Question

14．假说-演绎法是科学探索中经常用到的一种方法，在遗传学中有很多经典的实验均用到了假说-演绎法，如孟德尔“一对相对性状的遗传实验”、“两对相对性状的遗传实验”，摩尔根“果蝇眼色遗传实验”等，下面请你来体会几个演绎推理的实例，并回答相关问题：
（1）用纯合子黄色圆粒（黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性，两对性状独立遗传）豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得F₁，F₁自交得F₂，选F₂所有绿色圆粒植株的花药进行单倍体育种得F₃，理论上F₃植株所结种子的表现型及比例为绿色圆粒：绿色皱粒=2：1．
（2）红眼雌果蝇（X^WX^W）与白眼雄果蝇（X^wY）杂交得F₁，F₁雌雄果蝇自由交配得F₂，除去F₂中所有白眼果蝇，然后让F₂中雌雄果蝇自由交配得F₃，正常情况下F₃果蝇的表现型及比例为红眼雌：红眼雄：白眼雄=4：3：1（请注明眼色、雌雄及比例）．
（3）摩尔根用纯合子灰身长翅果蝇与黑身残翅果蝇杂交得F₁，F₁全部为灰身长翅果蝇．在进一步实验中他发现了一些有趣的现象：用F₁灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，发现测交后代灰身长翅占42%，灰身残翅占8%，黑身长翅占8%，黑身残翅占42%．由此可知F₁灰身长翅雌果蝇产生了4种配子，控制这两对性状的基因不符合（符合/不符合）自组合定律．

Answer 1

分析 1、基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在减数分裂产生配子的过程中，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合，2对等位基因产生四种配子，比例是1：1：1：1．
2、位于一对同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，遵循连锁交换定律，如果不考虑交叉互换，产生两种配子，如果发生交叉互换，则产生四种配子，且是2多2少．
3、解决=自由交配的方法：先计算出雌性个体、雄性个体产生的配子的类型及比例关系，然后应用雌雄配子结合法推测后代的基因型及比例，进一步判断后代的表现型及比例．

解答 解：（1）纯合子黄色圆粒的基因型为YYRR，绿色皱粒豌豆的基因型是yyrr，二者杂交，F1的基因型是YyRr，子二代中绿色圆粒豌豆的基因型及比例是yyRR：yyRr=1：2，绿色圆粒豌豆产生的花粉的基因型及比例是yR：yr=2：1，花药离体培养进行单倍体育种的基因型是yyRR：yyrr=2：1，前者表现为绿色圆粒，后者表现为绿色皱粒．
（2）红眼雌果蝇（X^WX^W）与白眼雄果蝇（X^wY）杂交得F₁，基因型是X^WX^w、X^WY，F₁雌雄果蝇自由交配得F₂，基因型是X^WX^W、X^WX^w、X^WY、X^wY，子二代中白眼果蝇的基因型是X^wY，除去白眼果蝇，产生的雄配子的基因型及比例是X^W：Y=1：1，雌配子的基因型及比例是X^W：X^w=3：1，除去F₂中所有白眼果蝇，然后让F₂中雌雄果蝇自由交配得F₃，正常情况下F₃果蝇的表现型及比例为红眼雌：红眼雄：白眼雄=4：3：1．
（3）由题意知，纯合子灰身长翅果蝇与黑身残翅果蝇杂交得F₁，F₁全部为灰身长翅果蝇，说明灰身对黑身、长翅对残翅是显性，且F1是双杂合子，用F₁灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，发现测交后代灰身长翅占42%，灰身残翅占8%，黑身长翅占8%，黑身残翅占42%，说明两对等位基因在遗传时不遵循基因的自由组合定律，遵循连锁交换定律，产生四种配子是由于减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换造成的．
故答案为：
（1）绿色圆粒：绿色皱粒=2：1
（2）红眼雌：红眼雄：白眼雄=4：3：1
（3）4   不符合

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质和使用条件，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题．