Question

15．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)．現(xiàn)挑選相應(yīng)的父本和母本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，已知母本高60cm，父本高30cm，據(jù)此回答下列問題．
（1）若圖示細(xì)胞正處于某個(gè)分裂過程中，據(jù)圖判斷該細(xì)胞應(yīng)處于減數(shù)第一次分裂時(shí)期．
（2）F₁的高度是45cm，F(xiàn)₁測交后代中高度為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$\frac{2}{7}$，請推測原因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．已知其中一對是位于1、2號(hào)染色體上的D、d，另一對等位基因?yàn)锳、a，則葉緣光滑的植物的基因型是aadd．請完善下列實(shí)驗(yàn)步驟，探究基因A和a是否也位于1、2號(hào)染色體上（不考慮交叉互換）．
第一步：選擇基因型為AADD和aadd的母本和父本進(jìn)行雜交得到F1種子；
第二步：種植F1種子，待植株成熟讓其自交，得到子代種子．
第三步：種植第二步的后代種子，待其長出葉片，觀察統(tǒng)計(jì)F₂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無毛的比例接近15：1，說明另一對等位基因不位于1、2號(hào)染色體上．
②若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑無毛的比例接近3：1，說明另一對等位基因位于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．
自交和測交實(shí)驗(yàn)都能驗(yàn)證兩對基因間的關(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)胞正處于某個(gè)分裂過程中，因?yàn)榧?xì)胞中有同源染色體，且配對，所以該細(xì)胞應(yīng)處于減數(shù)第一次 分裂時(shí)期．
（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$\frac{1}{2}$×$\frac{2}{4}$=$\frac{1}{4}$，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交，得到子代種子；
第三步：種植第二步的后代種子，待其長出葉片，觀察統(tǒng)計(jì)葉片表現(xiàn)型及其比例．
結(jié)果及結(jié)論：
答案一：①若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近15：1，說明另一對等位基因不位于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，說明另一對等位基因位于1、2號(hào)染色體上，遵循基因連鎖定律
答案二：
①若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑的比例接近3：1，說明另一對等位基因不位于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1：1，說明另一對等位基因位于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 
（2）45  $\frac{3}{8}$
（3）E基因存在純合致死現(xiàn)象
（4）aadd
答案一：自  F₂葉片表現(xiàn)型及其比例
①若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑無毛的比例接近15：1
②若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑無毛的比例接近3：1
答案二：測   F2葉片表現(xiàn)型及其比例
①若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑無毛的比例的比例接近3：1
②②若F₂植株的葉緣鋸齒尖銳與光滑無毛的比例的比例接近1：1

點(diǎn)評 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)綜合分析問題和解決問題的能力．