Question

17．豌豆是遗传学研究常用的实验材料．请分析回答：
（1）孟德尔利用豌豆圆形种子的植株和皱缩种子的植株进行杂交，F₁自交得到的F₂中圆形和皱缩种子之比大约为3：1．F₂出现3：1性状分离比的原因是F₁形成配子的过程中等位基因分离，分别进入不同的配子中，且受精时雌雄配子随机结合．若F₂植株全部自交，预测收获的圆形和皱缩种子的比例约为5：3．
（2）研究发现，皱缩种子在发育过程中缺乏一种合成淀粉所需的酶，导致细胞内淀粉含量降低（或减少），种子因成熟过程中水分缺乏而表现为皱缩．
（3）豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质．决定产生豌豆素的基因A对a为显性．当基因B存在时，豌豆素的产生受到抑制．已知A和a、B和b两对基因独立遗传．现用两个不能产生豌豆素的纯种（品系甲、品系乙）和野生型豌豆（AAbb）进行如上两组实验：

①亲本中品系甲和品系乙的基因型分别为aabb、AABB．
②为鉴别Ⅱ组F₂中不能产生豌豆素豌豆的基因型，可取该豌豆进行自交，若后代全为不能产生豌豆素的植株，则其基因型为AABB．如果用品系甲和品系乙进行杂交，F₁不能（填“能”或“不能”）产生豌豆素，F₂中能产生豌豆素的植株所占比例约为$\frac{3}{16}$；F₂中能产生碗豆素的植株中杂合子所占比例为$\frac{2}{3}$．

Answer 1

分析 孟德尔两对相对性状的杂交试验中，F₂共有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，其中双显（黄圆）：一显一隐（黄皱）：一隐一显（绿圆）：双隐（绿皱）=9：3：3：1．F₂中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的$\frac{1}{16}$；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、YYRr、YyRr，各占总数的$\frac{2}{16}$；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的$\frac{4}{16}$．

解答 解：（1）孟德尔的杂交实验中，F₂出现3：1性状分离比的原因是F₁形成配子的过程中等位基因分离，分别进入不同的配子中，且受精时雌雄配子随机结合．若F₂植株全部自交，设圆粒由R基因控制，皱粒由r基因控制，由F₂的基因型及比例是RR：Rr：rr=1：2：1，F₂自交，后代圆粒与皱粒之比是（$\frac{1}{4}+\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$）：（$\frac{1}{4}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$）=5：3．
（2）皱缩种子在发育过程中缺乏一种合成淀粉所需的酶，导致细胞内淀粉含量降低，种子因成熟过程中水分缺乏而表现为皱缩．
（3）①先分析Ⅰ组，由题图知，F₁能产生豌豆素，无B基因，F₂能产豌豆素与不能产豌豆素的比例是3：1，所以品系甲的基因型是aabb；再分析Ⅱ组F₁不能产生豌豆素，含B基因，F₂能产豌豆素与不能产豌豆素的比例是1：3，所以品系乙的基因型AABB．
②为鉴别Ⅱ组F₂中不能产生豌豆素豌豆的基因型，可取该豌豆进行自交，若后代全为不能产生豌豆素的植株，则其基因型为AABB，如果用品系甲和品系乙进行杂交，F₁的基因型是AaBb不能产生豌豆素，F₁自交的F₂，F₂中能产生豌豆素的植株是A_-bb占$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$，基因型分别为$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{2}{16}$Aabb，即F₂中能产生碗豆素的植株中杂合子所占比例为$\frac{2}{3}$．
故答案为：
（1）等位基因分离   随机结合  5：3
（2）降低（或减少）
（3）①aabb   AABB
②AABB    不能   $\frac{3}{16}$      $\frac{2}{3}$

点评 本题考查了孟德尔的杂交实验以及基因自由组合定律应用的有关知识，要求考生能够识记孟德尔假说的内容，能够根据实验中的杂交结果的信息确定亲本的基因型，并利用基因的自由组合定律进行相关概率的计算．