Question

2．（1）某大豆植株的顏色受一對等位基因控制，基因型AA的植株呈深綠色，基因型Aa的植株呈淺綠色，基因型aa的植株呈黃色．深綠色和淺綠色植株的繁殖和生存能力相同，而黃色植株會在幼苗階段死亡．現(xiàn)有一批淺綠色植株（P），經(jīng)相互授粉得到F₁，成熟的植株經(jīng)相互授粉得到F₂，F(xiàn)₂成熟的植株中，淺綠色植株所占的比值是$\frac{1}{2}$．
（2）另一種大豆植株的顏色受兩對基因控制，基因型A  B  的植株呈深綠色，基因型aaB  的植株呈淺綠色，基因型A  bb的植株為花斑色，基因型aabb的植株為白化．株高受一對基因控制，高稈對矮稈為顯性，高稈的基因型為D  矮稈的基因型為dd．
①若一株基因型為AaBb的植株與一基因型為aabb的植株雜交，后代僅出現(xiàn)了花斑色大豆植株和淺綠色大豆植株，其比例接近1：1．這種現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因最可能是兩對基因位于一對同源染色體上．
②若一株基因型為AaBb的植株與另一基因型為AaBb的植株，子一代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，其比例為：深綠色：淺綠色：花斑色：白化=9：3：3：1．請寫出一種探究兩對基因存在于兩對同源染色體上的驗證試驗的思路：對基因型為AaBb的植株測交，觀察后代分離比．
③若控制大豆植株的顏色的兩對基因存在于兩對同源染色體上．現(xiàn)有兩個純合品系深綠色高稈和白化矮稈，想培育出一種純種品系：深綠色矮稈．培育方案是讓兩個純種品系雜交得F₁，F(xiàn)₁自交得F₂，試問：理論上取F₁所結(jié)種子的最少樣本數(shù)是64，播種后才有可能出現(xiàn)純種品系深綠色矮稈的植株．表現(xiàn)出來深綠色矮稈性狀的植株中純合體的理論比例為$\frac{1}{9}$．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)：進行有性生殖的生物在進行減數(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，同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合，由于自由組合定律同時也遵循分離定律，因此可以將自由組合問題轉(zhuǎn)化成分離定律問題解答．
2、自交與自由交配：自交是基因型相同的個體相互交配，自由交配，具有不同基因型的種群中個體之間的交配是隨機的，解答自由交配問題，可以以種群為單位，計算中雌雄個體產(chǎn)生的雌配子、雄配子的類型及比例，然后用雌雄配子結(jié)合是隨機的原理，寫出后代的基因型及比例，進而判斷出表現(xiàn)型及比例．

解答 解：（1）由題意知，淺綠色植株的基因型是Aa，相互授粉相當(dāng)于自交，后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：2：1，aa幼苗死亡，成熟植株的基因型及比例是AA：Aa=1：2，產(chǎn)生配子的類型及比例是A：a=2：1，相互授粉屬于自由交配，子二代的基因型及比例是AA：Aa：aa=4：4：1，其中aa幼苗期死亡，因此成熟植株中淺綠色個體占$\frac{1}{2}$．
（2）①如果AaBb位于2對同源染色體上，遵循自由組合定律，與aabb雜交后代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，分別表現(xiàn)為深綠色、淺綠色、花斑色、白化，題意知AaBb與aabb雜交子代是花斑色（Aabb）大豆植株：淺綠色（aaBb）大豆植株=1：1，由于aabb產(chǎn)生的配子是ab，因此基因型為AaBb個體產(chǎn)生2種類型的配子，Aa：aB=1：1，所以2對等位基因位于一對同源染色體上，且A、b在一條染色體上，a、B在另一條染色體上．
②若一株基因型為AaBb的植株與另一基因型為AaBb的植株，子一代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，其比例為：深綠色：淺綠色：花斑色：白化=9：3：3：1，說明兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，遵循自由組合定律，驗證基因自由組合定律可以用測交實驗進行驗證，即用基因型為AaBb的植株與基因型為aabb的植株進行雜交，如果遵循自由組合定律，則與aabb雜交后代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，分別表現(xiàn)為深綠色、淺綠色、花斑色、白化，這樣通過觀察測交后代的表現(xiàn)型及比例就可以判斷．
③由題意知，純合品系深綠色高稈的基因型是AABBDD，白化矮稈的基因型是aabbdd，雜交子一代的基因型是AaBbDd，子一代自交得到子二代，如果遵循自由組合定律，三對等位基因的組合方式是64種，子一代植株上的種子胚的基因型是子二代的基因型，基因型為AABBdd的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，因此理論上取F₁所結(jié)種子的最少樣本數(shù)是64，播種后才有可能出現(xiàn)純種品系深綠色矮稈的植株．表現(xiàn)出來深綠色矮稈性狀的植株的基因型是A_B_dd，其中AABBdd是純合體，比例是$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}×1=\frac{1}{9}$．
故答案為：
（1）$\frac{1}{2}$
（2）①兩對基因位于一對同源染色體上   
②對基因型為AaBb的植株測交，觀察后代分離比   
③64      $\frac{1}{9}$

點評 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質(zhì)和使用條件，自交、自由交配、測交的概念和應(yīng)用，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識進行推理、解答遺傳學(xué)問題．