Question

18．豌豆素是野生型豌豆產生的一種抵抗真菌侵染的天然化學物質．已知確定產生豌豆素的基因A對a為顯性，但另一對等位基因B、b中，顯性基因B存在時，會抑制豌豆素的產生．研究人員用兩個無法產生豌豆素的純種（突變品系1和突變品系2）分別與純種野生型豌豆進行雜交實驗，得到F₁，F₁自交得F₂，結果如下：

組別	親本	F1表現型	F2表現型
Ⅰ	突變品系1×野生型	有豌豆素	$\frac{3}{4}$有豌豆素，$\frac{1}{4}$無豌豆素
Ⅱ	突變品系2×野生型	無豌豆素	$\frac{1}{4}$有豌豆素，$\frac{3}{4}$無豌豆素
Ⅲ	突變品系1×突變品系2	無豌豆素	$\frac{3}{16}$有豌豆素，$\frac{13}{16}$無豌豆素

（1）根據以上信息，可判斷上述雜交親本中，突變品系1、突變品系2、野生型的基因型分別為aabb、AABB、AAbb．
（2）若從第Ⅰ、Ⅲ組的F₂中各取一粒均能產生豌豆素的豌豆，二者基因型相同的概率為$\frac{5}{9}$．
（3）為鑒別表中第Ⅱ組F₂中無豌豆素豌豆的基因型，研究人員利用該豌豆自交，并進行了相關統計，請預測實驗結果并得到相應的結論．
①若后代全為無豌豆素植株，則其基因型為AABB；
②若后代出現有豌豆素植株（或有豌豆素植株與無豌豆素植株之比為1：3），則其基因型為AABb；
（4）進一步研究得知，基因A是通過控制酶A的合成來催化一種前體物轉化為豌豆素的．而基因B、b本身并不直接表達性狀，但基因B能抑制基因A的表達．請在下側嘗試用概念圖（文字加箭頭的形式）的方式解釋上述遺傳現象．

Answer 1

分析 已知決定產生豌豆素的基因A對a為顯性，而顯性基因B存在時，會抑制豌豆素的產生，因此能夠產生豌豆素的基因型為A_bb．題中提出野生型、突變品系1、突變品系2均為純種，因此可以根據野生型的基因型以及后代表現型的比例確定突變品系的基因型．

解答 解：（1）由題意，可知有豌豆素植株的基因型為A_bb，其余均為無豌豆素植株，故純種野生型豌豆植株的基因型為AAbb．組別Ⅰ中，突變品系1×野生型后代有豌豆素（A_bb），并且自交后代比例為3：1，因此確定F₁的基因型是Aabb，則突變品系1的基因型為aabb．從組別Ⅲ可以看出，突變品系1和突變品系2雜交所得F₁的基因型是AaBb，所以雙親（均不能產生豌豆素）的基因型是aabb、AABB，可判定突變品系2的基因型為AABB．
（2）第Ⅲ組的F₁的基因型是AaBb，F₁自交得F₂的基因型有3×3=9，其中AAbb、Aabb能產生豌豆素，另外7種不能夠產生．第Ⅰ組F₂中產生豌豆素的豌豆的基因型是$\frac{1}{3}$AAbb、$\frac{2}{3}$Aabb，第Ⅲ組F₂中產生豌豆素的豌豆的基因型也是$\frac{1}{3}$AAbb、$\frac{2}{3}$Aabb，所以兩組F₂中產生豌豆素的豌豆的基因型相同的概率是$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{5}{9}$．
（3）突變品系2（AABB）×野生型（AAbb），F₁基因型為AABb，F₂中無豌豆素豌豆的基因型為$\frac{1}{3}$AABB、$\frac{2}{3}$AABb．AABB的豌豆自交，后代全為無豌豆素的植株；而AABb的豌豆自交，后代出現有豌豆素的植株，并且有豌豆素的植株與無豌豆素植株之比為1：3．
（4）根據題意分析已知，基因A是通過控制酶A的合成來催化一種前體物轉化為豌豆素的．而基因B-b本身并不直接表達性狀，但基因B能抑制基因A的表達，如下圖所示：
．
故答案為：
（1）aabb   AABB     AAbb（順序不可顛倒）
（2）$\frac{5}{9}$（3）①全為無豌豆素植株    AABB
②出現有豌豆素植株（或有豌豆素植株與無豌豆素植株之比為1：3）AABb
（4）

點評 本題考查了基因突變以及基因自由組合定律的應用等相關知識，考生要能夠根據基因突變的概念進行相關判斷；能夠根據表格中后代的表現型判斷親本的基因型，并利用基因的自由組合定律進行計算．