Question

4．野生型雌雄同株青蒿是二倍體．已知其稈的顏色和葉的形狀分別由一對等位基因控制，白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性．請回答以下相關(guān)問題：
（1）為研究控制這兩對相對性狀的基因在染色體上的位置，不能（填“能”或“不能”）利用基因型為Aabb的植株通過自交進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其原因是論兩對基因是否位于兩對同源染色體上，均只能產(chǎn)生兩種配子，自交結(jié)果無差異．將純合的白青稈分裂葉植株和純合的紫紅稈稀裂葉雜交得F₁，F(xiàn)₁自交得F₂，若F₂的性狀分離比為白青稈分裂葉：白青稈稀裂葉：紫紅稈稀裂葉=1：2：1，則說明控制這兩對相對性狀的基因位于1對同源染色體上，否則位于2對同源染色體上．
（2）假如控制稈的顏色和葉的形狀的基因僅有一對位于青蒿的5號染色體上，又知等位基因（C、c）與（D、d）也位于5號染色體上（見圖）．現(xiàn)有基因型為AaBbCcDd的植株自交（基因型為CC或DD的個體不能成活；各對等位基因功能互不影響，且在減數(shù)分裂過程不發(fā)生交叉互換）．若白青稈稀裂葉：紫紅稈稀裂葉=3：1，則說明控制葉的形狀的基因位于5號染色體上．
（3）用純合的稀裂葉植株不用填和分裂葉植株不用填進(jìn)行雜交，F(xiàn)₁中偶爾發(fā)現(xiàn)幾株分裂葉植株．請對此現(xiàn)象給出合理的解釋雜交時，母本去雄不徹底，分裂葉植株自交（只考慮雜交實(shí)驗(yàn)中有關(guān)操作失誤）．

Answer 1

分析 1、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(jìn)入不同的配子中，隨配子獨(dú)立遺傳給后代，同時位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．
2、由題圖可知，C（c）與D（d）位于一對同源染色體上，因此在遺傳過程中不遵循自由組合定律，基因型為CcDd的個體產(chǎn)生的配子的類型及比例不是CD：Cd：cD：cd=11：1：1，由于Cd連鎖在一起，cD連鎖在一起，因此如果不考慮交叉互換，圖示基因型的生物產(chǎn)生的配子類型及比例是Cd：cD=1：1．

解答 解：（1）由于Aabb兩對等位基因是否在兩對同源染色體上，產(chǎn)生的配子的類型及比例都是Ab：ab=1：1，因此不能利用基因型為Aabb的植株通過自交進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；純合的白青稈分裂葉植株和純合的紫紅稈稀裂葉的基因型分別是AAbb、aaBB，二者雜交后代的基因型是AaBb，如果兩對等位基因位于一對同源染色體上，則AaBb個體產(chǎn)生的配子的類型及比例是Ab：aB=1：1，子一代自交后代的基因型及比例是AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1，分別表現(xiàn)為白青桿分裂葉、白青桿稀裂葉、紫紅桿稀裂葉．
（2）如果控制葉的形狀的基因位于5號染色體上，A、a不位于5號染色體上，Aa自交，A_（白青）：aa（紫紅桿）=3：1，如果B、C、d連鎖，BbCcDd產(chǎn)生的配子的類型及比例是BCd：bcD=1：1，自交后代的基因型及比例是BBCCdd：BbCcDd：bbccDD=1：2：1，其中BBCCdd、bbccDD致死，如果是b、C、d連鎖，BbCcDd產(chǎn)生的配子的類型及比例是bCd：BcD=1：1，自交后代的基因型及比例是bbCCdd：BbCcDd：BBccDD=1：2：1，其中C含有C或DD的個體不能成活，因此白青稈稀裂葉：紫紅稈稀裂葉=3：1．
（3）用純合的稀裂葉植株（BB）和分裂葉植株（bb）進(jìn)行雜交，F(xiàn)₁中偶爾發(fā)現(xiàn)幾株分裂葉植株，從雜交實(shí)驗(yàn)操作水平考慮，可能的原因是雜交時，母本去雄不徹底，分裂葉植株自交．
故答案為：
（1）不能   無論兩對基因是否位于兩對同源染色體上，均只能產(chǎn)生兩種配子，自交結(jié)果無差異     白青稈分裂葉：白青稈稀裂葉：紫紅稈稀裂葉=1：2：1
（2）白青稈稀裂葉：紫紅稈稀裂葉=3：1
（3）雜交時，母本去雄不徹底，分裂葉植株自交．

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用條件、減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，了解雜交實(shí)驗(yàn)的一般過程，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、綜合解答問題，學(xué)會應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計遺傳實(shí)驗(yàn)，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論．