Question

17．赤霉病是河南省駐馬店市常見的小麥病害之一，調(diào)查發(fā)現(xiàn)受災(zāi)嚴(yán)重的是新蔡縣種植的中筋小麥，而喜獲豐收的是息縣種植的優(yōu)質(zhì)高筋小麥和優(yōu)質(zhì)低筋小麥．小麥筋性由小麥麥谷蛋白的含量以及直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例決定．已知小麥麥谷蛋白的合成由A/a基因控制；直鏈淀粉的合成由B/b基因控制，支鏈淀粉的合成由D/d基因控制，直鏈淀粉和支鏈淀粉的多少由B/b基因和D/d基因中顯性基因的個數(shù)決定．若小麥中存在A基因，且直鏈淀粉含量高于支鏈淀粉時，小麥表現(xiàn)為高筋；若小麥中不存在A基因，且支鏈淀粉含量高于直鏈淀粉時小麥表現(xiàn)為低筋；其余為中筋．已知A/a、B/b、C/c、D/d三對基因分別位于三對同源染色體上．請回答下列相關(guān)問題：
（1）據(jù)題分析，這三對基因的遺傳遵循自由組合定律．
（2）高筋小麥和低筋小麥的基因型種類分別有6、3種，純合低筋小麥的基因型為aabbDD．
（3）若利用受災(zāi)地區(qū)種植的兩個不同品種的純合中筋小麥品系A(chǔ)ABBDD和aabbdd，快速培育出能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)質(zhì)高筋小麥和優(yōu)質(zhì)低筋小麥，常用的育種方法是進行單倍體育種．先讓這兩種中筋小麥品系進行雜交獲得子一代，再用得到的F$\left.\begin{array}{l}{\;}\\{1}\end{array}\right.$植株的花粉進行花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，然后經(jīng)人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍．
（4）由于受當(dāng)?shù)貤l件限制，若采用既簡便又經(jīng)濟的雜交育種方法得到F₁，F(xiàn)₁自交得F₂，則F₂中優(yōu)質(zhì)小麥所占比例為$\frac{5}{16}$．

Answer 1

分析 基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)：進行有性生殖的生物在進行減數(shù)分裂產(chǎn)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，分別進入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代，同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合．由題意知，小麥筋性由3對等位基因控制，A_BBDd、A_BBdd、A_Bbdd表現(xiàn)為高筋，aabbDD、aabbDd、aaBbDD表現(xiàn)為低筋，其他基因型表現(xiàn)為中筋，由于3對等位基因分別位于3對同源染色體上，因此遵循自由組合定律．

解答 解：（1）由題意知，3對等位基因分別位于3對同源染色體上，因此遵循自由組合定律．
（2）由分析可知，A_BBDd、A_BBdd、A_Bbdd表現(xiàn)為高筋，共有6種基因型，aabbDD、aabbDd、aaBbDD表現(xiàn)為低筋，共有3種基因型，純合低筋小麥基因型是aabbDD．
（3）AABBDD與aabbdd雜交子一代的基因型是AaBbDd，用子一代花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體幼苗，再用秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，獲得純合子，選出優(yōu)質(zhì)高筋小麥和優(yōu)質(zhì)低筋小麥，就是能穩(wěn)定遺傳的，與雜交育種相比，該方法能明顯縮短育種年限．
（4）由于3對等位基因遵循自由組合定律，雜交育種過程中，AaBbDd自交的到子二代的優(yōu)質(zhì)小麥的基因型是A_BBDd、A_BBdd、A_Bbdd、aabbDD、aabbDd、aaBbDD，比例是$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}$+$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$+$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{5}{16}$．
故答案為：
（1）自由組合
（2）6、3      aabbDD
（3）雜交獲得子一代      花藥離體培養(yǎng)
（4）$\frac{5}{16}$

點評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)學(xué)會應(yīng)用分離定律解決自由組合問題，理解并掌握單倍體育種的過程和原理及雜交育種和單倍體育種的優(yōu)缺點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進行推理、解答問題．解答該題時首先要根據(jù)題干信息寫出高筋、低筋小麥的基因組型，這是解題的關(guān)鍵所在．