Question

【題目】某禾本科植株抗倒伏與易倒伏（A/a）、闊葉與窄葉（B/b）、子粒飽滿與子粒皺縮（C/c）是三對相對性狀。為了確定這三對等位基因在同源染色體上的位置，某研究小組進行如下實驗，結果如圖所示。回答下列問題：

（1）根據實驗分析，A/a、B/b、C/c這三對等位基因在同源染色體上的具體位置關系是_____________；“子粒飽滿與子粒皺縮”與“抗倒伏與易倒伏”滿足基因自由組合定律，理由是______________________。

（2）該植株種皮相關性狀受R/r控制，其中R_表現為厚種皮，rr表現為薄種皮，若不含有R或r基因，則表現為無種皮，現有純合的厚種皮子粒飽滿植株、無種皮子粒飽滿植株、無種皮子粒皺縮植株、薄種皮子粒皺縮植株，請從中選擇合適的實驗材料，通過兩套簡單的雜交實驗方案驗證R/r與C/c在兩對同源染色體上（要求:寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論）。___________________

Answer 1

【答案】 A/a、B/b在一對同源染色體上，且A與b、a與B在一條染色體上，C/c在另外一對同源染色體上 A/a、C/c位于兩對同源染色體上，且圖中雜交實驗Fl抗倒伏子粒飽滿：抗倒伏子粒皺縮：易倒伏子粒飽滿：易倒伏子粒皺縮=9:3:3:1，滿足基因的自由組合定律 方案一:實驗思路:取純合的厚種皮子粒飽滿植株與薄種皮子粒皺縮植株雜交，Fl自交，統計F2植株的表現型及其比例；預期實驗結果:F2中厚種皮子粒飽滿：厚種皮子粒皺縮：薄種皮子粒飽滿：薄種皮子粒皺縮=9:3:3:1；結論:R/r與C/c在兩對同源染色體上方案二:實驗思路:取純合的厚種皮子粒飽滿植株與薄種皮子粒皺縮植株雜交，F1與薄種皮子粒皺縮 植株測交，統計F2植株的表現型及其比例；預期實驗結果:F2中厚種皮子粒飽滿：厚種皮子粒皺縮： 薄種皮子粒飽滿：薄種皮子粒皺縮=1:1:1:1；結論:R/r與C/c在兩對同源染色體上

【解析】試題分析：本題主要考查基因的自由組合定律。要求學生熟知基因組合定律的實質，以及會設計實驗來證明其遵循自由組合定律。

（1）抗倒伏窄葉子粒飽滿與易倒伏闊葉子粒皺縮雜交得到F1，然后F1自交得到F2，若A/a、B/b、C/c這三對等位基因在三對同源染色體上，則F2的表現型比例應該為27:9:9:3:9:3：3:1，但F2的表現型比例并不是如此。則根據表格分析，可推出其中有2對等位基因位于一對同源染色體上。F2中，闊葉子粒飽滿：窄葉子粒飽滿：闊葉子粒皺縮：窄葉子粒皺縮=135:45:46:16，比例接近9:3:3:1，說明控制B/b、C/c在兩對同源染色體上。抗倒伏子粒飽滿：抗倒伏子粒皺縮：易倒伏子粒飽滿：易倒伏子粒皺縮=136:47:44:15，比例接近9:3:3:1，說明控制A/a、C/c在兩對同源染色體上。而抗倒伏闊葉：易倒伏闊葉：抗倒伏窄葉：易倒伏窄葉=122:59:61:0，說明A/a、B/b在一對同源染色體上。又由于親本為抗倒伏窄葉子粒飽滿與易倒伏闊葉子粒皺縮，則說明A與b、a與B在一條染色體上，C/c在另外一對同源染色體上。

（2）通過實驗驗證R/r與C/c在兩對同源染色體上，可采用自交法或測交法。首先都必須先獲得RrCc的厚種皮子粒飽滿個體。因此方案一為：取純合的厚種皮子粒飽滿植株（RRCC）與薄種皮子粒皺縮植株（rrcc）雜交，Fl（RrCc）自交，統計F2植株的表現型及其比例；若R/r與C/c在兩對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F2中厚種皮子粒飽滿（R_C_）：厚種皮子粒皺縮（R_cc）：薄種皮子粒飽滿（rrC_）：薄種皮子粒皺縮（rrcc）=9:3:3:1。方案二:實驗思路:取純合的厚種皮子粒飽滿植株（RRCC）與薄種皮子粒皺縮植株（rrcc）雜交，F1（RrCc）與薄種皮子粒皺縮植株（rrcc）測交，統計F2植株的表現型及其比例；若R/r與C/c在兩對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F2中厚種皮子粒飽滿（RrCc）：厚種皮子粒皺縮（Rrcc）： 薄種皮子粒飽滿（rrCc）：薄種皮子粒皺縮（rrcc）=1:1:1:1。