Question

13．玉米有早熟和晚熟兩個(gè)品種，該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用A、a，B、b表示．為探究玉米早熟和晚熟的遺傳規(guī)律，科學(xué)家進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)1：早熟×晚熟，F(xiàn)₁表現(xiàn)為早熟，F(xiàn)表現(xiàn)為15早熟：1晚熟；
實(shí)驗(yàn)2：早熟×晚熟，F(xiàn)₁表現(xiàn)為早熟，F(xiàn)₂表現(xiàn)為3早熟：1晚熟；
（1）據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知該玉米的早熟晚熟性狀的遺傳符合孟德爾提出的遺傳因子分離和自由組合的假說，該假說不僅能夠解釋已有的結(jié)果還能夠預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此該假說是正確的．
（2）實(shí)驗(yàn)1中F₂中早熟個(gè)體的基因型有8種，F(xiàn)1測交后代的表現(xiàn)型及比例為預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果．如果對F2中早熟品種測交，應(yīng)在雌蕊成熟前套袋，其后代表現(xiàn)型為1：1的個(gè)體占$\frac{4}{15}$
（3）實(shí)驗(yàn)2的親本中，早熟品種的基因型為AAbb或aaBB，F(xiàn)中早熟品種自花傳粉，后代中的表現(xiàn)型情況為早熟：晚熟=5：1，F(xiàn)₂中早熟品種隨機(jī)傳粉，后代表現(xiàn)型情況為早熟：晚熟=8：1．

Answer 1

分析 1、基因分定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨(dú)立遺傳給后打，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．
2、由題意知，A、a和B、b獨(dú)立遺傳，因此遵循自由組合定律；實(shí)驗(yàn)1：早熟×晚熟，F(xiàn)₁表現(xiàn)為早熟，：F₂表現(xiàn)為15早熟：1晚熟，是9：3：3：1的變式，子一代基因型是AaBb，子二代的基因型及比例是A_B_、A_bb、aaB_、aabb，且比例是9：3：3：1，因此早熟的基因型是A_B_、A_bb、aaB_，晚熟的基因型是aabb，親本早熟基因型是AABB，晚熟的基因型是aabb；實(shí)驗(yàn)2：早熟×晚熟，F(xiàn)₁表現(xiàn)為早熟，F(xiàn)₂表現(xiàn)為3早熟：1晚熟，子二代是1對雜合子自交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此子一代的基因型是Aabb（aaBb），親本基因型是AAbb（aaBB）、aabb．

解答 解：（1）孟德爾提出的遺傳因子分離和自由組合的假說，如果假說成立，則不僅能夠解釋已有的結(jié)果，還能預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此孟德爾在提出假說后，又通過測交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．
（2）實(shí)驗(yàn)1子二代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中只有aabb是晚熟，其他是早熟，早熟基因型種類是9-1=8種；子一代基因型是AaBb，測交后代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，其中AaBb、Aabb、aaBb是早熟，aabb是晚熟，比例是3：1；玉米是雌雄異花植物，雜交實(shí)驗(yàn)不需要對母本去雄，但是需要在雌蕊成熟前進(jìn)行套袋，防止外來花粉干擾；子二代早熟的基因型及比例是AABB：AaBB：AABb：AaBb：aaBB：aaBb：AAbb：Aabb=1：2：2：4：1：2：1：2，測交實(shí)驗(yàn)后代表現(xiàn)型為1：1的個(gè)體的基因型是Aabb、aaBb，占$\frac{4}{15}$
（3）由分析可知，實(shí)驗(yàn)2親本早熟的基因型是AAbb或aaBB；子一代基因型是Aabb或aaBb，子二代中的早熟個(gè)體的基因型及比例是AAbb：Aabb=1：2，自交時(shí)只有Aabb自交后代發(fā)生性狀分離，aabb為晚熟，比例是$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{6}$，早熟是$\frac{5}{6}$，早熟：晚熟=5：1；如果進(jìn)行自由交配，只有Aabb與Aabb相互交配，才會(huì)出現(xiàn)晚熟個(gè)體，aabb=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{9}$，早熟的比例是$\frac{8}{9}$，早熟：晚熟=8：1．
故答案為：
（1）解釋已有的結(jié)果      預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果
（2）8     預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果      套袋     $\frac{4}{15}$
（3）AAbb或aaBB    早熟：晚熟=5：1    早熟：晚熟=8：1

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)，根據(jù)子代的表現(xiàn)型及比例推出不同表現(xiàn)型個(gè)體的基因組成和親本基因型，然后應(yīng)用正推法結(jié)合遺傳規(guī)律解答問題，區(qū)分自交和自由交配的概念及計(jì)算方法，并應(yīng)用相關(guān)知識解決實(shí)際問題．