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(duì)水稻直鏈淀粉含量差異的解釋主要有以下兩種假說(shuō)；

假說(shuō)一：該性狀受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因（D/d，E/e）控制，每個(gè)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(shuō)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(wèn)題：

（1）若假說(shuō)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(jìn)行自交，后代的表現(xiàn)型及比例為________________________。

（2）為檢驗(yàn)假說(shuō)二是否成立，某研究小組利用不同含量直鏈淀粉的五個(gè)純種品系水稻進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：低含量水稻中低含量水稻→F1為中低含量水稻

實(shí)驗(yàn)二：中等含量水稻×中高含量水稻→F1為中高含量水稻

實(shí)驗(yàn)三：實(shí)驗(yàn)一中F1實(shí)驗(yàn)二中F1→F2為中等含量水稻：中高含量水稻=1：1

實(shí)驗(yàn)四：實(shí)驗(yàn)二中F1高含量水稻→F2為高含量水稻

①由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，復(fù)等位基因a1、a2、a3、a4、a5之間的顯隱性關(guān)系是___________（若出對(duì)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(shí)驗(yàn)三F2中的中高含量水稻隨機(jī)交配，子代中a5的基因頻率為________________________ 。

（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了用中低含量直鏈淀粉水稻進(jìn)行自交的方案來(lái)檢驗(yàn)上述兩種假說(shuō)成立與否。請(qǐng)?jiān)u價(jià)該實(shí)驗(yàn)方案的可行性并說(shuō)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(shuō)一成立；若子代不出現(xiàn)中等含量水稻，則假說(shuō)二成立

【解析】

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

（1）如果假說(shuō)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(jìn)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(shí)驗(yàn)一中低含量（a4）對(duì)低含量（a5）為顯性；實(shí)驗(yàn)二中高含量（a2）對(duì)中等含量（a3）為顯性；實(shí)驗(yàn)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(shuō)明a2和a3相對(duì)于a4和a5為顯性；根據(jù)實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)二中F1（a2a3）和高含量水稻a1a1,子代全為高含量，說(shuō)明a1相對(duì)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(shuō)二正確，中高含量水稻的基因型有a2a2、a2a3、a2a4、a2a5，共4種；實(shí)驗(yàn)三F2中高含量水稻基因型及比例a2a4∶a2a5=1∶1，隨機(jī)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(shuō)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(huì)出現(xiàn)ddEE和DDee（中等含量淀粉），如果假說(shuō)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(shuō)一成立；若子代不出現(xiàn)中等含量水稻，則假說(shuō)二成立。