Question

12．葉片卷曲是水稻正常葉片的突變性狀，水稻葉片的適度卷曲能保持葉片直立，有利于水稻產(chǎn)量的提高．在水稻中存在一種卷葉突變體（記為突變體L），研究者用X射線輻射水稻培育出另一種卷葉突變體（記為突變體Y）．研究者用這兩種突變體水稻進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)（以下實(shí)驗(yàn)不考慮交叉互換和基因突變），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）為研究卷葉與正常葉的遺傳規(guī)律，獨(dú)立進(jìn)行兩組雜交實(shí)驗(yàn)，分別將突變體L和Y與正常水稻進(jìn)行雜交得F₁，觀察F₁的表現(xiàn)型，讓F₁自交，分析F₂的表現(xiàn)型及比例．
（2）若兩組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：F₁均為正常植株，F(xiàn)₂中卷葉植株均占$\frac{1}{4}$．說(shuō)明隱形性狀是卷葉．讓其中任意一組實(shí)驗(yàn)中F₂的正常植株隨機(jī)傳粉，則其子代突變體植株理論上占$\frac{1}{9}$．
（3）為研究?jī)煞N突變體是否為同一種基因突變所致：將純合突變體L與純合突變體Y進(jìn)行雜交，其子代全為正常植株，說(shuō)明這兩種突變體不是（是/不是）同一種基因突變所致．
（4）讓（3）問(wèn)中所得到的正常植株自交，如果子代的表現(xiàn)型和比例是正常植株：突變體=9：7，則說(shuō)明兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上．

Answer 1

分析 基因分離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(guò)程中，位于同源染色體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)立遺傳給后代，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．

解答 解：（1）將突變體L和Y與正常水稻進(jìn)行雜交得F₁，觀察F₁的表現(xiàn)型，讓F₁自交，分析F₂的表現(xiàn)型及比例關(guān)系可以研究卷葉與正常葉的遺傳規(guī)律．
（2）若兩組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：F₁均為正常植株，F(xiàn)₂中卷葉植株均占$\frac{1}{4}$，說(shuō)明正常葉對(duì)卷葉是顯性性狀，且是一對(duì)等位基因突變引起的，由于突變體是隱性性狀，因此子一代自交得到子二代，理論上正常葉純合子與雜合子之比是1：2，隨機(jī)授粉相當(dāng)于自由交配，后代突變體的比例是$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$．
（3）如果兩種突變體是由于同一種基因突變所致，純合突變體L與純合突變體Y進(jìn)行雜交，子代全是突變體，如果是由不同基因突變所致，則子代全部是正常植株．
（4）兩種突變體是由不同基因突變形成的，則純合突變體L、Y的基因型可以表示為AAbb、aaBB，雜交子一代的基因型是AaBb，表現(xiàn)為正常葉片，如果兩對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上，則遵循自由組合定律，子一代自交后代的表現(xiàn)型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中A_B_正常葉，A_bb、aaB_、aabb突變體，比例是9：7．
故答案為：
（1）表現(xiàn)型及比例
（2）卷葉    $\frac{1}{9}$
（3）不是
（4）正常植株：突變體=9：7

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)，學(xué)會(huì)分析題干獲取信息，并根據(jù)子代的表現(xiàn)型及比例關(guān)系推測(cè)性狀的顯隱性關(guān)系、親本基因型及所遵循的遺傳規(guī)律．