Question

11．豌豆、玉米和果蝇都是适合作遗传实验的常用材料．回答下列问题：
（1）它们作为遗传实验材料共有的优点有有明显的容易区分的相对性状，繁殖周期短．
（2）已知玉米的高茎（A）和矮茎（a）是一对相对性状，玉米种群中高茎植株占$\frac{5}{6}$，其中杂合子占$\frac{1}{5}$，该种群随机交配后子代茎表现型及比例为：高茎：矮茎=15：1．
（3））豌豆的黄（Y）圆（R）对绿（y）皱（r）为显性．F₁表现型及比例为：黄圆：绿圆=3：1，请写出亲本的基因型组合为：YyRR×YyRR、YyRR×YyRr、YyRR×Yyrr（必须写出杂交符号）．
（4）摩尔根开始明确表示不相信孟德尔遗传理论和萨顿的基因位于染色体上的假说．摩尔根及其研究小组进行的实验：
实验一：P：红眼♀×白眼♂→F₁：红眼♀、红眼♂F₂：红眼♀、红眼♂、白眼♂=2：1：1
实验二：P：实验一的F₁红眼♀×白眼♂→红眼♀、红眼♂、白眼♀、白眼♂=1：1：1：1
摩尔根由此可能作出以下假设：
A：控制白眼的基因是隐性基因b，且位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因．（即实验一亲本P的基因型为X^BX^B、X^bY）
B：控制白眼的基因是隐性基因b，且位于X染色体与Y染色体同源区段上．（即实验一亲本P的基因型为X^BX^B、X^bY^b）
如果实验室有足够多的雌雄红眼和白眼的纯合子，需要选择表现型为白眼♀×红眼♂果蝇进行杂交实验，若实验结果是子代雌雄果蝇都是红眼，则证明假设B是正确的．

Answer 1

分析 1、豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是：（1）豌豆是严格的自花、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培．
2、玉米是雌雄同株异花植物，所以在自然生长环境下，可以自交，也可能杂交．
3、果蝇适用于进行遗传学实验材料的原因：培养周期短，容易饲养，成本低；染色体数目少，便于观察；某些相对性状区分明显等．

解答 解：（1）豌豆、玉米和果蝇等有明显的容易区分的相对性状，繁殖周期短，繁殖率高，易培育，所以都是适合作遗传实验的常用材料．
（2）已知玉米的高茎（A）和矮茎（a）是一对相对性状，玉米种群中高茎植株占$\frac{5}{6}$，其中杂合子占$\frac{1}{5}$，所以A的基因频率为$\frac{3}{4}$，a的基因频率为$\frac{1}{4}$．该种群随机交配后子代茎表现型及比例为高茎：矮茎=（$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$+$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×2）：（$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$）=15：1．
（3）豌豆的黄（Y）圆（R）对绿（y）皱（r）为显性．F₁表现型及比例为：黄圆：绿圆=3：1，说明亲本中黄色都是杂合体，圆粒至少有一个是纯合体．因此，亲本的基因型组合为：YyRR×YyRR、YyRR×YyRr、YyRR×Yyrr．
（4）摩尔根及其研究小组进行的实验：
实验一：P：红眼♀×白眼♂→F₁：红眼♀、红眼♂F₂：红眼♀、红眼♂、白眼♂=2：1：1
实验二：P：实验一的F₁红眼♀×白眼♂→红眼♀、红眼♂、白眼♀、白眼♂=1：1：1：1
摩尔根由此可能作出以下假设：
A：控制白眼的基因是隐性基因b，且位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因．（即实验一亲本P的基因型为X^BX^B、X^bY）
B：控制白眼的基因是隐性基因b，且位于X染色体与Y染色体同源区段上．（即实验一亲本P的基因型为X^BX^B、X^bY^b）
如果实验室有足够多的雌雄红眼和白眼的纯合子，需要选择表现型为白眼♀×红眼♂果蝇进行杂交实验，若实验结果是子代雌雄果蝇都是红眼，则证明假设B是正确的．
故答案为：
（1）有明显的容易区分的相对性状，繁殖周期短，繁殖率高，易培育
（2）高茎：矮茎=15：1
（3）YyRR×YyRR、YyRR×YyRr、YyRR×Yyrr 
（4）X染色体与Y染色体同源区段上      X^BX^B、X^bY^b     白眼♀×红眼♂

点评 本题考查基因的分离定律、基因的自由组合定律及伴性遗传的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．