Question

19．某豌豆品種有多對易于區(qū)分的相對性狀，其中部分性狀受相關基因控制的情況為：基因型AA表現紅花，Aa表現粉紅花，aa表現為白花．基因型BB和Bb表現窄葉，bb表現寬葉．基因型DD表現粗莖，Dd表現中粗莖，dd表現細莖．據題回答下列問題：
（1）已知A基因能控制一種酶的合成，該酶能夠催化某無色物質轉化為紅色物質，該紅色物質越多，顏色越深．基因除了通過該種方式來控制性狀外，還能通過控制蛋白質的結構，從而控制性狀．
（2）若想要研究基因A（a）與基因D（d）是否符合自由組合定律，請設計一代雜交實驗來達到此目的選取粉紅花中粗莖個體，讓其自花傳粉，觀察子一代的表現型及比例（只需用文字寫出實驗的基本思路，假設各種表現型的豌豆都能找到，自已選擇合適的材料用于雜交實驗）．
（3）某同學用基因型為AaBbDd作母本，與基因型為aabbdd的植株雜交，若子一代表現型有四種，分別為粉紅花窄葉中粗莖、粉紅花寬葉細莖、白花窄葉中粗莖、白花寬葉細莖，則母本的A、B、D基因在染色體上分布必須滿足的條件是：B和D在一條染色體上，A在另一條染色體（不考慮基因突變和同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換）．
（4）若上述三對等位基因分別位于三對同源染色體上，現有基因型為AaBbDd的植株，自然狀態(tài)下，其子一代中紅花窄葉細莖植株占的比例為$\frac{3}{64}$；子一代窄葉植株中，紅花粗莖與粉紅花細莖之比為1：2．

Answer 1

分析 1、基因對性狀的控制：基因通過控制酶的合成控制細胞代謝，進而間接控制生物性狀；基因還通過控制蛋白質的結構控制生物的性狀．
2、研究自由組合定律的方法：可以讓雙雜合子進行自交，觀察子代的表現型及比例，如果后代表現為雙顯性：一顯性一隱性：一隱性一顯性：雙隱性=9：3：3：1或用雙雜合子進行測交實驗，測交后代雙顯性：一顯性一隱性：一隱性一顯性：雙隱性=1：1：1：1，則說明遵循自由組合定律．
3、自由組合定律的使用條件是位于非同源染色體上的非等位基因，位于同源染色體上的等位基因不遵循自由組合定律，根據子一代四種表現型的連鎖關系判斷基因的連鎖關系，由于基因自由組合定律也遵循分離定律，因此可以將自由組合問題轉化成若干分離定律問題進行解答．

解答 解：（1）基因除了通過酶合成方式來控制性狀外，還能通過控制蛋白質的結構控制生物的性狀．
（2）由題意知，粉紅花的基因型是Aa，Dd表現中粗莖，因此研究基因A（a）與基因D（d）是否符合自由組合定律，可以讓選取粉紅花中粗莖個體進行自交，觀察子代的表現型及比例進行探究（或選取粉紅花中粗莖個體與白花細莖個體相互傳粉，觀察子一代的表現型及比例）．
（3）如果三對等位基因分別位于三對同源染色體上，用基因型為AaBbDd作母本，與基因型為aabbdd的植株雜交，子一代的表現型應該是2×2×2=8種，現在子一代表現型粉紅花窄葉中粗莖、粉紅花寬葉細莖、白花窄葉中粗莖、白花寬葉細莖四種，相當于2對相對性狀的測交實驗，因此有2對等位基因位于一對同源染色體上，四種表現型中，窄葉中粗莖始終連在一起，寬葉細莖連在一起，因此B和D在一條染色體上，A在另一條染色體上．
（4）若上述三對等位基因分別位于三對同源染色體上，則遵循自由組合定律，基因型為AaBbDd的豌豆植株，自然狀態(tài)下進行自交，紅花窄葉細莖植株占的比例為AAB_dd=$\frac{1}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{64}$；紅花粗莖與粉紅花細莖之比為AADD：Aadd=1：2．
故答案為：
（1）控制蛋白質的結構（或控制合成蛋白質）
（2）選取粉紅花中粗莖個體，讓其自花傳粉，觀察子一代的表現型及比例（或選取粉紅花中粗莖個體與白花細莖個體相互傳粉，觀察子一代的表現型及比例）
（3）B和D在一條染色體上，A在另一條染色體上
（4）$\frac{3}{64}$     1：2

點評 本題的知識點是基因對性狀的控制途徑，基因分離定律和自由組合定律的實質及應用，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系，形成知識網絡并結合題干信息綜合解答生物學問題．