Question

9．荞麦是集营养、保健、医药、饲料、资源等为一体的多用型作物．下表为科研工作者对普通荞麦的多对相对性状的遗传规律进行实验研究的结果．请分析回答．

性状	母本	父本	F1	F2实际比	F2理论比
主茎基部木质化（有/无）	无	有	有	49：31
花柱（长/短）	短	长	长	63：17	13：3
瘦果棱形状（尖/圆）	圆	尖	尖	57：23	3：1

（1）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棱形状，理由是F₂的形状分离比为3：1，符合基因分离定律．
（2）研究发现主茎基部木质化是由两对等位基因控制，且两对基因均含显性基因时，表现为主茎基部木质化，那么F₂的理论比为9：7．
（3）进一步对主茎是否木质化与花柱长短两对性状进行研究，结果如图：

根据实验结果分析，F₁中表现型为木质化、花柱短的荞麦基因型共有8种，其中纯合子所占的比例是$\frac{1}{27}$．理论上该实验中，F₁的表现型比例是117：27：91：21．有人认为实验结果不足以支持该理论比，他的理由是样本小，可能性造成的实验偏差大．

Answer 1

分析 1、基因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，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合．
2、特殊条件下的比例关系总结如下：

条件	种类和分离比	相当于孟德尔的分离比
显性基因的作用可累加	5种，1：4：6：4：1	按基因型中显性基因个数累加
正常的完全显性	4种，9：3：3：1	正常比例
只要A（或B）存在就表现为同一种，其余正常为同一种，其余正常表现	3种，12：3：1	（9：3）：3：1
单独存在A或B时表现同一种，其余正常表现	3种，9：6：1	9：（3：3）：1
aa（或bb）存在时表现为同一种，其余正常表现	3种，9：3：4	9：3：（3：1）
A_bb（或aaB_）的个体表现为一种，其余都是另一种	2种，13：3	（9：3：1）：3
A、B同时存在时表现为同一种，其余为另一种	2种，9：7	9：（3：3：1）
只要存在显性基因就表现为同一种	2种，15：1	（9：3：3）：1

解答 解：（1）由以上分析知，实验一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，理由是F₂的形状分离比为3：1，符合基因分离定律．
（2）如果主茎基部木质化是由两对等位基因控制，且两对基因均含显性基因时，表现为主茎基部木质化，F₁基因型是AaBb，自交得F₂的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：：3：1，其中A_B_表现为主茎基部木质化，其他无主茎基部木质化，因此理论比值是9：7．
（3）由表格信息可知，花柱长（同长）F₂理论值是13：3，因此由两对等位基因控制，且遵循自由组合定律，因此木质化短的基因型是A_B_ccD_，故木质化短的基因型有2×2×2=8种，比例是$\frac{3}{16}$×$\frac{9}{16}$，其中纯合子的比例是AABBccDD=$\frac{1}{16}$×$\frac{1}{16}$，故纯合子的比例是$\frac{1}{27}$；由于AaBb自交后代是13：3理论上该实验的F₁的表现型的比例9：7，CcDd自交后代的表现型及比例是13：3，因此理论上该实验的F1的表现型的比例是（13：3）×（9：7）=117：27：91：21．有人认为实验结果不足以支持该理论比，因为实验的样本小，可能性造成的实验偏差大
故答案为：
（1）瘦果棱形状   F₂的形状分离比为3：1，符合基因分离定律
（2）9：7   
（3）8    $\frac{1}{27}$   117：27：91：21   样本小，可能性造成的实验偏差大

点评 本题旨在考查学生对自由组合定律的实质的理解并应用相关知识进行推理、解答问题．