Question

【题目】某雌雄异株植物的叶形宽叶和窄叶是由一对等位基因（B/b）控制，灰霉病的抗性受另一对等位基因（D/d）控制。某研究小组用纯合的宽叶抗病、窄叶不抗病的该植物进行正反交实验，结果F1全为中等宽叶不抗病个体，F1的雌雄个体随机交配，F2中宽叶抗病、中等宽叶不抗病、窄叶不抗病个体数量比约为1∶2∶1，F1及F2的每种性状中均雌雄各半。请分析回答：

（1）分析以上信息可知，控制该植物叶形及对灰霉病的抗性基因位于_____________（填“性染色体”或“常染色体”）上，判断的理由是_______________。

（2）已知宽叶由B基因控制，如果假定______，就可以合理解释F2，性状分离比出现的原因。如果此假设成立，F1个体雌雄配子的结合方式有_____种。

（3）为验证以上假设，请你选择合适的材料（实验条件满足实验要求），设计新的杂交实验进行验证（要求：写出实验思路，预期实验结果）。

实验思路：___________________________________；

预期结果：_____________________________________。

（4）如果将该植物灰霉病抗性基因与易感灰霉病基因的转录产物相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到mRNA的该位点时蛋白质合成提前终止。其根本原因是基因中碱基对的_______________造成的。

Answer 1

【答案】常染色体 正反交结果相同，且后代的性状表现没有与性别相关联 B与d基因位于一条染色体，b与D位于一条染色体上 4 方法1：让窄叶不抗病个体与题干中的F1（中等宽叶不抗病）个体进行杂交，观察子代植株的表现型及比例（方法2：让宽叶抗病个体与题干中的F1（中等宽叶不抗病）个体进行杂交，观察子代植株的表现型及比例） 子代植株中中等宽叶抗病个体与窄叶不抗病个体数量比接近于1∶1（子代植株中中等宽叶不抗病个体与宽叶抗病个体数量比接近于1∶1） 替换

【解析】

判断基因在染色体上的位置，可以根据后代雌雄个体间的性状分布情况，若雌雄个体的性状分离比相同，则该基因很可能位于常染色体上。判断基因的显隐性，可以根据不同性状的纯合子杂交情况分析，杂交后代表现的性状为显性性状。判断两对基因是否位于两对非同源染色体上时，观察后代个体是否遵循基因的自由组合定律，可以通过自交或测交的方法，观察子代个体的表现型及比例：F1自交，如果后代出现了四种表现型，并且比例为9∶3∶3∶1，或F1测交，如果测交后代出现四种表现型，且比例为1∶1∶1∶1，那么可以知道这两对基因分别位于两对非同源染色体上。否则两对基因可能位于一对同源染色体上，在遗传时表现为连锁遗传。

（1）正反交实验结果相同，且根据题意“F1及F2的每种性状中均雌雄各半”，说明后代的性状表现没有与性别相关联，则控制该植物叶形及对灰霉病的抗性基因位于常染色体上；

（2）用纯合的宽叶抗病、窄叶不抗病的该植物进行正反交实验，结果F1全为中等宽叶不抗病个体，可判断不抗病基因为显性基因，用D表示。根据F2中宽叶抗病、中等宽叶不抗病、窄叶不抗病个体数量比约为1∶2∶1，可以判断两对基因不遵循基因自由组合定律，假设这两对基因位于同一条染色体上，则亲本的基因型为宽叶抗病（BBdd）、窄叶不抗病（bbDD），得到F1中等宽叶不抗病BbDd，F1在减数分裂形成配子时，B与d基因位于一条染色体，b与D位于一条染色体上，产生配子为：Bd、bD，雌雄配子的结合方式有4种情况；

（3）为验证假设B与d基因位于一条染色体，b与D位于一条染色体上，可以利用F1和题干中的纯和亲本个体进行杂交实验。具体做法是：让窄叶不抗病的纯和亲本个体（bbDD）与F1（中等宽叶不抗病BbDd）个体进行杂交，按照假设，F1产生配子为：Bd、bD，子代植株中中等宽叶抗病个体（BbDd）与窄叶不抗病（bbDD）个体数量比接近于1∶1，故可根据子代植株的表现型及比例验证假设。另一种方法是：让宽叶抗病个体（BBdd）与题干中的F1（中等宽叶不抗病BbDd）个体进行杂交，按照假设，F1产生配子为：Bd、bD，子代植株中中等宽叶抗病个体（BbDd）与宽叶抗病（BBdd）个体数量比接近于1∶1，故可根据子代植株的表现型及比例验证假设；

（4）mRNA的一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到该位点时蛋白质合成提前终止，此现象是由于基因中碱基对的替换将原来的密码子变为终止密码子造成的。