Question

4．某二倍體植物的高稈對矮桿為完全顯性，由等位基因A、a控制，抗病對易感病為完全顯性，由等位基因B、b控制，現有純合高桿抗病和純合矮桿易感病的兩種親本雜交，所得F₁自交，多次重復實驗，統(tǒng)計F₂的表現型及比例都近似得到如下結果：高桿抗�。焊邨U易感�。喊珬U抗病：矮桿易感病=66：9：9：16．據實驗結果回答下列問題：
（1）控制抗病和易感病的等位基因遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因的分離定律，上述兩對等位基因之間不遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由組合定律．
（2）F₂中出現了親本所沒有的新的性狀組合，產生這種現象的根本原因是有性生殖過程中的減數第一次分裂前期（時期），控制不同性狀的基因進行了交叉互換．
（3）有人針對上述實驗結果提出了假說：
①控制上述性狀的2對等位基因位于1對同源染色體上．
②F₁通過減數分裂產生的雌（或雄）配子的種類及比例是AB：aB：Ab：ab=4：1：1：4．
③雌雄配子隨機結合．
為驗證上述假說，請設計一個簡單的實驗并預期實驗結果：
實驗方案：將F1與純合矮桿易感銹病水稻進行測交，觀察并統(tǒng)計子代的表現型及比例．
預期結果：子代表現型及比例為高桿抗�。焊邨U易感病：矮桿抗�。喊珬U易感病=4：1：1：4，則假設成立，否則不成立．．

Answer 1

分析 1、基因自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合，按照自由組合定律，具有兩對等位基因的雜合子在產生配子時，產生四種比例相同的配子，由于雌雄配子的隨機結合，雜合子自交產生后代是16種組合方式、9種基因型，4種表現型，四種表現型的比例是9：3：3：1．
2、由題意知，純合高桿抗病和純合矮桿易感病的基因型是AABB、aabb，子一代的基因型是AaBb，子一代自交后代的四種表現型不是9：3：3：1，因此兩對等位基因在遺傳時不遵循自由組合定律，2對等位基因位于一對同源染色體上，A、B基因連鎖，a、b基因基因連鎖；出現四種表現型是兩多、兩少，是由于雜合子在進行減數分裂產生配子時，減數第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，產生基因重組導致的．

解答 解：（1）抗病和感病由1對等位基因控制，等位基因在遺傳過程中遵循分離定律；由分析可知，兩對等位基因不遵循自由組合定律．
（2）由分析可知，子二代出現新的性狀組合是由于減數第一次分裂的前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換．
（3）如果2對等位基因位于1對同源染色體上，子二代中aabb=16%，子一代產生的ab的配子的比例是40%，因此F₁通過減數分裂產生的雌（或雄）配子的種類及比例是AB：aB：Ab：ab=4：1：1：4，將F1與純合矮桿易感銹病水稻（aabb）進行測交，測交后代的基因型是AaBb：aaBb：Aabb：aabb=4：1：1：4，即子代表現型及比例為高桿抗�。焊邨U易感�。喊珬U抗�。喊珬U易感病=4：1：1：4．
故答案為：
（1）遵循   不遵循
（2）減數第一次分裂前期   交叉互換
（3）AB：aB：Ab：ab=4：1：1：4     將F1與純合矮桿易感銹病水稻進行測交
子代表現型及比例為高桿抗病：高桿易感�。喊珬U抗�。喊珬U易感病=4：1：1：4，則假設成立，否則不成立．

點評 本題旨在考查學生理解基因自由組合定律的實質，基因自由組合定律與減數分裂過程中染色體行為變化之間的關系，學會通過子代表現型及比例關系推測所遵循的遺傳規(guī)律，并應用演繹推理的方法設計遺傳實驗、預期結果、獲取結論．