Question

孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验，发现当只考虑一对相对性状时，F₂总会出现3∶1的性状分离比，于是其提出假说，作出了4点解释，最终总结出了相关的遗传定律。请以高茎（D）和矮茎（d）这一对相对性状为例，回答下列问题：

（1）1909年，约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为基因，后来人们又把同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称为___________。该对基因在减数分裂过程中分开的时间是______________（不考虑交叉互换）。

（2）如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的，则F₂将不会出现严格的_____________的性状分离比现象。

（3）如果体细胞中遗传因子不是成对存在的，而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个（其他假说内容不变），则F₁的表现型是___________茎，F₂中高茎∶矮茎＝____________。

（4）如果雌雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合（其他假说内容不变），则F₂中高茎∶矮茎=_____________。如果雌雄配子存活率不同，含d的花粉有1/2不育（其他假说内容不变），则F₂中高茎∶矮茎=_____________。

Answer

等位基因 减数第一次分裂后期 高茎∶矮茎＝3∶1 高 35∶1 （4）1∶1 5∶1

【解析】

孟德尔一对相对性状杂交实验的过程：纯种高茎×纯种矮茎F1均为高茎，F2中有高茎，也有矮茎，且高茎和矮茎之比约为3∶1，同时孟德尔还进行了正交和反交实验，结果正交和反交实验的结果一致。

基因的分离定律--遗传学三大定律之一

（1）内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

（2）实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

（1）同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称为等位基因。等位基因在减数第一次分裂后期随着同源染色体的分开而分离。

（2）如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的，则DD与Dd的表现型不同，所以F2将不会出现严格的性状分离现象，分离比为1∶2∶1而不是3∶1。

（3）如果体细胞中遗传因子不是成对存在的，而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个，则F1的基因型为DDdd，表现型是高茎。F1产生的为D∶Dd∶d=1∶4∶1，F2中矮茎植株的比例为1/6×1/6=1/36，高茎植株比例为1-1/36=35/36，所以高茎∶矮茎=35∶1。

（4）如果雌雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合（其他假说内容不变），则F2中基因型及比例为DD∶dd=1∶1，表现型及比例为高茎∶矮茎=1∶1；若雌雄配子存活率不同，含d的花粉1/2不育（其他假说内容不变），F1产生的卵细胞有D∶d=1∶1，花粉有D∶d=2∶1，则F2中矮茎的比例为1/2×1/3=1/6，所以高茎∶矮茎=5∶1。