關(guān)系是a1>a2>a3>a4>a5。

②如果假說二正確，中高含量水稻的基因型有a2a2、a2a3、a2a4、a2a5，共4種；實驗三F2中高含量水稻基因型及比例a2a4∶a2a5=1∶1，隨機交配，基因頻率未發(fā)生改變，所以a5的基因頻率=1/4=25%。

（3）如果假說一正確，則中低含量直鏈淀粉水稻基因型ddEe和Ddee，自交子代會出現(xiàn)ddEE和DDee（中等含量淀粉），如果假說二正確，則中低含量直鏈淀粉水稻基因型a4a4和a4a5，自交子代是a4a4、a4a5、a5a5，全為中低等和低等含量淀粉水稻。

所以若子代出現(xiàn)中等含量的水稻，則假說一成立；若子代不出現(xiàn)中等含量水稻，則假說二成立。