Question

16．番茄是自花受粉植物．現有能穩(wěn)定遺傳的紫莖（R）缺刻葉（E）和綠莖（r）馬鈴薯葉（e）兩個番茄品種，控制這兩對相對性狀的基因獨立遺傳．
（1）R基因能控制紫莖性狀的原因是R基因通過控制與色素合成有關酶的合成來控制莖性狀．
（2）在開花時，對穩(wěn)定遺傳的紫莖馬鈴薯葉個體的花粉進行射線處理，讓其自交，然后將獲得的種子種植，出現了紫莖缺刻葉的番茄，其原因是射線造成花粉中控制馬鈴薯葉的基因發(fā)生突．
（3）某班同學欲對（2）中得到的紫莖缺刻葉的番茄種子進行基因組成的鑒定，第一組計劃用單倍體育種方法進行實驗，第二組計劃用測交法進行實驗，第三組的同學認為前兩組的實驗方案較為繁瑣，于是設計了一個更加簡便易行的實驗方案．如果你是第三組的成員，請按要求完成下列實驗方案．
探究方法：自交法
實驗步驟：
①取所需種子播種并進行苗期管理．
②植株開花時，讓其自花授粉．
③對每株植株的上述兩種性狀進行統(tǒng)計分析．
預期實驗現象及結論：
若若全部是紫莖缺刻葉，說明種子的基因組成為RREE
若有紫莖缺刻葉和紫莖馬鈴薯葉兩種，比例接近3：1說明種子的基因組成為RREe
若有紫莖缺刻葉和綠莖缺刻葉兩種，比例接近3：1，說明種子的基因組成為RrEE說明種子的基因組成為RrEE
若若有紫莖缺刻葉、紫莖馬鈴薯葉、綠莖缺刻葉、綠莖馬鈴薯葉四種，比例接近9：3：3：說明種子的基因組成為RrEe．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，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．
2、基因對性狀的控制：基因可以通過控制酶的合成控制細胞代謝，進而間接控制生物的性狀；基因還可以通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀．
3、基因突變是指DNA分子中，堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變，基因突變后，轉錄下次的密碼子發(fā)生改變，因此翻譯形成的蛋白質的氨基酸序列可能改變，從而使生物的性狀發(fā)生變化；誘發(fā)基因突變的因素包括物理因素、化學因素和生物因素．

解答 解：（1）R基因通過控制與色素合成有關酶的合成來控制細胞代謝進而間接控制莖性狀．
（2）穩(wěn)定遺傳的紫莖馬鈴薯葉個體的基因型是RREE，進行射線處理后，讓其自交，然后將獲得的種子種植，出現了紫莖缺刻葉的番茄，R_ee，說明配子中產生了e基因，因此發(fā)生的變異是基因突變．
（3）紫莖缺刻葉馬鈴薯的基因型有四種，RREE、RrEE、RREe、RrEe，由于兩對等位基因分獨立遺傳，因此如果是雜合子自交后代會發(fā)生性狀分離，一對雜合子自交，后代的性狀分離比是3：1，兩對是雜合子，則后代的性狀分離比是9：3：3：1，純合子自交后代不發(fā)生性狀分離，因此可以通過自交方法判斷基因型．
實驗步驟如下：
①取所需種子播種并進行苗期管理．
②植株開花時，讓其進行自花傳粉．
③對每株植株的上述兩種性狀進行統(tǒng)計分析．
預期實驗現象及結論：
如果全部是紫莖缺刻葉，說明種子的基因組成為RREE；
如果有紫莖缺刻葉和紫莖馬鈴薯葉兩種，比例接近3：1，說明種子的基因組成為RREe；
如果有紫莖缺刻葉和綠莖缺刻葉兩種，比例接近3：1，說明種子的基因組成為RrEE；
如果有紫莖缺刻葉、紫莖馬鈴薯葉、綠莖缺刻葉、綠莖馬鈴薯葉四種，比例接近9：3：3：1，說明種子的基因組成為RrEe．
故答案為：
（1）R基因通過控制與色素合成有關酶的合成來控制莖性狀
（2）射線造成花粉中控制馬鈴薯葉的基因發(fā)生突變
（3）探究方法：自交法
實驗步驟②：讓其自花授粉
預期實驗現象及結論：
全部是紫莖缺刻葉        RREE
有紫莖缺刻葉和紫莖馬鈴薯葉兩種          RREe
有紫莖缺刻葉和綠莖缺刻葉兩種，比例接近3：1        RrEE
有紫莖缺刻葉、紫莖馬鈴薯葉、綠莖缺刻葉、綠莖馬鈴薯葉四種，比例接近9：3：3：1            RrEe

點評 本題旨在考察學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質、基因對性狀的控制、基因突變的概念及影響因素，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并學會應用演繹推理的方法設計遺傳實驗、預期結果、獲取結論．