Question

4．小麦中高杆（A）对矮杆（a）为显性，抗病（B）对不抗病（b）为显性，现有高杆抗病小麦品种进行自花传粉，后代中出现高杆抗病、高杆不抗病、矮杆抗病、矮杆不抗病4种类型，其比例为59：16：16：9．
（1）高杆与矮杆之间，高杆与抗病或不抗病之间，在遗传中分别符合基因的分离定律和基因的连锁与交换定律．
（2）写出亲本基因型在染色体上的位置$\frac{AB}{\overline{ab}}$，求两对基因之间的交换值是40%%，亲本产生AB、Ab、aB、ab4种配子的比例依次为$\frac{3}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{3}{10}$
（3）在矮杆抗病类型中，纯合子占25%，其基因型是aaBB，若要获得20株纯种矮杆抗病植株，至少要种植后代500株．

Answer 1

分析 1、分析每一对性状，在F₂代都符合3：1，因此控制抗病和易感病的等位基因都符合基因分离定律．但分析两对等位基因之间关系，即不符9：3：3：1，也不属于它的变形，因此它们不遵循基因自由组合定律．因此最可能原因是两对基因位于一对同源染色体上，在减数分裂时发生四分体的交叉互换造成的．
2、如何确定亲本的来源：若AB和ab是重组类型，则高秆抗病类型不可能达到59%，因为自由组合基因间的距离如果够远，交换值则可能接近50%，几乎看不出重组，相当于自由组合，而自由组合高秆抗病类型也只能达到9：16=56%，因ab配子占0.3，故ab配子一定是连锁类型，所以ab是未交换的，连锁的．（如果是Ab间连锁，aB间连锁，其产生的四种配子的比例不一定是多少，但AB与ab的比例都一定少于25%（即使距离够远，也只能接近于25%而不会超过））．矮秆不抗病（aabb）的比例是9%．知ab配子占0.3，知ab配子是连锁类型的配子，知连锁类型的配子AB配子占0.3，知互换配子占0.4（1-0.3-0.3得到的），因此交换值为40%．

解答 解：（1）在F₂的表现型中，抗病：易感病=（66+9）：（9+16）=3：1；说明控制抗病和易感病的等位基因遵循基因的分离定律．由于F₂的表现型及比例是高杆抗病：高杆易感病：矮杆抗病：矮杆易感病=66：9：9：16，不符9：3：3：1，也不属于它的变形，因此它们不遵循基因自由组合定律，而是遵循基因的连锁与交换定律．
（2）根据以上分析已知AB连锁，ab连锁，即亲本基因型在染色体上的位置为$\frac{AB}{\overline{ab}}$．矮秆不抗病（aabb）的比例是9%．知ab配子占0.3，知ab配子是连锁类型的配子，知连锁类型的配子AB配子占0.3，知互换配子占0.4（1-0.3-0.3得到的），因此交换值为40%．亲本产生AB、Ab、aB、ab4种配子的比例依次为$\frac{3}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{3}{10}$
（3）后代矮杆抗病类型的基因型及比例为aaBB=$\frac{2}{10}$×$\frac{2}{10}$=$\frac{4}{100}$、aaBb=2×$\frac{2}{10}$×$\frac{3}{10}$=$\frac{12}{100}$，纯合子占$\frac{4}{100}$÷（$\frac{4}{100}$+$\frac{12}{100}$）=25%．若要获得20株纯种矮杆抗病植株，至少要种植后代=20÷$\frac{4}{100}$=500株．
故答案为：
（1）基因的分离   基因的连锁与交换
（2）$\frac{AB}{\overline{ab}}$   40%  $\frac{3}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{2}{10}$、$\frac{3}{10}$  25  500

点评 本题考查基因分离定律和基因连锁交换定律的相关知识，意在考查学生对孟德尔定律的理解能力，同时考查学生对生物学数据的分析抽象能力及设计实验的能力．