Question

10．某油菜品系經(jīng)多代種植后出現(xiàn)不同顏色的種子，已知種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響．用產(chǎn)黑色種子植株（甲）、產(chǎn)黃色種子植株（乙和丙）進行以下實驗：

組別	親代	F1表現(xiàn)型	F1自交所得F2的表現(xiàn)型及比例
實驗一	甲×乙	全為產(chǎn)黑色種子植株	產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：1
實驗二	乙×丙	全為產(chǎn)黃色種子植株	產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：13

（1）由以上實驗可得出，種子顏色性狀中黃色對黑色為隱性，甲、丙的基因型分別為AArr、AARR．
（2）分析以上實驗可知，當R基因存在時會抑制A基因的表達．實驗二中F₂產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為$\frac{10}{13}$．
（3）讓實驗二F₂中黃色種子植株隨機交配，后代中能否出現(xiàn)黑色種子？能　如果能出現(xiàn)，比例為$\frac{16}{169}$．
（4）有人重復實驗二，發(fā)現(xiàn)某一F₁植株，其體細胞中含R/r基因的同源染色體有三條（其中兩條含R基因），請解釋該變異產(chǎn)生的原因：植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離（或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開）．

Answer 1

分析 分析題意可知，油菜新品系種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響，實驗二中F₁自交所得F₂的表現(xiàn)型及比例為產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：13，是9：3：3：1的變式，所以其遺傳遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）由實驗一可判斷種子顏色性狀中黃色對黑色為隱性．由實驗二的F₁自交所得F₂的表現(xiàn)型及比例為產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：13，可判斷F₁黃色種子植株的基因型為AaRr．子代黑色種子植株基因型為A_rr，黃色種子植株基因型為A_R_、aaR_、aarr，可判斷當R基因存在時，抑制A基因的表達．由此可以確定，乙和丙的基因型可能是AARR和aarr之一；又由于甲（A_rr）與乙雜交，子二代出現(xiàn)3：1的性狀分離比，說明乙的基因型只能是aarr，則丙的基因型為AARR，甲的基因型為AArr．
（2）由（1）小題可知，當R基因存在時會抑制A基因的表達．實驗二中子一代基因型為AaRr，因此F₂產(chǎn)黃色種子植株（$\frac{9}{13}$A_R_、$\frac{3}{13}$aaR_、$\frac{1}{13}$aarr）中雜合子的比例=1-純合子=1-$\frac{1}{13}×3$=$\frac{10}{13}$．
（3）讓實驗二F₂中黃色種子植株隨機交配，如AaRr自交后代中能出現(xiàn)黑色種子．$\frac{9}{13}$A_R_產(chǎn)生的配子的種類和比例為$\frac{4}{13}$AR、$\frac{2}{13}$Ar、$\frac{2}{13}$aR、$\frac{1}{13}$ar，$\frac{3}{13}$aaR_產(chǎn)生的配子的種類和比例為$\frac{2}{13}$aR、$\frac{1}{13}$ar，$\frac{1}{13}$aarr產(chǎn)生的配子為$\frac{1}{13}$ar，即總共$\frac{4}{13}$AR、$\frac{2}{13}$Ar、$\frac{4}{13}$aR、$\frac{3}{13}$ar，因此出現(xiàn)黑色種子（A_rr）的概率=$\frac{2}{13}×\frac{2}{13}+\frac{2}{13}×\frac{3}{13}×2=\frac{16}{169}$．
（4）有人重復實驗二，發(fā)現(xiàn)某一F₁植株，其體細胞中含R/r基因的同源染色體有三條（其中兩條含R基因），首先可以確定兩個R基因均來自植株丙，這是植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開．
故答案為：
（1）隱  AArr、AARR
（2）R     $\frac{10}{13}$  
（3）能      $\frac{16}{169}$
（4）植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離（或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開）

點評 本題考查了基因自由組合定律應用的有關(guān)知識，要求考生能夠根據(jù)表格中雜交實驗以及后代的表現(xiàn)型及比例確定基因?qū)π誀羁刂频年P(guān)系，能夠運用基因的自由組合定律進行相關(guān)概率的計算．