Question

19．荞麦中的苦荞和野生荞都是自花传粉植物．科研工作者对荞麦的多对相对性状的遗传进行了系列实验，结果如下：
实验一：研究发现，野生荞麦花蕊的分化是受多对基因控制，其中两对等位基因（独立遗传）与花蕊分化的关系如表所示：

基因型	M_N_	mmN_	M_nn或mmnn
花蕊分化情况	有雄蕊和雌蕊	只有雄蕊	无花蕊

实验二：研究人员为探究荞麦主茎颜色、花柱长度和果实形状的遗传规律，以自交可育的苦荞麦纯种作为材料进行杂交实验，结果如表：

组别	亲本	F1表现型	F2表现型及数量	F2表现型理论比值
甲	绿茎尖果×绿茎钝果	红茎尖果	红茎尖果271、红茎钝果90、 绿茎尖果211、绿茎钝果72	？
乙	长花柱×短花柱	短花柱	短花柱126、长花柱34	13：3
丙	绿茎长花柱×绿茎短花柱	红茎短花柱	红茎短花柱121、红茎长花柱25、 绿茎短花柱87、绿茎长花柱23	117：27：91：21

请根据以上实验结果回答下列问题：
（1）由实验一推知N基因决定野生荞麦花蕊的发生．基因型为MmNn的野生荞麦种群自交得F₁，若让F₁植株继续繁殖若干代，预计群体中N基因频率将增大（填“增大”、“减少”或“不变”），表明该种群发生了进化．
（2）有实验二可知，三对相对性状中最可能由一对等位基因控制的是果实形状．
（3）荞麦主茎颜色同时受X对等位基因控制，（如A、a；B、b；C、c…），当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_…）才表现为红茎，否则为绿茎．从理论上推测，荞麦主茎颜色至少受几对等位基因的控制？为什么？受2对等位基因控制；丙组实验中F₂代的红茎：绿茎=9：7，是9：3：3：1的变式，可判断主茎颜色受2对等位基因控制．

Answer 1

分析 1、分析实验一野生荞麦受两对等位基因（独立遗传）与花蕊分化的关系图，根据题意分析可知，花蕊的性别分化受两对独立遗传的等位基因控制，M_N_植株开两性花，mmN_只有雌蕊，M_nn或mmnn没有花蕊；M_N_植株开两性花，说明该植物雌性同株，无性染色体．
2、分析实验二中以自交可育的普通荞麦纯种为材料进行杂交实验所得的表格数据：
甲组合中的亲本绿茎与绿茎杂交，F₁表现型为红茎；F₁自交产生的F₂中红茎：绿茎=（271+90）：（211+72）≈9：7，符合二对等位基因控制性状的遗传规律，由此推断主茎颜色是由二对等位基因控制的；
甲组合中的亲本尖果与钝果杂交，F₁表现型为尖果，F₁自交产生的F₂中尖果：钝果=（271+211）：（90+72）≈3：1，符合一对等位基因控制性状的遗传规律，由此推断瘦果形状是由一对等位基因控制的；
乙组合中的亲本花柱长和花柱同长杂交，F₁表现型为花柱同长，F₁自交产生的F₂中花柱同长：花柱长=126：34≈13：3，符合二对等位基因控制性状的遗传规律，由此判断花柱长度是由二对等位基因控制的．

解答 解：（1）由M_N_植株开两性花、mmN_只有雌蕊、M_nn或mmnn没有花蕊，说明N基因决定野生荞麦花蕊的发生；基因型为MmNn的野生荞麦种群自交得F₁，若让F₁植株继续繁殖若干代，由于M_nn或mmnn无花蕊，则含有nn个体减少，则N基因频率将增大，表明该种群发生了进化．
（2）由以上分析知，实验二中的三对相对性状中，最可能由一对等位基因控制的性状是瘦果性状，最可能由二对等位基因控制的性状是主茎颜色和花柱长度．
（3）丙组实验中F₂代红茎个体占全部个体的比例为 144：256=9：16=（$\frac{3}{4}$）²，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F₂代中显性个体的比例 为（$\frac{3}{4}$）ⁿ，可判断主茎颜色涉及到2对等位基因．
故答案为：
（1）N    增大
（2）果实形状
（3）受2对等位基因控制  
丙组实验中F₂代的红茎：绿茎=9：7，是9：3：3：1的变式，可判断主茎颜色受2对等位基因控制．

点评 本题考查了基因分离定律和基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生分析表格的能力，考生从图表获取有效信息，利用孟德尔遗传定律进行推理和计算是解题的关键．