Question

7．普通有毛黃瓜莖葉表面生有短剛毛，果實表面有的有瘤，有的無瘤，但均有刺；無毛突變體黃瓜的莖葉表面光滑，果實表面無瘤無刺．研究者對無毛突變體進(jìn)行了系列研究．用這兩種黃瓜進(jìn)行雜交實驗的結(jié)果見圖1．

（1）已知黃瓜有毛與無毛性狀由一對等位基因控制．由實驗結(jié)果分析，控制有毛性狀的基因為顯性基因，據(jù)此判斷1F 與無毛親本雜交，后代中有毛、無毛的性狀比為1：1．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，莖葉有毛黃瓜的果實表面均有刺，莖葉無毛黃瓜的果實均無刺，推測基因與性狀的關(guān)系．
推測①：這兩對性狀由同一對等位基因控制，但在黃瓜植株不同部位表現(xiàn)出的性狀不同．
推測②：這兩對性狀分別由位于一對同源染色體上的兩對等位基因控制，且在F₁產(chǎn)生配子的過程中不發(fā)生交叉互換．
（3）研究者通過基因定位發(fā)現(xiàn)，控制普通黃瓜莖葉有毛和控制果實有刺的基因位于2 號染色體同一位點，且在解剖鏡下觀察發(fā)現(xiàn)剛毛和果刺的內(nèi)部構(gòu)造一致，從而證實了推測①（①/②），這說明性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果．
（4）據(jù)雜交實驗結(jié)果分析，控制莖葉有無剛毛（相關(guān)基因用G、g 表示）的基因與控制果實是否有瘤（相關(guān)基因用T、t 表示）基因的遺傳符合基因的自由組合定律，兩親本的基因型分別為GGtt和ggTT．推測非等位基因存在著相互作用即g基因會抑制T基因發(fā)揮作用．
（5）為證實（4）推測，研究者分別從P、F₁、F₂的果實表皮細(xì)胞中提取核酸進(jìn)行檢測，過程及結(jié)果如圖2（條帶代表有相應(yīng)的擴增產(chǎn)物）．比較2和3或者2和4或者6和3或者6和4（兩組）的結(jié)果即可為（4）的推測提供分子學(xué)證據(jù)．

Answer 1

分析 黃瓜有毛與無毛由一對等位基因控制，親本為純合有毛和無毛而F₁都是有毛，所以可知有毛為顯性．雜交實驗結(jié)果F₂的性狀比為9：3：4，說明G、g和T、t這兩對等位基因符合基因的自由組合定律．

解答 解：（1）由題可知：已知黃瓜有毛與無毛由一對等位基因控制，親本為純合有毛和無毛而F₁都是有毛，所以可知有毛為顯性．若F₁（Gg）與無毛親本（gg）雜交，則后代中有毛、無毛的性狀比為1：1．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，莖葉有毛的果實都有刺，莖葉無毛的果實都無刺，推測可能的原因有兩種：
①這兩對性狀由同一對等位基因控制的，只不過這對基因所表達(dá)的性狀在植物體的不同器官（不同類型的細(xì)胞）的表現(xiàn)有差異．
②莖葉有毛、無毛和果實有刺、無刺兩對性狀的控制基因是位于一對同源染色體上的兩對等位基因．莖葉有毛基因和果實有刺基因在同一條染色體上，莖葉無毛基因和果實無刺基因在該對同源染色體的另外一條染色體上，且減數(shù)分裂過程兩對基因所在位點都不發(fā)生交叉互換．
（3）由題知，莖葉有毛基因和果實有刺基因是位于2號染色體上的同一個基因，且在解剖鏡觀察發(fā)現(xiàn)莖葉的剛毛和果實的刺內(nèi)部構(gòu)造是一樣的，從而證實了上述（2）中的推測①正確．同一基因在植物體不同部位表現(xiàn)的性狀有差異，說明性狀是由基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果．
（4）由題知，雜交實驗結(jié)果F₂的性狀比為9：3：4，即9：3：（3+1），易推知控制莖葉有毛、無毛（G、g）和果實有瘤、無瘤（T、t）兩對基因的遺傳符合自由組合定律，F(xiàn)2為有毛、有刺、有瘤（G_T_）：有毛、有刺、無瘤（G_tt）：無毛、無刺、無瘤（gg T_、ggtt），其中g(shù) 基因會抑制T 基因的作用，親本的基因型為GGtt 和ggTT．
（5）由題中對T基因PCR的結(jié)果：第2組：無毛無瘤P（ggTT），第6 組：無毛無瘤F₂（gg T_）；第3組：有毛有瘤F₁（GgTt），第4組：有毛有瘤F₂（G_T_）；可知，比較2、3或者比較2、4 或者比較6、3或者比較6、4，都可以看出g基因?qū)�T基因的抑制作用．
故答案為：
（1）顯性 1：1
（2）同一對等位基因黃瓜植株不同部位  一對同源染色體（這兩對基因所在位點都）不發(fā)生交叉互換
（3）①基因與環(huán)境共同作用
（4）基因的自由組合  GGtt和ggTT  g  T
（5）2和3或者2和4或者6和3或者6和4

點評 本題主要考查基因自由組合定律的應(yīng)用，意在考查考生對9：3：3：1的變式的理解，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力．