Question

1．苜蓿為多年生豆科牧草，被譽為“牧草之王”，但其抗寒能力較差，在高緯高寒地區種植難以存活．研究人員將純種不抗寒苜蓿搭載在返回式衛星上，再經過多年選育，培育出兩個抗寒苜蓿新品種（I號和Ⅱ號）．下面是利用這兩個品種進行的雜交實驗及結果：

（1）上述選育新品種I號和Ⅱ號的方法是誘變育種，苜蓿植株抗寒性遺傳表明：基因與性狀不都是簡單的線性關系．
（2）實驗一的F₁植株可產生4種不同基因型的配子，子二代抗寒苜蓿植株中，雜合子所占比例子二代植株中，雜合抗寒苜蓿所占比例為$\frac{4}{5}$．
（3）新品種Ⅱ號的基因型為（基因用A、a和B、b表示）AaBB或AABb．，實驗二的F₂代抗寒植株含有3種基因型，在F₂代植株中，A基因的頻率為$\frac{1}{8}$或$\frac{1}{4}$．
（4）苜蓿的紫花對白花為顯性，由常染色體上一對等位基因T、t控制．研究者在純種紫花和白花雜交后的子一代中，偶然發現一株白花苜蓿，請你對此現象給出兩種合理的解釋：
①植株發生基因突變，T基因突變為t基因．
②植株發生染色體變異，含T基因的染色體片段缺失．

Answer 1

分析 分析實驗一：后代表現型比例為1：15，說明該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，即為9：3：3：1比例的變形，說明只有隱性純合子為不抗旱，其它均為抗寒個體．
分析實驗二，該實驗結果表明，該對相對性狀的遺傳由兩對等位基因控制的，并且抗寒為顯性性狀，同時說明品種Ⅱ號至少有一對基因顯性純合．

解答 解：（1）分析題意可知，“研究人員將純種不抗寒苜蓿搭載在返回式衛星上”，即利用了太空中的高輻射進行了誘變育種，苜蓿植株抗寒性遺傳表明：基因與性狀不都是簡單的線性關系．
（2）由分析可知，實驗一的F₁植株基因型可以表示為AaBb，根據基因的自由組合定律，F₁植株可產生AB、Ab、aB、ab共4種不同基因型的配子．基因型為A_B_、A_bb、aaB_均表現為抗寒，子二代抗寒苜蓿植株中，純合子有$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{1}{16}$aaBB，因此子二代抗寒苜蓿植株中雜合子所占比例=1-$\frac{3}{16}÷\frac{15}{16}$=$\frac{4}{5}$．
（3）分析實驗二，該實驗結果表明，該對相對性狀的遺傳由兩對等位基因控制的，并且抗寒為顯性性狀，同時說明品種Ⅱ號至少有一對基因顯性純合，即新品種Ⅱ號的基因型為AaBB或AABb，后代只要有一個顯性基因就抗寒．如果新品種Ⅱ號的基因型為AaBB，則子一代中抗寒個體基因型為$\frac{1}{2}$AaBb、$\frac{1}{2}$aaBb，它們與aabb雜交，F₂代抗寒植株含有3種基因型（AaBb、Aabb、aaBb），此時在F₂代植株中，A基因的頻率為$\frac{1}{8}$；若新品種Ⅱ號的基因型為AABb，則A基因的頻率為$\frac{1}{4}$．
（4）苜蓿的紫花對白花為顯性，由常染色體上一對等位基因T、t控制．研究者在純種紫花和白花雜交后的子一代中，偶然發現一株白花苜蓿（tt），對此現象有兩種合理的解釋：①植株發生基因突變，T基因突變為t基因；②植株發生染色體變異，含T基因的染色體片段缺失．
故答案為：
（1）誘變育種    線性
（2）4    $\frac{4}{5}$
（3）AaBB或AABb      3    $\frac{1}{8}$或$\frac{1}{4}$
（4）①植株發生基因突變，T基因突變為t基因  
②植株發生染色體變異，含T基因的染色體片段缺失

點評 本題結合育種考查了基因的分離定律和自由組合定律，要求考生能夠根據實驗數據確定該性狀遺傳涉及兩對等位基因，并能夠利用基因的自由組合定律合理解釋兩種比例，具有一定的難度．