Question

13．如圖是某一年生自花傳粉植物（2n=10）的某些基因在親本染色體上的排列情況．該種植物的高度由三對(duì)等位基因B、b，F(xiàn)、f，G、g共同決定，顯性基因具有增高效應(yīng)，且增高效應(yīng)都相同，還可以累加，即顯性基因的個(gè)數(shù)與植株高度呈正相關(guān)．已知母本高60cm，父本高30cm，據(jù)此回答下列問(wèn)題．
（1）圖示細(xì)胞正處于減數(shù)第一次分裂時(shí)期，該時(shí)期細(xì)胞核內(nèi)有20個(gè)DNA分子．
（2）F₁的高度是45cm，F(xiàn)₁測(cè)交后代中高度為40cm的植株出現(xiàn)的比例為$\frac{3}{8}$．
（3）多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，讓F₁自交得到的F₂中雜合子Ee所占比例總為$\frac{2}{7}$，請(qǐng)推測(cè)原因E基因存在純合致死現(xiàn)象．
（4）該種植物葉緣鋸齒尖銳與光滑由兩對(duì)等位基因控制，且只有基因都為隱性時(shí)才表現(xiàn)為葉緣光滑．已知其中一對(duì)是位于1、2號(hào)染色體上的D、d，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一對(duì)等位基因是否也位于1、2號(hào)染色體上（不考慮交叉互換）．
第一步：選擇圖中的父本和母本雜交得到F₁種子；
第二步：種植F₁種子，待植株成熟讓其自交，得到F₂種子；
第三步：種植F₂種子，待其長(zhǎng)出葉片，觀察統(tǒng)計(jì)葉片表現(xiàn)型及其比例．
結(jié)果及結(jié)論：
①F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近15：1，說(shuō)明另一對(duì)等位基因不位于1、2號(hào)染色體上．
②若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近3：1，說(shuō)明另一對(duì)等位基因位于1、2號(hào)染色體上．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：植物的高度由三對(duì)等位基因B、b，F(xiàn)、f，G、g共同決定，由于母本含6個(gè)相關(guān)的顯性基因，而父本不含相關(guān)的顯性基因；又母本高60cm，父本高30cm，所以1個(gè)顯性基因的增高效應(yīng)是5cm．
自交和測(cè)交實(shí)驗(yàn)都能驗(yàn)證兩對(duì)基因間的關(guān)系，關(guān)鍵是完全連鎖的AaDd個(gè)體只產(chǎn)生兩種配子，即AD和ad，且比例為1：1，由此推測(cè)子代的表現(xiàn)型和比例，從而判斷基因的位置．

解答 解：（1）圖示細(xì)胞中出現(xiàn)同源染色體的聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，所以此細(xì)胞正處于減數(shù)第一次分裂前期，由于在間期發(fā)生了DNA復(fù)制，該時(shí)期細(xì)胞核內(nèi)有20個(gè)DNA分子．
（2）母本BBFFGG與父本bbffgg雜交，F(xiàn)₁的基因型為BbFfGg，所以其高度是30+5×3=45cm，F(xiàn)₁測(cè)交后代中高度為40cm的植株中含2個(gè)顯性基因，因此，出現(xiàn)的比例為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×3=\frac{3}{8}$．
（3）F₁的基因型為Ee和ee，比例為1：1，讓F₁自交得到的F₂中，EE占$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，Ee占$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}=\frac{2}{8}$，ee占=$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}+\frac{1}{2}=\frac{5}{8}$．但Ee所占比例總為$\frac{2}{7}$，說(shuō)明E基因存在純合致死現(xiàn)象．
（4）由于只有基因都為隱性時(shí)才表現(xiàn)為葉緣光滑，所以葉緣光滑的植物的基因型是aadd．為探究基因A和a是否與D和d同位于1、2號(hào)染色體上，進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)：
第一步：選擇圖中的父本和母本雜交得到F₁種子；
第二步：種植F₁種子，待植株成熟讓其自交或測(cè)交，得到子代種子；
第三步：種植第二步的后代種子，待其長(zhǎng)出葉片，觀察統(tǒng)計(jì)葉片表現(xiàn)型及其比例．
結(jié)果及結(jié)論：
①若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近15：1，說(shuō)明另一對(duì)等位基因不位于1、2號(hào)染色體上，遵循基因的自由組合定律．
②若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近3：1，說(shuō)明另一對(duì)等位基因位于1、2號(hào)染色體上，遵循基因連鎖定律．
故答案為：
（1）減數(shù)第一次         20   
（2）45           $\frac{3}{8}$ 
（3）E基因存在純合致死現(xiàn)象    
（4）第二步：種植F₁種子，待植株成熟讓其自交，得到F₂種子
第三步：種植F₂種子，待其長(zhǎng)出葉片，觀察統(tǒng)計(jì)葉片表現(xiàn)型及其比例
①F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近15：1，說(shuō)明另一對(duì)等位基因不位于1、2號(hào)染色體上
②若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近3：1，說(shuō)明另一對(duì)等位基因位于1、2號(hào)染色體上

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因自由組合定律和數(shù)量遺傳的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．