Question

现有能够稳定遗传的高茎、豆荚饱满和矮茎、豆荚皱缩的两个豌豆品系，请你利用这两个豌豆品系探究下列遗传学问题：
（1）探究的问题：
问题1：控制两对相对性状的基因是否分别遵循基因的分离定律．
问题2：

 

．
（2）实验设计：设计一个杂交实验方案，探究上述两个问题（不要求写出具体操作方法）
第①步

 

，观察和统计F₁的性状及比例．
第②步

 

，观察和统计F₂的性状及比例．
（3）实验结果：
①F₁全部为高茎、豆荚饱满；
②F₂的统计数据：

表现型	高茎、豆荚饱满	高茎、豆荚皱缩	矮茎、豆荚饱满	矮茎、豆荚皱缩
比  例	66%	9%	9%	16%

（4）实验分析：
①由于F₂中

 

，所以高茎和矮茎、豆荚饱满和豆荚皱缩分别是由一对等位基因控制的，并遵循基因的分离定律．
②由于F₂中高茎豆荚饱满﹕高茎豆荚皱缩﹕矮茎豆荚饱满﹕矮茎豆荚皱缩≠

 

，说明控制上述两对相对性状的非等位基因

 

．
③F₂代中高茎、豆荚皱缩植株和矮茎、豆荚饱满植株的出现属于可遗传变异中的

 

，F₁配子的形成可用如图

 

解释．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,基因的分离规律的实质及应用

专题：

分析：孟德尔遗传定律包括分离定律和自由组合定律．
基因分离定律的实质：减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离；
基因自由组合定律的实质：等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合．

解答： 解：（1）根据题意可知，题中涉及两对相对性状的遗传，题干中提出问题1“控制两对相对性状基因是否分别遵循基因的分离定律”，因此问题2可以为：控制两对相对性状的非等位基因是否遵循基因的自由组合定律．
（2）①根据孟德尔的杂交实验，亲本选择具有两对相对性状的纯合子进行杂交，即取纯合高茎豆荚饱满的豌豆和矮茎豆荚不饱满的豌豆杂交；观察和统计F₁的性状和比例；保留部分F₁种子．
②将F₁种下，让其自交；观察和统计F₂的性状和比例．
（4）实验分析：
①F₂中，高茎和矮茎、豆荚饱满和豆荚不饱满分别是由一对等位基因控制的，所以高茎与矮茎的比是3：1，豆荚饱满和豆荚不饱满的比是3：1，并遵循孟德尔的基因分离定律．
②F₂四种表现型的比例不是9：3：3：1，所以控制上述两对相对性状的非等位基因不遵循基因的自由组合定律．
③F₂代中高茎、豆荚皱缩植株和矮茎、豆荚饱满植株的出现属于可遗传变异中的基因重组．由于基因的交叉互换发生在减数第一次分裂的四分体时期，所以图解中A细胞能正确解释形成重组配子的原因．
故答案为：
（1）控制两对相对性状的非等位基因是否遵循基因的自由组合定律（或控制两对相对性状的两对等位基因是否在两对同源染色体上）
（2）第①步：高茎、豆荚饱满的豌豆和矮茎、豆荚皱缩的豌豆杂交
第②步：F₁代豌豆植株进行自花传粉（或自交）
（4）①高茎﹕矮茎=3﹕1，豆荚饱满：豆荚皱缩=3﹕1
②9﹕3﹕3﹕1  不遵循基因的自由组合定律（或在同一对同源染色体上）
③基因重组    A

点评：本题考查了有关遗传定律的验证实验的设计的知识，学生要能够利用孟德尔的遗传方式进行相关设计；并且明确基因分离定律中杂合子自交后代的性状分离比为3：1，而自由组合定律中双杂合子自交后代表现型比例应为9：3：3：1；考生还有明确验证相关假说一般选择测交的方法．