Question

【題目】野生型豌豆細胞能產生豌豆素，它是一種能抵抗真菌感染的天然化學物質。該物質的產生受兩對基因A、a和B、b控制，其中基因A決定豌豆素產生，基因B抑制基因A的表達。某研究小組用兩個不產生豌豆素的突變純合品系豌豆和純合野生型豌豆進行如下雜交實驗（不考慮基因突變和染色體變異）。分析回答問題。

實驗組別	親本	表現型	表現型
一	突變品系1×野生型	產生豌豆素	3/4產生豌豆素，1/4不產生豌豆素
二	突變品系2×野生型	不產生豌豆素	1/4產生豌豆素，3/4不產生豌豆素
三	突變品系1×突變品系2	不產生豌豆素	3/16產生豌豆素，13/16不產生豌豆素

（1）基因A、a和B、b的遺傳遵循________定律。

（2）分析實驗結果可知，突變品系1和突變品系2的基因型分別是________、________。

（3）用實驗一中能產生豌豆素的豌豆與實驗二中不產生豌豆素的豌豆進行雜交，產生的后代中純合野生型植株占________。

（4）在真菌感染嚴重地區，A和b基因頻率的變化趨勢分別是________、_________。

（5）某同學欲通過一次自交實驗來檢測實驗三中不產生豌豆素的豌豆是否為純合子，該實驗思路是否可行？________。理由是________。

Answer 1

【答案】基因自由組合 aabb AABB 2/9 上升 上升 不可行 中不產生豌豆素的豌豆，其純合子和部分雜合子（aaBb、AaBB）自交后代均不能產生豌豆素

【解析】

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。

（1）雜交組合三中，子二代的性狀分離比是3:13，是9：3：3：1的變形，說明控制該性狀的兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。

（2）雜交組合一中，突變品系1×野生型后代產生豌豆素A_bb，并且自交后代表現型的比例為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；從雜交組合三可以看出，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。

（3）根據第（2）問的分析可知，實驗一雜交產生的F1的基因型是Aabb，自交產生的F2的能產生豌豆素的豌豆基因型為A_bb；實驗二中突變品系2的基因型為AABB，純合野生型豌豆的基因型為AAbb，則F1的基因型是AABb，自交后代F2中不產生豌豆素的豌豆基因型為AAB_，則A_bb×AAB_后代中純合野生型植株AAbb占（1/3+2/3×1/2）×2/3×1/2=2/9。

（4）在真菌感染嚴重地區，含豌豆素的豌豆能生存，所以A和b的基因頻率會不斷上升。

（5）根據以上分析可知，實驗三中F1的基因型是AaBb，則F2中不產生豌豆素的豌豆基因型為A_B_、aaB_、aabb，若通過一次自交判斷F2中不產生豌豆素的豌豆純合子和雜合子，如果基因型為aaBb和AaBB的豌豆自交后代均不產生豌豆素，與基因型為aaBB和AABB純合子自交的結果相同，因此不能通過一次自交實驗判斷實驗三中F2中不產生豌豆素的豌豆是否為純合子還是雜合子。