Question

雜種優(yōu)勢(shì)是指兩個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的 F₁在生活力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面都優(yōu)于雙親的現(xiàn)象．顯性假說(shuō)和超顯性假說(shuō)都可以解釋雜種優(yōu)勢(shì)．
（1）顯性假說(shuō)認(rèn)為雜種優(yōu)勢(shì)是由于雙親的各種顯性基因全部聚集在 F₁ 引起的互補(bǔ)作用．如豌豆有兩個(gè)純種（P₁和P₂）的株高均為1.5～1.8米，但其性狀不同，親代 P₁ 多節(jié)而節(jié)短，親代 P₂少節(jié)而節(jié)長(zhǎng)，雜交后F₁集中雙親顯性基因，多節(jié)而節(jié)長(zhǎng)，可達(dá)2.1～2.4米，表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)．請(qǐng)利用遺傳圖解和必要文字解釋這一現(xiàn)象（多節(jié)與節(jié)長(zhǎng)基因分別用A和B表示）．
（2）超顯性假說(shuō)則認(rèn)為等位基因的作用優(yōu)于相同基因，可以解釋雜種優(yōu)于純合親本．例如：豌豆染色體某一位點(diǎn)上的兩個(gè)等位基因（A₁、A₂）各抗一種銹病，兩個(gè)只抗一種銹病的純合親本雜交后代抗兩種銹病，請(qǐng)根據(jù)基因和蛋白質(zhì)的關(guān)系來(lái)分析雜合體抗銹病能力高于顯性純合的原因

 

．
（3）假設(shè)豌豆高產(chǎn)與低產(chǎn)由兩對(duì)同源染色體上的等位基因A與a和B與b控制，且A和B 控制高產(chǎn)．現(xiàn)有高產(chǎn)與低產(chǎn)兩個(gè)純系雜交的 F₁，F(xiàn)₁自交得F₂，F(xiàn)₂里出現(xiàn)了高產(chǎn)、中高產(chǎn)、中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)五個(gè)品系．
①該育種結(jié)果支持以上的哪種假說(shuō)？

 

．
②F₂中，中產(chǎn)的基因型為

 

．
③F₂中，高產(chǎn)、中高產(chǎn)、中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)五個(gè)品系性狀分離依次比為

 

．
④若對(duì) F₂的所有中產(chǎn)豌豆進(jìn)行測(cè)交，后代的表現(xiàn)型和比例為

 

．

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：顯性假說(shuō)強(qiáng)調(diào)顯性基因的作用，超顯性假說(shuō)則強(qiáng)調(diào)基因間的相互作用，它們雖然不相互排斥，但也不能概括一切．而根據(jù)作物數(shù)量性狀的遺傳分析，雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳實(shí)質(zhì)應(yīng)是顯性效應(yīng)、累加效應(yīng)以及異位顯性、互補(bǔ)作用和超顯性等各種基因效應(yīng)的綜合．在某一組合中可能以某一作用為主，不同的性狀、基因作用方式也可能不一樣．
超顯性假說(shuō)強(qiáng)調(diào)基因的雜合性和相互作用，而排斥了顯性基因在雜種優(yōu)勢(shì)中的作用，這與雜種優(yōu)勢(shì)利用的實(shí)踐結(jié)果不完全吻合，有時(shí)還發(fā)現(xiàn)雜合體的表現(xiàn)并不比純合體好．可見(jiàn)超顯性說(shuō)也還沒(méi)有對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)制作出比較滿意的解釋，還有待于進(jìn)一步修改和完善，或與其他假說(shuō)配合，以期對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)制作出更為滿意的解釋．

解答： 解：（1）遺傳圖解：

（2）由于A₁A₁或A₂A₂只含有一種基因，合成一種抗銹病的蛋白質(zhì)，而雜合體A₁A₂含有兩種合成抗銹病蛋白質(zhì)的基因，能合成兩種蛋白質(zhì)，所以雜合體抗銹病能力高于顯性純合．
（3）①根據(jù)題意分析可知，該豌豆的產(chǎn)量完全與顯性基因的數(shù)量有關(guān)，所以符合了顯性假說(shuō)．
②豌豆的產(chǎn)量取決于顯性基因的個(gè)數(shù)，可分析出F₁基因型為AaBb，自交后出現(xiàn)以下幾種情況：4顯性基因AABB為高產(chǎn)，3顯性基因AABb或AaBB為中高產(chǎn)，2顯性基因AaBb、AAbb、aaBB為中產(chǎn)，1顯性基因Aabb或aaBb為中低產(chǎn)，無(wú)顯性基因aabb為低產(chǎn)．
③根據(jù)自由組合定律，計(jì)算出各基因型的比例，再通過(guò)性狀進(jìn)行歸納，可以得出高產(chǎn)、中高產(chǎn)、中產(chǎn)、中低產(chǎn)、低產(chǎn)的分離比為1：4：6：4：1．
④F₂中中產(chǎn)豌豆為AAbb、aaBB或AaBb，其比例為1：1：4，計(jì)算出它們產(chǎn)生Ab配子的概率為

1

6

+

4

6

×

1

4

=

1

3

，aB配子的概率也是

1

3

，AB配子的概率為

4

6

×

1

4

=

1

6

，ab配子的概率為

1

6

，所以后代基因型及比例為：Aabb：aaBb：AaBb：aabb=2：2：1：1，其中Aabb和aaBb都是中低產(chǎn)，所以中產(chǎn)：中低產(chǎn)：低產(chǎn)=1：4：1．
故答案為：
（1）遺傳圖解：

（2）A₁A₁或A₂A₂只含有一種基因，合成一種抗銹病的蛋白質(zhì)，而雜合體A₁A₂含有兩種合成抗銹病蛋白質(zhì)的基因，能合成兩種蛋白質(zhì)．
（3）①顯性假說(shuō)    
②AaBb、AAbb、aaBB
③1：4：6：4：1     
④中產(chǎn)：中低產(chǎn)：低產(chǎn)=1：4：1

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因自由組合定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．難度較大，在概率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算概率，最關(guān)的因素是要小心，層層推進(jìn)，一點(diǎn)都不能馬虎．