Question

9．稻癭蚊是水稻生長過程中的鉆蛀性害蟲，化學藥劑防治不理想，最經(jīng)濟有效的方法是選育和種植抗蟲新品種．目前的抗性品種中，已經(jīng)鑒定的抗稻癭蚊基因有GM1～GM10．現(xiàn)有一個抗性新品種GXM，科研人員對其進行了抗性鑒定和遺傳分析．
（1）欲鑒定該新品種對稻癭蚊的抗性與現(xiàn)有的抗蟲品種的差別，將鑒定品種播于育苗盆內(nèi)，將育苗盆移至盛水的水泥池中，蓋上網(wǎng)罩，按比例接入交配過的雌蚊，接蚊后20天統(tǒng)計各鑒別植株的抗蟲、感蟲株數(shù)．該過程中需用已有抗蟲品種和感病品種兩組作對照．
（2）將GXM與感蟲品種TN1雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲，F(xiàn)₂抗蟲：感蟲=3：1．說明該新品種對稻癭蚊的抗性由1對顯性基因控制．
（3）將GXM與已有的抗蟲品種BG4雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲，F(xiàn)₂抗蟲：感蟲=13：3．該實驗結(jié)果說明GXM的抗蟲基因與BG4的抗蟲基因分別位于兩對同源染色體上．
（4）目前已知的10個抗稻癭蚊基因中絕大多數(shù)都已經(jīng)定位，分別位于不同的染色體上．欲培養(yǎng)抗性更強的水稻新品種，可以采用的思路是利用雜交育種將多個抗性基因整合到一個品種中（或利用轉(zhuǎn)基因技術）．
（5）研究發(fā)現(xiàn)，稻癭蚊在抗蟲水稻上能正常產(chǎn)卵孵化，但絕大多數(shù)幼蟲不能正常發(fā)育而死亡．水稻產(chǎn)區(qū)常將抗稻癭蚊品種與感蟲品種混合播種，其目的是降低稻癭蚊種群中抗抗蟲基因的基因頻率的增長速率．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的內(nèi)容及實質(zhì)
1、自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合．
2、實質(zhì)
（1）位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的．
（2）在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．
3、自由組合類遺傳中的特例分析9：3：3：1的變形：
（1）9：3：3：1是獨立遺傳的兩對相對性狀自由組合時出現(xiàn)的表現(xiàn)型比例，題干中如果出現(xiàn)附加條件，則可能出現(xiàn)9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分離比．
（2）特殊條件下的比例關系總結(jié)如下：

條件	種類和分離比	相當于孟德爾的分離比
顯性基因的作用可累加	5種，1：4：6：4：1	按基因型中顯性基因個數(shù)累加
正常的完全顯性	4種，9：3：3：1	正常比例
只要A（或B）存在就表現(xiàn)為同一種，其余正常為同一種，其余正常表現(xiàn)	3種，12：3：1	（9：3）：3：1
單獨存在A或B時表現(xiàn)同一種，其余正常表現(xiàn)	3種，9：6：1	9：（3：3）：1
aa（或bb）存在時表現(xiàn)為同一種，其余正常表現(xiàn)	3種，9：3：4	9：3：（3：1）
A_bb（或aaB_）的個體表現(xiàn)為一種，其余都是另一種	2種，13：3	（9：3：1）：3
A、B同時存在時表現(xiàn)為同一種，其余為另一種	2種，9：7	9：（3：3：1）
只要存在顯性基因就表現(xiàn)為同一種	2種，15：1	（9：3：3）：1

注：利用“合并同類項”巧解特殊分離比
（1）看后代可能的配子組合，若組合方式是16種，不管以什么樣的比例呈現(xiàn)，都符合基因自由組合定律．
（2）寫出正常的分離比9：3：3：1．
（3）對照題中所給信息進行歸類，若后代分離比為 9：7，則為9：（3：3：1），即7是后三種合并的結(jié)果；若后代分離比為9：6：1，則為9：（3：3）：1；若后代分離比為15：1 則為（9：3：3）：1等．

解答 解：（1）本實驗欲鑒定該新品種對稻癭蚊的抗性與現(xiàn)有的抗蟲品種的差別，因此該過程需要用已有抗蟲品種和感病品種與本實驗新品種，做對照作用．
（2）將GXM與感蟲品種TN1雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲，說明抗蟲是顯性性狀，又因為F₂抗蟲：感蟲=3：1．符合一對等位基因控制的一對相對性狀的分離現(xiàn)象，符合基因分離定律，即說明該新品種對稻癭蚊的抗性是由1對顯性基因控制．
（3）將GXM與已有的抗蟲品種BG4雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲，所以F₂抗蟲：感蟲=13：3=（9：3：1）：3，假如用A和a、B和b表示，可以說明：A_bb（或aaB_）的個體表現(xiàn)為一種，其余都是另一種，即（9A_B_+3A_bb+1aabb）：3aaB_或（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3A_bb，同時說符合基因自由組合定律，即說明GXM的抗蟲基因與BG4的抗蟲基因分別位于兩對同源染色體上，獨立遺傳，互不干擾．
（4）目欲培養(yǎng)抗性更強的水稻新品種，可以利用雜交育種將多個抗性基因整合到一個品種中（或利用轉(zhuǎn)基因技術）．
（5）由于稻癭蚊在抗蟲水稻上能正常產(chǎn)卵孵化，但絕大多數(shù)幼蟲不能正常發(fā)育而死亡．因此水稻產(chǎn)區(qū)常將抗稻癭蚊品種與感蟲品種混合播種，其目的是降低稻癭蚊種群中抗抗蟲基因的基因頻率的增長速率．
故答案為：
（1）已有抗蟲品種和感病品種
（2）1對顯性基因
（3）GXM的抗蟲基因與BG4的抗蟲基因分別位于兩對同源染色體上
（4）利用雜交育種將多個抗性基因整合到一個品種中（或利用轉(zhuǎn)基因技術）
（5）降低稻癭蚊種群中抗抗蟲基因的基因頻率的增長速率

點評 本題是對基因自由組合定律性狀分離比偏離現(xiàn)象的應用考查，梳理孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗，回憶子二代的表現(xiàn)型和比例，根據(jù)題干給出的信息進行推理判斷．