Question

17．某種植物蔓生和矮生（0.5m）由一對等位基因（D、d）控制，蔓生植株和矮生植株雜交，F₂代中蔓生：矮生為3：1．后發現蔓生植株的高度范圍在1.0～3.0m之間，蔓生植株的高度由位于非同源染色體上的兩對等位基因（A、a和B、b）控制，且與D、d獨立遺傳，現有兩種假設，假設一：A、B對a、b不完全顯性，并有累加效應，即高度隨顯性基因的增加而逐漸增加．假設二：A、B對a、b完全顯性，即只有A或B基因就表現為高株．
（1）以上性狀的遺傳符合基因的自由組合定律．
（2）現用純合的株高3.0m的蔓生植株和隱性純合矮生植株進行雜交得F₁，F₁自交得F₂，若假設一成立，則F₂中2.0m蔓生所占的比例為$\frac{9}{32}$；若假設二成立，則F₂的性狀分離比為高株蔓生：矮株蔓生：矮生=45：3：16．
（3）用純合的蔓生植株作母本與矮生品種進行雜交，在F₁中偶爾發現了一株矮生植株．出現這種現象的可能原因是當雌配子形成時，D基因突變為d基因或同源染色體或姐妹染色單體未分離．

Answer 1

分析 根據題干信息分析，F₂代中蔓生：矮生為3：1，說明蔓生是顯性性狀（D_），矮生為隱性性狀（dd）．蔓生中高莖受A、B控制，AaBb自交，若A、B對a、b不完全顯性，并有累加效應，即高度隨顯性基因的增加而逐漸增加，則莖的高度受顯性基因的數量控制，4個顯性基因的AABB最高，3個、2個、1個顯性基因的高度因此降低，0個顯性基因的aabb的高度最小，性狀分離比為1：4：6：4：1；若A、B對a、b完全顯性，即只要有A或B基因就表現為高株，則后代高株：矮莖=15：1．

解答 解：（1）根據題干信息分析，三對基因位于三對非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．（2）F₂代中蔓生：矮生為3：1，說明蔓生是顯性性狀，矮生為隱性性狀．則純合的株高3.0m的蔓生植株的基因型為AABBDD，隱性純合矮生植株aabbdd，子一代基因型為AaBbDd．若A、B對a、b不完全顯性，并有累加效應，即高度隨顯性基因的增加而逐漸增加（假設一），已知蔓生植株的高度范圍在1.0-3.0m之間，則每個顯性基因的效果是0.5m，所以子一代自交后代含有A和B基因共兩個的個體（AAbb D_、aaBB D_、AaBbD_）高度為2.0m，占子二代總數的比例=（$（\frac{1}{16}+\frac{1}{16}+\frac{1}{4}）×\frac{3}{4}=\frac{9}{32}$．若A、B對a、b完全顯性，即只要有A或B基因就表現為高株，則后代高株蔓生占$\frac{3}{4}×\frac{15}{16}=\frac{45}{64}$，矮株蔓生占$\frac{3}{4}×\frac{1}{16}=\frac{3}{64}$，矮生占$\frac{1}{4}$，即F₂的性狀分離比為高株蔓生：矮株蔓生：矮生=45：3：16．
（3））根據題意分析，用純合的蔓生植株DD作母本與矮生品種dd進行雜交，在F₁中偶爾發現了一株矮生植株dd．出現這種現象的可能原因是當雌配子形成時，D基因突變為d基因、同源染色體或姐妹染色單體未分離．
故答案為：
（1）基因的自由組合   
（2）$\frac{9}{32}$      45：3：16
（3）D基因突變為d基因、同源染色體或姐妹染色單體未分離（或含D基因的染色體片段缺失、環境影響基因表達）

點評 解答本題的關鍵在于將題干中的信息轉化成熟知的基因型，然后答題．