Question

3．河南驻马店地区大量小麦患赤霉病减产，进行实地调查后发现受灾地区比较严重的新蔡县种植的是中筋小麦，而获得丰收的息县农民多种植的是优质的高筋小麦和低筋小麦．决定小麦筋性的因素有两个，小麦谷蛋白的含量以及直链淀粉和支链淀粉的比例，已知小麦谷蛋白的合成由A（a）一对基因控制；直链淀粉的合成由B（b）基因控制，支链淀粉的合成由D（d）基因控制，直链淀粉和支链淀粉的多少由B（b）基因和D（d）基因中显性基因的个数决定．若小麦中存在A基因，且直链淀粉含量高于支链淀粉时，小麦表现为高筋；若小麦中不存在A基因，且支链淀粉含量高于直链淀粉时小麦为低筋；其余为中筋．已知三对基因分别位于三对同源染色体上．
（1）三对基因遗传时遵循基因的分离和自由组合定律．
（2）纯合的高筋小麦和纯合的低筋小麦基因型分别为AABBdd和aabbDD．
（3）若想利用受灾地区种植两个不同品种的中筋小麦AABBDD和aabbdd，培育出优质的高筋小麦和低筋小麦，你选择的即简便又经济的育种方法是杂交育种，通过该方法得到的F₂代中优质小麦所占比例约为$\frac{5}{16}$．

Answer 1

分析 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，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．

解答 解：（1）由题意知三对等位基因分别位于3对同源染色体上，因此在遗传过程中遵循基因分离定律和自由组合定律．
（2）由题意知，小麦中存在A基因，且直链淀粉含量高于支链淀粉时，小麦表现为高筋，高筋小麦的基因型是A_BBDd、A_BBdd、A_Bbdd，其中AABBdd是纯合子；小麦中不存在A基因，且支链淀粉含量高于直链淀粉时小麦为低筋，低筋小麦的基因型是aabbDd、aabbDD、aaBbDD，其中aabbDD是纯合子．
（3）利用麦AABBDD和aabbdd，培育出优质的高筋小麦和低筋小麦，简便又经济的育种方法是杂交育种；杂交子一代的基因型是AaBbDd，子二代中高筋小麦和低筋小麦的比例是A_BBDd+A_BBdd+A_Bbdd+aabbDd+aabbDD+aaBbDD=$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}$+$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$$+\frac{3}{4}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{20}{64}$=$\frac{5}{16}$．
故答案为：
（1）分离和自由组合
（2）AABBdd      aabbDD          
（3）杂交育种      $\frac{5}{16}$

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用分离定律解答自由组合问题．解答该题的关键是结合题干信息写出高筋小麦和低筋小麦的基因组成．