Question

杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的 F₁在生活力、抗逆性、产量和品质等方面都优于双亲的现象．显性假说和超显性假说都可以解释杂种优势．
（1）显性假说认为杂种优势是由于双亲的各种显性基因全部聚集在 F₁ 引起的互补作用．如豌豆有两个纯种（P₁和P₂）的株高均为1.5～1.8米，但其性状不同，亲代 P₁ 多节而节短，亲代 P₂少节而节长，杂交后F₁集中双亲显性基因，多节而节长，可达2.1～2.4米，表现杂种优势．请利用遗传图解和必要文字解释这一现象（多节与节长基因分别用A和B表示）．
（2）超显性假说则认为等位基因的作用优于相同基因，可以解释杂种优于纯合亲本．例如：豌豆染色体某一位点上的两个等位基因（A₁、A₂）各抗一种锈病，两个只抗一种锈病的纯合亲本杂交后代抗两种锈病，请根据基因和蛋白质的关系来分析杂合体抗锈病能力高于显性纯合的原因

 

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（3）假设豌豆高产与低产由两对同源染色体上的等位基因A与a和B与b控制，且A和B 控制高产．现有高产与低产两个纯系杂交的 F₁，F₁自交得F₂，F₂里出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系．
①该育种结果支持以上的哪种假说？

 

．
②F₂中，中产的基因型为

 

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③F₂中，高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系性状分离依次比为

 

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④若对 F₂的所有中产豌豆进行测交，后代的表现型和比例为

 

．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：显性假说强调显性基因的作用，超显性假说则强调基因间的相互作用，它们虽然不相互排斥，但也不能概括一切．而根据作物数量性状的遗传分析，杂种优势的遗传实质应是显性效应、累加效应以及异位显性、互补作用和超显性等各种基因效应的综合．在某一组合中可能以某一作用为主，不同的性状、基因作用方式也可能不一样．
超显性假说强调基因的杂合性和相互作用，而排斥了显性基因在杂种优势中的作用，这与杂种优势利用的实践结果不完全吻合，有时还发现杂合体的表现并不比纯合体好．可见超显性说也还没有对杂种优势的遗传机制作出比较满意的解释，还有待于进一步修改和完善，或与其他假说配合，以期对杂种优势的遗传机制作出更为满意的解释．

解答： 解：（1）遗传图解：

（2）由于A₁A₁或A₂A₂只含有一种基因，合成一种抗锈病的蛋白质，而杂合体A₁A₂含有两种合成抗锈病蛋白质的基因，能合成两种蛋白质，所以杂合体抗锈病能力高于显性纯合．
（3）①根据题意分析可知，该豌豆的产量完全与显性基因的数量有关，所以符合了显性假说．
②豌豆的产量取决于显性基因的个数，可分析出F₁基因型为AaBb，自交后出现以下几种情况：4显性基因AABB为高产，3显性基因AABb或AaBB为中高产，2显性基因AaBb、AAbb、aaBB为中产，1显性基因Aabb或aaBb为中低产，无显性基因aabb为低产．
③根据自由组合定律，计算出各基因型的比例，再通过性状进行归纳，可以得出高产、中高产、中产、中低产、低产的分离比为1：4：6：4：1．
④F₂中中产豌豆为AAbb、aaBB或AaBb，其比例为1：1：4，计算出它们产生Ab配子的概率为

1

6

+

4

6

×

1

4

=

1

3

，aB配子的概率也是

1

3

，AB配子的概率为

4

6

×

1

4

=

1

6

，ab配子的概率为

1

6

，所以后代基因型及比例为：Aabb：aaBb：AaBb：aabb=2：2：1：1，其中Aabb和aaBb都是中低产，所以中产：中低产：低产=1：4：1．
故答案为：
（1）遗传图解：

（2）A₁A₁或A₂A₂只含有一种基因，合成一种抗锈病的蛋白质，而杂合体A₁A₂含有两种合成抗锈病蛋白质的基因，能合成两种蛋白质．
（3）①显性假说    
②AaBb、AAbb、aaBB
③1：4：6：4：1     
④中产：中低产：低产=1：4：1

点评：本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．难度较大，在概率的基础上进一步计算概率，最关的因素是要小心，层层推进，一点都不能马虎．