Question

19．某豌豆品种有多对易于区分的相对性状，其中部分性状受相关基因控制的情况为：基因型AA表现红花，Aa表现粉红花，aa表现为白花．基因型BB和Bb表现窄叶，bb表现宽叶．基因型DD表现粗茎，Dd表现中粗茎，dd表现细茎．据题回答下列问题：
（1）已知A基因能控制一种酶的合成，该酶能够催化某无色物质转化为红色物质，该红色物质越多，颜色越深．基因除了通过该种方式来控制性状外，还能通过控制蛋白质的结构，从而控制性状．
（2）若想要研究基因A（a）与基因D（d）是否符合自由组合定律，请设计一代杂交实验来达到此目的选取粉红花中粗茎个体，让其自花传粉，观察子一代的表现型及比例（只需用文字写出实验的基本思路，假设各种表现型的豌豆都能找到，自已选择合适的材料用于杂交实验）．
（3）某同学用基因型为AaBbDd作母本，与基因型为aabbdd的植株杂交，若子一代表现型有四种，分别为粉红花窄叶中粗茎、粉红花宽叶细茎、白花窄叶中粗茎、白花宽叶细茎，则母本的A、B、D基因在染色体上分布必须满足的条件是：B和D在一条染色体上，A在另一条染色体（不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换）．
（4）若上述三对等位基因分别位于三对同源染色体上，现有基因型为AaBbDd的植株，自然状态下，其子一代中红花窄叶细茎植株占的比例为$\frac{3}{64}$；子一代窄叶植株中，红花粗茎与粉红花细茎之比为1：2．

Answer 1

分析 1、基因对性状的控制：基因通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物性状；基因还通过控制蛋白质的结构控制生物的性状．
2、研究自由组合定律的方法：可以让双杂合子进行自交，观察子代的表现型及比例，如果后代表现为双显性：一显性一隐性：一隐性一显性：双隐性=9：3：3：1或用双杂合子进行测交实验，测交后代双显性：一显性一隐性：一隐性一显性：双隐性=1：1：1：1，则说明遵循自由组合定律．
3、自由组合定律的使用条件是位于非同源染色体上的非等位基因，位于同源染色体上的等位基因不遵循自由组合定律，根据子一代四种表现型的连锁关系判断基因的连锁关系，由于基因自由组合定律也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成若干分离定律问题进行解答．

解答 解：（1）基因除了通过酶合成方式来控制性状外，还能通过控制蛋白质的结构控制生物的性状．
（2）由题意知，粉红花的基因型是Aa，Dd表现中粗茎，因此研究基因A（a）与基因D（d）是否符合自由组合定律，可以让选取粉红花中粗茎个体进行自交，观察子代的表现型及比例进行探究（或选取粉红花中粗茎个体与白花细茎个体相互传粉，观察子一代的表现型及比例）．
（3）如果三对等位基因分别位于三对同源染色体上，用基因型为AaBbDd作母本，与基因型为aabbdd的植株杂交，子一代的表现型应该是2×2×2=8种，现在子一代表现型粉红花窄叶中粗茎、粉红花宽叶细茎、白花窄叶中粗茎、白花宽叶细茎四种，相当于2对相对性状的测交实验，因此有2对等位基因位于一对同源染色体上，四种表现型中，窄叶中粗茎始终连在一起，宽叶细茎连在一起，因此B和D在一条染色体上，A在另一条染色体上．
（4）若上述三对等位基因分别位于三对同源染色体上，则遵循自由组合定律，基因型为AaBbDd的豌豆植株，自然状态下进行自交，红花窄叶细茎植株占的比例为AAB_dd=$\frac{1}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{64}$；红花粗茎与粉红花细茎之比为AADD：Aadd=1：2．
故答案为：
（1）控制蛋白质的结构（或控制合成蛋白质）
（2）选取粉红花中粗茎个体，让其自花传粉，观察子一代的表现型及比例（或选取粉红花中粗茎个体与白花细茎个体相互传粉，观察子一代的表现型及比例）
（3）B和D在一条染色体上，A在另一条染色体上
（4）$\frac{3}{64}$     1：2

点评 本题的知识点是基因对性状的控制途径，基因分离定律和自由组合定律的实质及应用，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络并结合题干信息综合解答生物学问题．