Question

已知纯种的粳稻和糯稻杂交，F₁全为粳稻。粳稻中含有直链淀粉遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)，糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计实验方案验证基因的分离规律(实验过程中可自由取用必要实验器材，基因用M和m表示)。

实验方法：                             。

实验步骤：                                                                    

                                                                                

实验预期现象：                                                                                                                 

                                                                                

实验现象的解释：                                                             

                                                                                 

实验结论：                                                                   

                                                                                

Answer 1

方案一：

实验方法：采用测交法加以验证。

实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F₁杂合粳稻。(2)让F_l代杂交粳稻与糯稻测交，观察后代性状分离现象。

实验预期：测交后代出现两种不同表现型且比例为1：1。

实验现象解释：依据测交使用的糯稻为纯合体只产生一种含糯性基因(m)的配子，后代既然出现两种表现型，即粳稻和糯稻，则F₁必然产生两种类型的配子，即M和m。

实验结论：F₁中含有M和m基因，且M和m这对等位基因在F₁产生配子的过程中必然随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离规律。   

方案二：

实验方法：运用F₁花粉鉴定法。

实验步骤：(1)首先让纯种粳稻和糯稻杂交。获得F₁杂合粳稻。(2)F₁开花时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。

实验预期：花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色。

实验现象解释：F₁在产生配子的过程中产生了一种含M基因的配子(蓝黑色)和一种含m基因的配子(红褐色)。

实验结论：由此说明，F₁在减数分裂产生配子的过程中所含的等位基因M和m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子。从而直接验证了基因的分离规律。

方案三：

实验方法：采用自交法加以验证。

实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获得F₁杂合粳稻。(2)让F_l杂合粳稻自交，观察后代性状分离现象。

实验预期：自交后代出现两种不同表现类型且比例为粳稻：糯稻＝3：1。

实验解释：依据自交使用的粳稻为杂合体，同时含有M和m基因，因此表现为粳稻。在F₁进行减数分裂形成配子时，产生了含有基因M和m的两种雌配子和两种雄配子，无论是雌配子还是雄配子基因M：m都接近1：l，雌雄配子的结合机会是相等的。因此，上述两种雌雄配子的结合所产生的F₂便出现了两种表现型，粳稻：糯稻＝3：1。

实验结论：F₁在进行减数分裂形成配子时，所含等位基因M和m随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代，从而验证了基因的分离规律。

解析:

对基因分离规律的验证，主要有3种方法：测交法、自交法和F₁花粉鉴定法。