Question

16．豌豆是遗传学研究常用的实验材料．请分析回答：

（1）选用豌豆作为遗传研究的材料，易于成功的原因是豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物；具有易于区分的相对性状（至少写出两点）．孟德尔利用豌豆圆形种子的植株和皱缩种子的植株进行杂交，F₁自交得到的F₂中圆形和皱缩种子之比大约为3：1．F₂出现3：1性状分离比的原因是F₁形成配子的过程中等位基因分离，分别进入不同的配子中，且受精时雌雄配子随机结合．若F₂植株全部自交，预测收获的圆形和皱缩种子的比例约为5：3．
（2）研究发现，皱缩种子在发育过程中缺乏一种合成淀粉所需的酶，导致细胞内淀粉含量降低，种子因成熟过程中水分缺乏而表现为皱缩．由此说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状．
（3）豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质．决定产生豌豆素的基因A对a为显性．当基因B存在时，豌豆素的产生受到抑制．已知A和a、B和b两对基因独立遗传．现用两个不能产生豌豆素的纯种（品系甲、品系乙）和野生型豌豆（AAbb）进行如下两组实验：
亲本中品系甲和品系乙的基因型分别为aabb、AABB．为鉴别Ⅱ组F₂中不能产生豌豆素豌豆的基因型，可取该豌豆进行自交，若后代全为不能产生豌豆素的植株，则其基因型为AABB．如果用品系甲和品系乙进行杂交，F₁不能（填“能”或“不能”）产生豌豆素，F₂中能产生豌豆素的植株所占比例约为$\frac{3}{16}$．

Answer 1

分析 孟德尔两对相对性状的杂交试验中，F₂共有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，其中双显（黄圆）：一显一隐（黄皱）：一隐一显（绿圆）：双隐（绿皱）=9：3：3：1．F₂中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的$\frac{1}{16}$；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、YYRr、YyRr，各占总数的$\frac{2}{16}$；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的$\frac{4}{16}$．

解答 解：（1）设圆粒由R基因控制，皱粒由r基因控制，由F₂的基因型及比例是RR：Rr：rr=1：2：1，F₂自交，后代圆粒与皱粒之比是（$\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{3}{4}$）：（$\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$）=5：3．
（2）皱缩种子在发育过程中缺乏一种合成淀粉所需的酶，导致细胞内淀粉含量降低，种子因成熟过程中水分缺乏而表现为皱缩．由此说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状．
（3）先分析Ⅰ组，由题图知，F₁能产生豌豆素，无B基因，F₂能产豌豆素与不能产豌豆素的比例是3：1，所以品系甲的基因型是aabb；再分析Ⅱ组F₁不能产生豌豆素，含B基因，F₂能产豌豆素与不能产豌豆素的比例是1：3，所以品系乙的基因型AABB；为鉴别Ⅱ组F₂中不能产生豌豆素豌豆的基因型，可取该豌豆进行自交，若后代全为不能产生豌豆素的植株，则其基因型为AABB，如果用品系甲和品系乙进行杂交，F₁的基因型是AaBb不能产生豌豆素，F₁自交的F₂，F₂中能产生豌豆素的植株是A_-bb占$\frac{3}{16}$．
故答案为：
（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物；具有易于区分的相对性状   等位基因分离         5：3    
（2）降低       酶的合成
（3）aabb      AABB      AABB       不能       $\frac{3}{16}$

点评 本题结合遗传图解，考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能根据遗传图解和题中信息准确推断甲和乙的基因型，再运用逐对分析法进行相关概率的计算．