Question

9．水稻的高秆对矮秆为完全显性，由一对等位基因A、a控制，抗病对易感病为完全显性，由另一对等位基因B、b控制，现有纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交，所得F₁测交，多次重复实验，统计测交后代的表现型及比例都近似为：4高杆抗病：1高秆易感病：1矮秆抗病：4矮秆易感病．请回答下列问题：
（1）根据实验结果分析可知，控制这两对相对性状的两对等位基因的遗传不符合（填“符合”或“不符合”）基因自由组合定律，原因是测交后代的表现型不是1：1：1：1．
（2）根据F₁测交后代的表现型及比例推断F₁产生的配子类型及比例为AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4，若让F₁自交，其后代中杂合子占$\frac{33}{50}$．
（3）F₁测交后代出现性状重组类型的原因在于减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换（从减数分裂的角度分析作答）
（4）若用纯合抗病水稻作母本与易感病水稻进行杂交，在F₁中偶尔发现某一植株具有易感病性状．请对此现象给出合理解释：①基因突变；②染色体变异．

Answer 1

分析 1、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．
2、由题意知，高杆对矮杆为完全显现，抗病对感病为完全显现，因此A_B_表现为高杆抗病，A_bb表现为高杆不抗病，aaB_表现为矮杆抗病，aabb表现为矮杆不抗病，纯合高杆抗病的基因型是AABB，矮杆易感病的基因型是aabb，杂交子一代的基因型是AaBb，用子一代进行测交实验，后代的比例是4：1：1：4，不是1：1：1；1，说明两对等位基因不遵循自由组合定律，遵循连锁交换定律．

解答 解：（1）由于测交后代的性状分离比不是1：1：1：1，因此两对等位基因不遵循自由组合定律．
（2）子一代的基因型是AaBb，测交另一个亲本的基因型是aabb，aabb只产生一种类型的配子是ab，测交后代的表现型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=4：1：1：4，因此AaBb产生的配子的类型及比例是AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4；让子一代自交，纯合子的比例是AABB+AAbb+aaBB+aabb=$\frac{4}{10}×\frac{4}{10}×2+\frac{1}{10}×\frac{1}{10}×2$=$\frac{17}{50}$，杂合子的比例是$\frac{33}{50}$．
（3）由分析可知，两对等位基因位于1对同源染色体上，A、B在一条染色体上，a、b在另一条染色体上，由于减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，产生基因型了四种类型的配子，其中Ab和aB是重组类型的配子，结果是测交后代出现高秆易感病、矮秆抗病的重组类型．
（4）纯合抗病水稻母本的基因型是BB，易感病水稻的基因型是bb（b0），二者进行杂交，在F₁的基因型是Bb，偶尔发现某一植株具有易感病性状，基因型为bb，可能的原因是母本抗病水稻进行减数分裂产生配子时，发生基因突变，产生基因型为b的卵细胞，或者是发生染色体变异B所在的染色体片段缺失或B所在的染色体整条缺失．
故答案为：
（1）不符合     测交后代的表现型不是1：1：1：1
（2）AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4      $\frac{33}{50}$
（3）减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换
（4）基因突变   染色体变异

点评 本题要求考生理解基因自由组合定律的实质和使用条件，减数分裂过程，可遗传变异的类型等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，解答该题主要应用反推法进行，根据测交后代的表现型及比例，推出遵循的遗传规律、产生的配子的类型及比例关系，结合减数分裂分析出重组类型的原因；解答（4）时，写出按照正常情况下，杂交后代的基因型，写出变异类型的基因型可能的基因型，再结合减数分裂和受精作用判断变异的来源．