Question

【題目】現(xiàn)有能穩(wěn)定遺傳的紫莖（R）缺刻葉（E）和綠莖（r）馬鈴薯葉（e）兩個番茄品種，控制這兩對相對性狀的基因符合孟德爾的遺傳定律。請根據(jù)要求完成下列問題：

（1）R基因能控制紫莖性狀的原因是______________________________。

（2）在開花時，對穩(wěn)定遺傳的紫莖馬鈴薯葉個體的花粉進行射線處理，讓其自交，然后將獲得的種子種植，出現(xiàn)了紫莖缺刻葉的番茄，其原因是____________________。

（3）某班同學(xué)欲對⑵中得到的紫莖缺刻葉的番茄種子進行基因組成的鑒定，第一組計劃用單倍體育種方法進行實驗，第二組計劃用測交法進行實驗，第三組的同學(xué)認(rèn)為前兩組的實驗方案較為繁瑣，于是設(shè)計了一個更加簡便易行的實驗方案。如果你是第三組的成員，請按要求完成下列實驗方案。

探究方法：____________________。

實驗步驟：

①取所需種子播種并進行苗期管理。

②植株開花時，____________________。

③對每株植株的上述兩種性狀進行統(tǒng)計分析。

預(yù)期實驗現(xiàn)象及結(jié)論：

①若全部是紫莖缺刻葉，說明種子的基因組成為__________；

②若有紫莖缺刻葉和紫莖馬鈴薯葉兩種，比例接近3：1，說明種子的基因組成為__________；

③若有紫莖缺刻葉、紫莖馬鈴薯葉、綠莖缺刻葉、綠莖馬鈴薯葉四種，比例接近9:3:3:1，說明種子的基因組成為__________。

Answer 1

【答案】R基因通過控制與色素合成有關(guān)酶的合成來控制莖性狀射線造成花粉中控制馬鈴薯葉的基因發(fā)生突變自交法讓其自花授粉RREERREeRrEe

【解析】

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，分別進入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代；同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。根據(jù)題干信息分析，控制番茄兩對相對性狀的兩對等位基因是獨立遺傳的，遵循基因的分離定律和自由組合定律。

（1）基因可以通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝，進而間接控制生物的性狀，也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。題干中的R基因是通過控制與色素合成有關(guān)酶的合成來控制細(xì)胞代謝，進而間接控制紫莖性狀的。

（2）穩(wěn)定遺傳的紫莖馬鈴薯葉個體的基因型是RRee，進行射線處理后，讓其自交，然后將獲得的種子種植，出現(xiàn)了紫莖缺刻葉的番茄，RRE_，說明花粉中產(chǎn)生了E基因，進而射線造成花粉中控制馬鈴薯葉的基因發(fā)生突變。

（3）紫莖缺刻葉馬鈴薯的基因型有四種，分別為RREE、RrEE、RREe、RrEe，由于兩對等位基因分獨立遺傳，因此如果是雜合子自交后代會發(fā)生性狀分離，一對雜合子自交，后代的性狀分離比是3：1，兩對都是雜合子自交，則后代的性狀分離比是9：3：3：1，純合子自交后代不發(fā)生性狀分離，因此可以通過自交方法判斷基因型。

實驗步驟如下：
①取所需種子播種并進行苗期管理；

②植株開花時，讓其進行自花傳粉；

③對每株植株的上述兩種性狀進行統(tǒng)計分析。

預(yù)期實驗現(xiàn)象及結(jié)論：
①如果全部是紫莖缺刻葉，說明種子的基因組成為RREE；

①如果有紫莖缺刻葉和紫莖馬鈴薯葉兩種，比例接近3：1，說明種子的基因組成為RREe；如果有紫莖缺刻葉和綠莖缺刻葉兩種，比例接近3：1，說明種子的基因組成為RrEE；

③如果有紫莖缺刻葉、紫莖馬鈴薯葉、綠莖缺刻葉、綠莖馬鈴薯葉四種，比例接近9：3：3：1，說明種子的基因組成為RrEe。