Question

某豌豆的叶片宽度由两对等位基因（D、d及R、r）控制，两对等位基因独立遗传，且遵循孟德尔遗传定律。两对基因以累加效应决定植株的叶宽，即每个显性基因均可增加该植物叶片的宽度，且任何显性基因增加宽度的效果相同，叶片宽度只由显性基因的个数决定。例如，基因型为DDRR的植株叶宽为20cm，基因型为ddrr的植株叶宽12cm，它们之间杂交得到F₁全为叶宽16cm。现用叶宽16cm的F₁自交得到F₂。请分析回答下列问题：

（1）以豌豆为材料做遗传学实验容易取得成功，因为豌豆具有以下特征：

①_____________________________；②___________________________。

相对性状是指__________________________________________________。

（2）F₂中叶片宽度性状共有______种表现型，叶宽18cm植株的基因型包括______。

（3）一株叶宽16cm植株和一株叶宽14cm植株杂交，杂交后代中叶宽18cm：叶宽16cm：叶宽14cm：叶宽12cm约为1： 3：3 ：1，则16cm亲本及14cm亲本的基因型分别为______， 杂交后代表现型为叶宽16cm的植株中，纯合子的比例为_______。

（4）利用上述实验材料，一株叶宽18cm植株和一株叶宽16cm植株杂交，杂交后代（能/否）______出现“1：1”的性状分离比。

（5）请写出F₁测交后代的表现型及比例：______________。

Answer

自花传粉、闭花受粉（自然状态下一般是纯种） 具有稳定的易于区分的性状（品种多、性状差别显著） 同种生物的同一性状的不同表现类型 5 DdRR、DDRr DdRr、Ddrr或ddRr 1/3 能 叶宽16cm：叶宽14cm：叶宽12cm=1:2:1

【解析】

根据题意“两对基因以累加效应决定植株的叶宽，即每个显性基因均可增加该植物叶片的宽度，且任何显性基因增加宽度的效果相同，叶片宽度只由显性基因的个数决定”， 且基因型为DDRR的植株叶宽为20cm，说明每个显性基因决定的宽度为5cm，基因型为ddrr的植株叶宽12cm，说明每个隐性基因决定的宽度为3cm。所以叶片宽度有5种表现型，分别对应含有四个显性基因的（叶宽20cm）、含有三个显性基因的（叶宽18cm）、含有两个显性基因的（叶宽16cm）、含有一个显性基因的（叶宽14cm）、不含显性基因的（叶宽12cm）。

（1）豌豆为自花传粉、闭花受粉（自然状态下一般是纯种）、且具有稳定的易于区分的性状（品种多、性状差别显著），子代数量多等优点，所以豌豆常用作遗传学的研究材料。相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型。

（2）DDRR和ddrr杂交的子一代基因型为DdRr，子一代自交得到的子二代基因型有9种，根据题意以及上述分析内容可知，含有显性基因个数不同，叶宽不同，所以子二代中有5种表现型，即叶宽20cm、18cm、16cm、14cm、12cm。根据分析可知，每个显性基因决定的宽度为5cm，每个隐性基因决定的宽度为3cm。则叶宽18cm的植株应含有三个显性基因和一个隐性基因，故其基因型包括DdRR、DDRr。

（3）叶宽16cm的植株应含有两个显性基因和两个隐性基因，叶宽为14cm的植株应含一个显性基因和三个隐性基因，杂交后代中叶宽18cm：叶宽16cm：叶宽14cm：叶宽12cm约为1： 3：3 ：1，根据叶宽为12cm的占1/8，可知亲本产生dr的配子概率应分别为1/2、1/4，即由于叶宽14cm的植株产生的配子至少含一个隐性基因，所以叶宽14cm的植株产生dr的配子应为1/2，而叶宽16cm的植株产生dr的配子为1/4，故叶宽16cm的植株基因型为DdRr，叶宽14cm的植株基因型为Ddrr或ddRr。杂交后代表现型为叶宽16cm的植株中，基因型为DDrr（或ddRR）、DdRr，其中纯合子的比例为1/4×1/2÷（1/4×1/2+1/2×1/2）=1/3。

（4）叶宽18cm植株含三个显性基因和一个隐性基因（DDRr或DdRR），叶宽16cm植株含两个显性基因和两个隐性基因（DDrr或ddRR或DdRr），如当DDRr与DDrr杂交时后代可出现叶宽18cm和16cm两种表现型，且比例为1:1，所以一株叶宽18cm植株和一株叶宽16cm植株杂交，杂交后代能出现“1：1”的性状分离比。

（5）F1（DdRr）与ddrr测交后代的基因型为DdRr：ddRr：Ddrr：ddrr=1:1：1:1，表现型及比例为：叶宽16cm：叶宽14cm：叶宽12cm=1:2:1。