Question

11．孟德爾是遺傳學的創(chuàng)始人，被譽為遺傳學之父．孟德爾以豌豆作為研究對象，通過8年辛勤的雜交實驗，最終發(fā)現(xiàn)基因的分離定律和基因的自由組合定律．
（1）今年恰巧是孟德爾發(fā)表論文《植物雜交試驗》150周年，分析他成功的原因有以下幾點：恰當?shù)剡x擇實驗材料；運用嚴密的假說-演繹科學研究方法，精心設(shè)計實驗程序；巧妙地運用由簡到繁的方法；試驗中，孟德爾對不同世代出現(xiàn)的不同性狀個體數(shù)目都進行了記載和分析，并應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計 方法對實驗結(jié)果進行分析；他還首創(chuàng)了測交方法，證明了假說的正確性，他采用的這種方法，已成為遺傳學分析的經(jīng)典方法．
（2）孟德爾選擇了豌豆的如下7對相對性狀進行研究

性狀	種子形狀	子葉顏色	種皮顏色	豆莢形狀	豆莢顏色	花的位置	莖的高度
顯性	圓粒	黃色	灰色	飽滿	綠色	腋生	高莖
隱性	皺粒	綠色	白色	不飽滿	黃色	頂生	矮莖

孟德爾選擇以上種子圓粒皺粒、子葉黃色綠色兩對相對性狀研究自由組合定律，觀察到F₂的性狀分離比9：3：3：1所用的時間最短，原因是種子形狀和子葉顏色在F₁代植株所結(jié)種子上就表現(xiàn)出來，其余形狀在F₂代植株上表現(xiàn)出來．
（3）純合綠豆莢黃子葉為父本，純合黃豆莢綠子葉為母本，雜交得到F₁，F(xiàn)₁自交得到 F₂，F(xiàn)₂代植株所結(jié)豆莢顏色分離比和子葉顏色分離比分綠豆莢：黃豆色=3：1、黃子葉：綠子葉=5：3．
（4）事實上，孟德爾研究的7對性狀的遺傳因子并不正好分布在7對不同的同源染色體上，而是分布在4對不同的同源染色體上．已知控制子葉顏色的一對基因（Y、y）位于第一對染色體上，控制種子形狀的基因（R、r）位于第七對染色體上．為了探究控制豌豆花色的一對基因（M紫色、m白色）分布在哪對染色體上（由于基因間的相互作用，基因型為Mr的配子死亡），某課題小組選用純合的黃色圓粒紫花豌豆和綠色皺粒白花豌豆雜交得到F₁，F(xiàn)₁再進行測交，統(tǒng)計子代的性狀并記錄結(jié)果：
實驗結(jié)果預測及結(jié)論：
①若子代出現(xiàn)3種表現(xiàn)型，則說明控制花色的基因位于第一對染色體上；
②若子代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，則說明控制花色的基因位于第七對染色體上；
③若子代出現(xiàn)6種表現(xiàn)型，則說明控制花色的基因既不位于第一對染色體上，也不位于第七對染色體上．

Answer 1

分析 分析表格：表中是孟德爾在雜交實驗中選用了豌豆的7對相對性狀，其中種子性狀和子葉顏色這兩對性狀在F₁植株所結(jié)的種子上就能表現(xiàn)出來，其余性狀在F₂植株上才能表現(xiàn)出來．

解答 解：（1）孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因：恰當?shù)剡x擇實驗材料；運用假說-演繹法，精心設(shè)計實驗程序；巧妙地運用由簡到繁的方法；應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計法對實驗結(jié)果進行分析．孟德爾采用測交法證明了假說的正確性．
（2）就7對相對性狀而言，種子性狀和子葉顏色這兩對性狀在F₁植株所結(jié)的種子上表現(xiàn)出來，其余性狀在F₂植株上表現(xiàn)出來，因此孟德爾選擇種子性狀和子葉顏色這兩對性狀研究自由組合定律時觀察到F₂性狀分離比9：3：3：1所用時間最短．
（3）豆莢是由母本的結(jié)構(gòu)發(fā)育而來的，其性狀與母本相同，即子一代的性狀要到子二代才能觀察到；子葉是由受精卵發(fā)育形成的，在當代就可以觀察到相應(yīng)的性狀．純合綠豆莢黃子葉為父本，純合黃豆莢綠子葉為母本，雜交得到F₁．F₁自交得到 F₂，F(xiàn)₂代植株所結(jié)豆莢顏色分離比和子葉顏色分離比分綠豆莢：黃豆莢=3：1，黃子葉：綠子葉=（$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$）：（$\frac{1}{4}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$）=5：3．
（4）事實上，孟德爾研究的7對性狀的遺傳因子并不正好分布在7對不同的同源染色體上，而是分布在4對不同的同源染色體上．已知控制子葉顏色的一對基因（Y、y）位于第一對染色體上，控制種子形狀的基因（R、r）位于第七對染色體上．為了探究控制豌豆花色的一對基因（M紫色、m白色）分布在哪對染色體上（由于基因間的相互作用，基因型為Mr的配子死亡），某課題小組選用純合的黃色圓粒紫花豌豆和綠色皺粒白花豌豆雜交得到F₁，F(xiàn)₁再進行測交，統(tǒng)計子代的性狀并記錄結(jié)果：
實驗結(jié)果預測及結(jié)論：
①若子代出現(xiàn)3種表現(xiàn)型，則說明控制花色的基因位于第一對染色體上；
②若子代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，則說明控制花色的基因位于第七對染色體上；
③若子代出現(xiàn)6種表現(xiàn)型，則說明控制花色的基因既不位于第一對染色體上，也不位于第七對染色體上．
故答案為：
（1）假說-演繹   數(shù)理統(tǒng)計  測交
（2）種子圓粒皺粒、子葉黃色綠色   種子形狀和子葉顏色在F₁代植株所結(jié)種子上就表現(xiàn)出來，其余形狀在F₂代植株上表現(xiàn)出來
（3）$\frac{27}{128}$    綠豆莢：黃豆色=3：1   黃子葉：綠子葉=5：3   
（4）3   4   6

點評 本題結(jié)合圖表，考查基因分離定律和基因自由組合定律的實質(zhì)及應(yīng)用，要求考生掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實質(zhì)，能理論聯(lián)系實際，根據(jù)題中信息答題．