Question

【题目】现有能稳定遗传的紫茎（R）缺刻叶（E）和绿茎（r）马铃薯叶（e）两个番茄品种，控制这两对相对性状的基因符合孟德尔的遗传定律。请根据要求完成下列问题：

（1）R基因能控制紫茎性状的原因是______________________________。

（2）在开花时，对稳定遗传的紫茎马铃薯叶个体的花粉进行射线处理，让其自交，然后将获得的种子种植，出现了紫茎缺刻叶的番茄，其原因是____________________。

（3）某班同学欲对⑵中得到的紫茎缺刻叶的番茄种子进行基因组成的鉴定，第一组计划用单倍体育种方法进行实验，第二组计划用测交法进行实验，第三组的同学认为前两组的实验方案较为繁琐，于是设计了一个更加简便易行的实验方案。如果你是第三组的成员，请按要求完成下列实验方案。

探究方法：____________________。

实验步骤：

①取所需种子播种并进行苗期管理。

②植株开花时，____________________。

③对每株植株的上述两种性状进行统计分析。

预期实验现象及结论：

①若全部是紫茎缺刻叶，说明种子的基因组成为__________；

②若有紫茎缺刻叶和紫茎马铃薯叶两种，比例接近3：1，说明种子的基因组成为__________；

③若有紫茎缺刻叶、紫茎马铃薯叶、绿茎缺刻叶、绿茎马铃薯叶四种，比例接近9:3:3:1，说明种子的基因组成为__________。

Answer 1

【答案】R基因通过控制与色素合成有关酶的合成来控制茎性状射线造成花粉中控制马铃薯叶的基因发生突变自交法让其自花授粉RREERREeRrEe

【解析】

基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。根据题干信息分析，控制番茄两对相对性状的两对等位基因是独立遗传的，遵循基因的分离定律和自由组合定律。

（1）基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物的性状，也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。题干中的R基因是通过控制与色素合成有关酶的合成来控制细胞代谢，进而间接控制紫茎性状的。

（2）稳定遗传的紫茎马铃薯叶个体的基因型是RRee，进行射线处理后，让其自交，然后将获得的种子种植，出现了紫茎缺刻叶的番茄，RRE_，说明花粉中产生了E基因，进而射线造成花粉中控制马铃薯叶的基因发生突变。

（3）紫茎缺刻叶马铃薯的基因型有四种，分别为RREE、RrEE、RREe、RrEe，由于两对等位基因分独立遗传，因此如果是杂合子自交后代会发生性状分离，一对杂合子自交，后代的性状分离比是3：1，两对都是杂合子自交，则后代的性状分离比是9：3：3：1，纯合子自交后代不发生性状分离，因此可以通过自交方法判断基因型。

实验步骤如下：
①取所需种子播种并进行苗期管理；

②植株开花时，让其进行自花传粉；

③对每株植株的上述两种性状进行统计分析。

预期实验现象及结论：
①如果全部是紫茎缺刻叶，说明种子的基因组成为RREE；

①如果有紫茎缺刻叶和紫茎马铃薯叶两种，比例接近3：1，说明种子的基因组成为RREe；如果有紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶两种，比例接近3：1，说明种子的基因组成为RrEE；

③如果有紫茎缺刻叶、紫茎马铃薯叶、绿茎缺刻叶、绿茎马铃薯叶四种，比例接近9：3：3：1，说明种子的基因组成为RrEe。