Question

8．普通油菜种子所含的芥酸会在动物心肌细胞处贮集造成组织损伤，因此培育低芥酸油菜是研究人员的重要目标．现已知菜籽的芥酸含量由两对等位基因（H和h，G和g）控制．研究人员以如图所示路线获得低芥酸油菜新品种，F₁自交所得F₂表现为1：4：6：4：1的性状分离比，其中低芥酸油菜仅占$\frac{1}{16}$．

（1）F₁减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体不会（填“会”或“不会”）发生联会．F₂中占$\frac{6}{16}$的中芥酸油菜可能的基因型为HHgg、hhGG、HhGg．为了更高效地获得低芥酸油菜，还可采用单倍体育种技术．
（2）油菜的大规模种植中偶然发现了一株无花瓣突变体，为确定这一新性状的遗传方式，研究人员进行了如下杂交试验：
第一步：无花瓣突变体与正常花瓣油菜杂交，F₁全为正常花瓣油菜．
第二步：将F₁正常花瓣油菜与无花瓣油菜杂交，子代除正常花瓣油菜、无花瓣油菜外，还出现了花瓣退化不彻底的中间型油菜，且正常花瓣：中间型：无花瓣=1：2：1．
据此分析：
①无花瓣为双隐性性状，受两对等位基因控制．
②若部分中间型油菜花瓣退化不彻底是因相关基因中一个碱基对发生替换，导致了调节花瓣正常发育的多肽链中第13位氨基酸由苏氨酸（遗传密码有ACU、ACC、ACA、ACG）变成丝氨酸（遗传密码有AGU、AGC），则该基因的模板链上碱基对替换情况是G替换成C．
③请用遗传图解表示F₁与无花瓣油菜的杂交过程．（说明：若该相对性状受n对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、…表示．）
④无花瓣油菜个体减耗节能、光能利用率高，较普通油菜可增产15%以上，现欲获得大量的无花瓣油菜种子，可采取的措施为将无花瓣油菜自交，扩大培养即可．

Answer 1

分析 分析题意可知，菜籽的芥酸含量由两对等位基因（H和h，G和g）控制，F₁自交所得F₂表现为1：4：6：4：1的性状分离比，由此可见，该性状的遗传为基因累加效应，即显性基因越多，芥酸含量越少．

解答 解：（1）根据题意可知，亲本基因型为HHgg、hhGG，杂交产生的F₁的基因型为HhGg．由F₁自交所得F₂表现为1：4：6：4：1的性状分离比，该比例为9：3：3：1性状分离比的变形，即两对基因遵循基因的自由组合定律，说明两对基因位于非同源染色体上，因此F₁减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体不会发生联会．F₂中占$\frac{6}{16}$的中芥酸油菜应含有2个显性基因，可能的基因型为HHgg、hhGG、HhGg．为了更高效地获得低芥酸油菜，还可采用单倍体育种技术，该育种方式能够明显缩短育种年限．
（2）①根据第一步实验“无花瓣突变体与正常花瓣油菜杂交，F₁全为正常花瓣油菜”，说明正常花瓣为显性性状；而第二步实验相当于测交实验，且正常花瓣：中间型：无花瓣=1：2：1，由此可以确定该性状受两对基因控制，并且无花瓣为双隐性性状．
②若部分中间型油菜花瓣退化不彻底是因相关基因中一个碱基对发生替换，根据密码子可知，应该由决定苏氨酸的密码子ACC变成决定丝氨酸的密码子AGC，由此推测则该基因的模板链上碱基对替换情况是G替换成C．
③无花瓣基因型为aabb，亲本中正常花瓣油菜基因型为AABB，则子一代有花瓣基因型为AaBb，F₁与无花瓣油菜的杂交过程如图所示：

④无花瓣油菜个体减耗节能、光能利用率高，较普通油菜可增产15%以上，现欲获得大量的无花瓣油菜种子，可采取的措施为将无花瓣油菜自交，扩大培养即可．
故答案为：
（1）不会     HHgg、hhGG、HhGg    单倍体
（2）①双隐性  两
②G替换成C
③遗传图解 

④将无花瓣油菜自交，扩大培养即可

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求学生掌握基因自由组合定律的实质，能根据题干中的信息判断基因型及表现型的对应关系．