Question

13．蕎麥?zhǔn)羌�保健、醫(yī)藥、飼料等為一體的多用型作物．科研工作者對(duì)蕎麥的多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)研究如下：
實(shí)驗(yàn)一：研究人員為探究蕎麥主莖顏色、花柱長(zhǎng)度和瘦果形狀的遺傳規(guī)律，以自交可育的普通蕎麥純種為材料進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表．

組合	親本	F1表現(xiàn)型	F2表現(xiàn)型及數(shù)量	F2理論比
甲	綠莖尖果X綠莖鈍果	紅莖尖果	紅莖尖果271   紅莖鈍果90  綠莖尖果211   綠莖鈍果72	？
乙	花柱長(zhǎng)X花柱同長(zhǎng)	花柱同長(zhǎng)	花柱同長(zhǎng)126   花柱長(zhǎng)34	13：3

實(shí)驗(yàn)二：進(jìn)一步對(duì)主莖顏色與花柱長(zhǎng)度進(jìn)行研究，結(jié)果如圖．
 
實(shí)驗(yàn)三：蕎麥（2N=16）主要有苦蕎、甜蕎、野生蕎等不同品種，除甜蕎外均是自花傳粉植物．研究中發(fā)現(xiàn)野生蕎麥花蕊的分化受多對(duì)基因控制，其中的兩對(duì)等位基因（獨(dú)立遺傳）與花蕊分化的關(guān)系如下表所示：

基因型	M_N_	mmN_	M_nn或mmnn
花蕊分化情況	有雄蕊和雌蕊	只有雄蕊	無花蕊

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，請(qǐng)回答下列問題：
（1）由實(shí)驗(yàn)一可知，三對(duì)相對(duì)性狀中，最可能由一對(duì)等位基因控制的性狀是瘦果形狀．
（2）研究發(fā)現(xiàn)主莖顏色是由兩對(duì)等位基因控制的，且兩對(duì)等位基因均含顯性基因時(shí)，表現(xiàn)為紅色，那么實(shí)驗(yàn)一甲組合的F₂理論比是27：9：21：7．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的實(shí)際結(jié)果分析，紅莖花柱長(zhǎng)個(gè)體的基因型是A_B_ccD_（用圖中表示基因型的方法表示），其中純合子所占的比例是$\frac{1}{27}$．理論上該實(shí)驗(yàn)F₁表現(xiàn)型的比例是117：27：91：21．
（4）實(shí)驗(yàn)三中花蕊細(xì)胞分化的本質(zhì)是遺傳信息執(zhí)行情況不同．由表中信息可推知，N基因決定野生蕎麥花蕊的發(fā)生．如果對(duì)野生蕎麥的基因組進(jìn)行測(cè)序，應(yīng)測(cè)定8條染色體．
（5）基因型為MmNn的野生蕎麥種群自交得F₁，若讓F₁植株繼續(xù)繁殖若干代，預(yù)計(jì)群體中N基因頻率將會(huì)增大（填“增大”、“減小”或“不變”），表明種群發(fā)生了進(jìn)化．

Answer 1

分析 1、分析實(shí)驗(yàn)一中以自交可育的普通蕎麥純種為材料進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)所得的表格數(shù)據(jù)：
甲組合中的親本綠莖與綠莖雜交，F(xiàn)₁表現(xiàn)型為紅莖；F₁自交產(chǎn)生的F₂中紅莖：綠莖=（271+90）：（211+72）≈9：7，符合二對(duì)等位基因控制性狀的遺傳規(guī)律，由此推斷主莖顏色是由二對(duì)等位基因控制的；
甲組合中的親本尖果與鈍果雜交，F(xiàn)₁表現(xiàn)型為尖果，F(xiàn)₁自交產(chǎn)生的F₂中尖果：鈍果=（271+211）：（90+72）≈3：1，符合一對(duì)等位基因控制性狀的遺傳規(guī)律，由此推斷瘦果形狀是由一對(duì)等位基因控制的；
乙組合中的親本花柱長(zhǎng)和花柱同長(zhǎng)雜交，F(xiàn)₁表現(xiàn)型為花柱同長(zhǎng)，F(xiàn)₁自交產(chǎn)生的F₂中花柱同長(zhǎng)：花柱長(zhǎng)=126：34≈13：3，符合二對(duì)等位基因控制性狀的遺傳規(guī)律，由此判斷花柱長(zhǎng)度是由二對(duì)等位基因控制的．
2、分析實(shí)驗(yàn)二中進(jìn)一步對(duì)主莖顏色與花柱長(zhǎng)度進(jìn)行研究的結(jié)果圖，基因型為AaBbCcDd的親本自交，產(chǎn)生的F₁中的花柱同長(zhǎng)：花柱長(zhǎng)=（39+24）：（10+7）≈13：3，因此花柱長(zhǎng)度由兩對(duì)等位基因控制，且遵循自由組合定律．
3、分析實(shí)驗(yàn)三野生蕎麥?zhǔn)軆蓪?duì)等位基因（獨(dú)立遺傳）與花蕊分化的關(guān)系圖，根據(jù)題意分析可知，花蕊的性別分化受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制，M_N_植株開兩性花，mmN_只有雌蕊，M_nn或mmnn沒有花蕊；M_N_植株開兩性花，說明該植物雌性同株，無性染色體．

