Question

20．在某XY型植物（核型2n）中，控制抗病（A）與易感病（a）、高莖（B）與矮莖（b）的基因分別位于兩對常染色體上．
（1）兩株植物雜交，F₁中抗病矮莖出現的概率為$\frac{3}{8}$，則兩個親本的基因型為AaBb、Aabb．
（2）讓純種抗病高莖植株與純種易感病矮莖植株雜交得F₁，F₁隨機交配，若含a基因的花粉有一半死亡，則F₂中抗病植株的比例為$\frac{5}{6}$．與F₁相比，F₂中B基因的基因頻率不變（填“變大”、“變小”或“不變”），該種群是否發生了進化？是（填“是”或“否”）
（3）為判定（2）中F₂中某一抗病矮莖植株的基因型，請在不用其他植株，不用基因測序的情況下，設計實驗研究．請以雜合子為例，用遺傳圖解配以文字說明判定過程．
（4）用X射線照射純種高莖個體的花粉后，人工傳粉至多株純種矮莖個體的雌蕊柱頭上，在不改變種植環境的條件下，得F₁共1812株，其中出現了一株矮莖個體，這說明人工誘變可以提高突變頻率．推測該矮莖個體出現的原因可能有：高莖基因B突變為矮莖基因b、含高莖基因B的染色體片段缺失．

Answer 1

分析 根據題意已知控制抗病（A）與易感病（a）、高莖（B）與矮莖（b）的基因分別位于兩對常染色體上，按照自由組合定律答題．F₁中抗病矮莖（A_bb）出現的概率為$\frac{3}{8}$，則后代A_的概率為$\frac{3}{4}$，bb的概率為$\frac{1}{2}$，因此親本的基因型為AaBb、Aabb，據此答題．

解答 解：（1）F₁中抗病矮莖（A_bb）出現的概率為$\frac{3}{8}$（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$），則后代A_的概率為$\frac{3}{4}$，bb的概率為$\frac{1}{2}$，因此親本的基因型為AaBb、Aabb．
（2）讓純種抗病高莖植株與純種易感病矮莖植株雜交得F₁，F₁自交時，產生AB、Ab、aB、ab4種比例相等的雌雄配子．若含a基因的花粉有一半死亡，則雄配子的比例為AB：Ab：aB：ab=2：2：1：1．因此，F₂代的表現型及其比例是抗病高莖：抗病矮莖：易感病高莖：易感病矮莖=15：5：3：1，即中抗病植株的比例為$\frac{5}{6}$．與F₁代相比，F₂代中，B基因的基因頻率不變，但由于A、a基因的頻率發生了改變，所以該種群發生了進化．
（3）第（2）題中F₂中某一抗病矮莖植株的基因型為AAbb或Aabb，可以用花藥離體培養分確定其基因型：
若是雜合子，后代發生性狀分離，出現易感病矮莖植株，反之為純合子．

（4）純種高莖的基因型為BB，與矮莖bb雜交，后代應該全部是Bb高莖，其中出現了一株矮莖個體bb，可能是高莖基因B突變為矮莖基因b，也可能是含高莖基因B的染色體片段缺失．基因突變可以提高突變頻率（或基因的突變率和染色體的畸變率）．
故答案為：
（1）AaBb、Aabb  
（2）$\frac{5}{6}$  不變  是
（3）

比例    1：1
說明：可用單倍體育種方法檢測，若后代出現易感病矮莖植株，則基因型為Aabb，反之，則為AAbb．
（4）突變頻率（或基因的突變率和染色體的畸變率）高莖基因B突變為矮莖基因b  含高莖基因B的染色體片段缺失

點評 本題考查基因的自由組合定律、染色體結構的變異、基因頻率的變化等相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．