Question

5．复等位基因是指一对同源染色体上的相同位点的等位基因有三个或三个以上（如B 和b是等位基因，b和B₁是等位基因，则B、b、B₁互称为复等位基因）．某二倍植物的抗逆特性由4个复等位基因A、a₁、a₂、a₃控制．请根据所学知识回答下列问题：
（1）基因的本质是有遗传效应的DNA片段，A、a₁、a₂、a₃的根本来源是基因突变．
（2）为探究基因之间的显、隐性关系，某生物实验小组将两种纯合子a₁a₁、a₂a₂进行杂交实验，以判定a₁、a₂之间是否存在明显的显、隐性关系．
实验原理：通过杂交子代的表现型的类型，可以判定基因间的显、隐性关系．
实验步骤：①将两种纯合子a₁a₁、a₂a₂进行杂交得到F₁．
②再将F₁自交得到F₂．
③统计F₂的表现型的种类．
预测可能的实验结果及结论：①若F₂表现型有2种，则表明这两个基因之间有明显的显隐性关系 ②若F₂表现型有3种，则表明这两个基因之间无明显的显隐性关系．
（3）研究得知该植物的抗逆性和细胞内的水杨酸、多胺、脱落酸等非蛋白质类物质有关，请据所学知识推测基因控制该植物抗逆性性状的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状．
（4）如图为某家族的遗传系谱图．设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b．已知两种病中至少有一种为伴X染色体的遗传病，请分析回答：

①甲病的遗传方式是伴X隐性遗传．II₂的基因型是BBX^aY或BbX^aY．
②若II₃和II₄婚配，生一个同时患两种病的女孩的几率是0；生一个只患一种病的孩子的几率是$\frac{3}{8}$．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：由于Ⅱ₃是患乙病的女性，而其父母都正常，所以乙病为隐性遗传病；如果乙病为伴X隐性遗传病，则其父亲也应患乙病，所以乙病应常染色体隐性遗传病．由于Ⅱ₂患甲病的女性，而其父母都正常，所以甲病为隐性遗传病；又两种病中至少有一种为伴X染色体的遗传病，所以甲病为伴X隐性遗传病．

解答 解：（1）基因是生物遗传的功能单位和结构单位，其本质是有遗传效应的DNA片段．A、a₁、a₂、a₃的根本来源是基因突变，说明基因突变是不定向的．
（2）将两种纯合子a₁a₁、a₂a₂进行杂交得到F₁，再将F₁自交得到F₂，其基因型有a₁a₁、a₁a₂、a₂a₂．如果F₂表现型有2种，则表明这两个基因之间有明显的显隐性关系；②若F₂表现型有3种，则表明这两个基因之间无明显的显隐性关系．
（3）如果植物的抗逆性和细胞内的水杨酸、多胺、脱落酸等非蛋白质类物质有关，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状．
（4）①根据分析，甲病的遗传方式是伴X隐性遗传．由于Ⅱ₃是患乙病的女性，而其父母都正常，所以父母都是Bb，因此Ⅱ₂的基因型是BBX^aY或BbX^aY．
②由于Ⅱ₆患乙病，而其父母都正常，所以父母都是Bb，因此Ⅱ₄的基因型为BBX^AY或BbX^AY，所以Ⅱ₃和Ⅱ₄婚配，生一个同时患两种病的女孩的几率是0．由于Ⅱ₃是患乙病的女性，而Ⅱ₂患甲病，所以Ⅱ₃的基因型为bbX^AX^A或bbX^AX^a．因此，生一个只患一种病的孩子的几率是$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$-$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}×2$=$\frac{9}{24}$=$\frac{3}{8}$．
故答案为：
（1）有遗传效应的DNA片段   基因突变
（2）①若F₂表现型有2种，则表明这两个基因之间有明显的显隐性关系，②若F₂表现型有3种，则表明这两个基因之间无明显的显隐性关系
（3）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（4）①伴X隐性遗传    BBX^aY或BbX^aY        ②0    $\frac{3}{8}$

点评 本题综合考查基因的本质、基因突变、基因与性状关系及伴性遗传的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．