Question

2．豆素是野生型豌豆天然产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质．研究表明，决定产生豌豆素的基因A对a为显性，但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制豌豆素的产生．用两个无法产生豌豆素的纯种（突变品系1和突变品系2）及纯种野生型豌豆进行杂交实验，F₁自交得F₂，结果如下：

组别	亲本	F1表现	F2表现
Ⅰ	突变品系1×野生型	有豌豆素	$\frac{3}{4}$有豌豆素，$\frac{1}{4}$无豌豆素
Ⅱ	突变品系2×野生型	无豌豆素	$\frac{1}{4}$有豌豆素，$\frac{3}{4}$无豌豆素
Ⅲ	突变品系1×突变品系2	无豌豆素	$\frac{3}{16}$有豌豆素，$\frac{13}{16}$无豌豆素

（1）基因A-a、B-b位于2对同源染色体上．
（2）根据以上信息，可判断上述杂交亲本中，突变品系1的基因型为aabb．
（3）为鉴别第Ⅱ组F₂中无豌豆素豌豆的基因型，取该豌豆自交，若后代全为无豌豆素的植株，则其基因型为AABB．
（4）第Ⅲ组的F₂中，无豌豆素豌豆的基因型有7种，其中纯合子所占比例为$\frac{3}{13}$．若从第Ⅰ、Ⅲ组的F₂中各取一粒均能产生豌豆素的豌豆，二者基因型相同的概率为$\frac{5}{9}$．
（5）进一步研究得知，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为豌豆素的，而基因B、b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达．请在图中方框内填上适当文字，解释上述遗传现象．
A基因A B酶A  C抑制 D基因B．

Answer 1

分析 由题意知，产生豌豆素的基因型是A_bb，A_B_、aaB_、aabb都不产生豌豆素；又由Ⅲ组杂交实验可知，子二代的表现型及比例是13：3，是9：3：3：1 的变形，因此两对等位基因遵循自由组合定律，且Ⅲ实验中，子一代的基因型是AaBb．

解答 解：（1）由分析可知，A-a、B-b在遗传过程中遵循自由组合定律，因为2对等位基因分别位于2对同源染色体上．
（2）分析杂交实验Ⅰ：野生型基因型是AAbb，与突变品系1杂交，子一代是A_bb，子二代是有豌豆素：无豌豆素=3：1，因此子一代的基因型是Aabb，则突变系1的基因型是aabb．
（3）分析实验Ⅱ：突变品系2×野生型→无豌豆素→有豌豆素：无豌豆素=1：3，相当于一对相对性状的杂合子自交，子一代无豌豆素的基因型是AABb，则突变系2的基因型是AABB，子二代无豌豆素的基因型是AABB、AABb，子二代无豌豆素个体自交，如果后代不发生性状分离，都无豌豆素，则基因型为AABB．
（4）由分析可知，Ⅲ组实验，子一代的基因型是AaBb，子二代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9；3：3；1，其中A_bb具有豌豆素，其他没有豌豆素，没有豌豆素的基因型是3×3-2=7种；AABB、aabb、aaBB是纯合子，占$\frac{3}{13}$；Ⅰ、Ⅲ子二代产生产生豌豆素的基因型都是AAbb：Aabb=1：2，若从第Ⅰ、Ⅲ组的F₂中各取一粒均能产生豌豆素的豌豆，二者基因型，可能都是AAbb，也可能都是Aabb，相同的概率为$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{2}{3}=\frac{5}{9}$．
（5）由题意知，B基因抑制A基因的表达，A基因控制豌豆素的合成，因此图中A是A基因，B是A基因控制合成的酶，C表示抑制A基因表达形成酶A，D是B基因．
如下图所示：

故答案为：
（1）2  
（2）aabb 
（3）AABB   
（4）7   $\frac{3}{13}$     $\frac{5}{9}$
（5）

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质和基因与性状的关系，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会通过杂交子代的表现型推出亲本基因型，用正推法结合遗传规律进行概率计算．