解答 解：（1）由以上分析知，實(shí)驗(yàn)一中的三對(duì)相對(duì)性狀中，最可能由一對(duì)等位基因控制的性狀是瘦果性狀，最可能由二對(duì)等位基因控制的性狀是主莖顏色和花柱長(zhǎng)度．
（2）研究發(fā)現(xiàn)主莖顏色是由兩對(duì)等位基因控制的，且兩對(duì)等位基因均含顯性基因時(shí)，表現(xiàn)為紅色，設(shè)控制主莖顏色的兩對(duì)等位基因是A和a、B和b，控制瘦果形狀的（一對(duì)）等位基因是M和m，則主莖顏色為紅莖的基因型是A_B_，主莖顏色為綠莖的基因型是A_bb、或aaB_、或aabb，瘦果形狀為堅(jiān)果的基因型是M_，瘦果形狀為鈍果的基因型是mm，根據(jù)實(shí)驗(yàn)一甲組合F₁中的表現(xiàn)型可知F₁的基因型AaBbMm（進(jìn)一步可推測(cè)甲組合親本的基因型是A_bbMM×aaBBmm或A_bbmm×aaBBMM），則實(shí)驗(yàn)一甲組合的F₂理論上紅莖（A_B_）和綠莖（A_bb+aaB_+aabb）的比是9：7、堅(jiān)果（M_）和鈍果（mm）的比是3：1，所以實(shí)驗(yàn)一甲組合的F₂性狀理論比=（9：7）×（3：1）=27：9：21：7．
（3）由實(shí)驗(yàn)二中進(jìn)一步對(duì)主莖顏色與花柱長(zhǎng)度進(jìn)行研究結(jié)果圖可知，只有一個(gè)顯性基因存在時(shí)表現(xiàn)為長(zhǎng)，其他表現(xiàn)為同長(zhǎng)，因此由基因型是AaBbCcDd的親本自交產(chǎn)生的F₁中紅莖花柱長(zhǎng)個(gè)體的基因型是A_B_ccD_，其比例是$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{27}{256}$，其中紅莖花柱長(zhǎng)個(gè)體（基因型是A_B_ccD_）中純合子（AABBccDD）的比例是$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$×1×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{27}$；由于AaBb自交后代是13：3理論上該實(shí)驗(yàn)的F1的表現(xiàn)型的比例9：7，CcDd自交后代的表現(xiàn)型及比例是13：3，因此理論上該實(shí)驗(yàn)的F1的表現(xiàn)型的比例是（13：3）×（9：7）=117：27：91：21．
（4）細(xì)胞分化是遺傳信息執(zhí)行情況不同（基因選擇性表達(dá)的結(jié)果），由M_N_植株開兩性花、mmN_只有雌蕊、M_nn或mmnn沒有花蕊，說明N基因決定野生蕎麥花蕊的發(fā)生；由題目所給信息可知，該植物雌雄同體，細(xì)胞中無常染色體和性染色體之分，各染色體上的基因都有與之對(duì)應(yīng)的等位基因，由2Nn=16可知，該植物體細(xì)胞中有8對(duì)同源染色體，基因組測(cè)序只需測(cè)8條染色體．
故答案為：
（1）瘦果形狀        
（2）27：9：21：7  
（3）A_B_ccD_     $\frac{1}{27}$   117：27：91：21  
（4）遺傳信息執(zhí)行情況不同    N    8     
（5）增大

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因分離定律和基因自由組合定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生分析表格的能力，考生從圖表獲取有效信息，利用孟德爾遺傳定律進(jìn)行推理和計(jì)算是解題的關(guān)鍵．