Question

6．某種植物蔓生和矮生（0.5m）由一對等位基因（D、d）控制，蔓生植物和矮生植株雜交，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，即只要有A或B基因就表現為高株．
（1）以上性狀的遺傳符合自由組合定律．
（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，F₂自交的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（或含D基因的染色體片段缺失等）（寫出兩種即可）．

Answer 1

分析 基因分離定律和自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離的同時，位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合．

解答 解：（1）由題意知，A（a）、B（b）位于非同源染色體上，且與D（d）基因獨立遺傳，因此三對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律．
（2）若假設一成立，株高3.0m的純合蔓生植株的基因型AABBDD，隱性純合矮生植株的基因型是aabbdd，雜交子一代的基因型是AaBbDd，蔓生的比例是D_=$\frac{3}{4}$，矮生的比例是dd=$\frac{1}{4}$，植株高為2.0cm的植株含有2個顯性基因，比例是AAbb+aaBB+AaBb=$\frac{1}{16}+\frac{1}{16}+\frac{4}{16}$=$\frac{3}{8}$，因此F₂中2.0m蔓生所占的比例為$\frac{3}{4}×\frac{3}{8}=\frac{9}{32}$；假設二：A、B對a、b完全顯性，即只要有A或B基因就表現為高株，子二代高株的比例是A_B_+A_bb+aaB_=$\frac{15}{16}$，矮株的比例是aabb=$\frac{1}{16}$，因此F₂的性狀分離比為高株蔓生：矮株蔓生：矮生=（$\frac{3}{4}×\frac{15}{16}$）：（$\frac{3}{4}×\frac{1}{16}$）：$\frac{1}{4}$=45：3：16．
（3）純合蔓生植株的基因型是DD，矮生植株的基因型是dd，雜交子一代的基因型是Dd，表現為蔓生植株，如果偶爾出現一株矮生植株，可能的原因是當雌配子時，D基因突變形成d基因，形成基因型為dd 的受精卵，或者是同源染色體或姐妹染色單體未分離，或者是D所在的染色體片段缺失，形成不含D的卵細胞，使受精卵中只含有一個d基因．
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等）

點評 本題旨在考查學生理解并掌握基因分離定律和自由組合定律的實質，可遺傳變異的類型，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并結合題干信息進行推理、綜合解答問題．