Question

1．苜蓿为多年生豆科牧草，被誉为“牧草之王”，但其抗寒能力较差，在高纬高寒地区种植难以存活．研究人员将纯种不抗寒苜蓿搭载在返回式卫星上，再经过多年选育，培育出两个抗寒苜蓿新品种（I号和Ⅱ号）．下面是利用这两个品种进行的杂交实验及结果：

（1）上述选育新品种I号和Ⅱ号的方法是诱变育种，苜蓿植株抗寒性遗传表明：基因与性状不都是简单的线性关系．
（2）实验一的F₁植株可产生4种不同基因型的配子，子二代抗寒苜蓿植株中，杂合子所占比例子二代植株中，杂合抗寒苜蓿所占比例为$\frac{4}{5}$．
（3）新品种Ⅱ号的基因型为（基因用A、a和B、b表示）AaBB或AABb．，实验二的F₂代抗寒植株含有3种基因型，在F₂代植株中，A基因的频率为$\frac{1}{8}$或$\frac{1}{4}$．
（4）苜蓿的紫花对白花为显性，由常染色体上一对等位基因T、t控制．研究者在纯种紫花和白花杂交后的子一代中，偶然发现一株白花苜蓿，请你对此现象给出两种合理的解释：
①植株发生基因突变，T基因突变为t基因．
②植株发生染色体变异，含T基因的染色体片段缺失．

Answer 1

分析 分析实验一：后代表现型比例为1：15，说明该性状的遗传涉及两对等位基因，即为9：3：3：1比例的变形，说明只有隐性纯合子为不抗旱，其它均为抗寒个体．
分析实验二，该实验结果表明，该对相对性状的遗传由两对等位基因控制的，并且抗寒为显性性状，同时说明品种Ⅱ号至少有一对基因显性纯合．

解答 解：（1）分析题意可知，“研究人员将纯种不抗寒苜蓿搭载在返回式卫星上”，即利用了太空中的高辐射进行了诱变育种，苜蓿植株抗寒性遗传表明：基因与性状不都是简单的线性关系．
（2）由分析可知，实验一的F₁植株基因型可以表示为AaBb，根据基因的自由组合定律，F₁植株可产生AB、Ab、aB、ab共4种不同基因型的配子．基因型为A_B_、A_bb、aaB_均表现为抗寒，子二代抗寒苜蓿植株中，纯合子有$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{1}{16}$aaBB，因此子二代抗寒苜蓿植株中杂合子所占比例=1-$\frac{3}{16}÷\frac{15}{16}$=$\frac{4}{5}$．
（3）分析实验二，该实验结果表明，该对相对性状的遗传由两对等位基因控制的，并且抗寒为显性性状，同时说明品种Ⅱ号至少有一对基因显性纯合，即新品种Ⅱ号的基因型为AaBB或AABb，后代只要有一个显性基因就抗寒．如果新品种Ⅱ号的基因型为AaBB，则子一代中抗寒个体基因型为$\frac{1}{2}$AaBb、$\frac{1}{2}$aaBb，它们与aabb杂交，F₂代抗寒植株含有3种基因型（AaBb、Aabb、aaBb），此时在F₂代植株中，A基因的频率为$\frac{1}{8}$；若新品种Ⅱ号的基因型为AABb，则A基因的频率为$\frac{1}{4}$．
（4）苜蓿的紫花对白花为显性，由常染色体上一对等位基因T、t控制．研究者在纯种紫花和白花杂交后的子一代中，偶然发现一株白花苜蓿（tt），对此现象有两种合理的解释：①植株发生基因突变，T基因突变为t基因；②植株发生染色体变异，含T基因的染色体片段缺失．
故答案为：
（1）诱变育种    线性
（2）4    $\frac{4}{5}$
（3）AaBB或AABb      3    $\frac{1}{8}$或$\frac{1}{4}$
（4）①植株发生基因突变，T基因突变为t基因  
②植株发生染色体变异，含T基因的染色体片段缺失

点评 本题结合育种考查了基因的分离定律和自由组合定律，要求考生能够根据实验数据确定该性状遗传涉及两对等位基因，并能够利用基因的自由组合定律合理解释两种比例，具有一定的难度．