備課素材：燕麥的穎果遺傳-高一下學(xué)期生物人教版必修2

燕麥的穎果遺傳先看一道試題：燕麥的純合黑穎植株和純合黃穎植株雜交，F(xiàn)1全是黑穎，F(xiàn)2的表型及數(shù)量如圖所示。請(qǐng)回答：（1）黑穎、黃穎、白穎由

對(duì)等位基因決定，這些基因通過(guò)控制

的合成來(lái)影響色素代謝，其遺傳符合孟德?tīng)柕?/p>

定律。（2）F1黑穎產(chǎn)生的雌、雄配子均有

種類(lèi)型。若用白穎與F1黑穎雜交，雜交后代的表型及比值為

。（3）在F2中，黑穎有6種基因型，黑穎中純合子所占比例為

。答案：（1）2

酶

自由組合

（2）4

2黑穎：1黃穎：1白穎（3）6

1/6解析：本題考查學(xué)生理解基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)。由題意知，燕麥的純合黑穎植株和純合黃穎植株雜交，F(xiàn)1全是黑穎，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例是黑穎：黃穎：白穎=12：3：1，說(shuō)明燕麥的黑穎、黃穎或白穎由2對(duì)等位基因控制，且兩對(duì)等位基因符合自由組合定律，假如兩對(duì)等位基因分別是A、B的話，則A_B_、A_bb（aaB_）表現(xiàn)為黑穎，aaB_（A_bb）表現(xiàn)為黃穎，aabb表現(xiàn)為白穎。（1）由分析可知，燕麥的黑穎、黃穎或白穎由2對(duì)等位基因控制；這些基因控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀；子二代的性狀分離比是12：3：1，可以改寫(xiě)成9：3：3：1，因此符合自由組合定律。（2）由于子二代子二代的性狀分離比是12：3：1，子一代的基因型是AaBb，按照自由組合定律，F(xiàn)1黑穎產(chǎn)生的雌、雄配子均有AB、Ab、aB、ab四種類(lèi)型；白穎的基因型是aabb，AaBb×aabb→AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，其中AaBb、Aabb（aaBb）為黑穎，aaBb（Aabb）為黃穎，aabb為白穎。（3）子二代A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中A_B_、A_bb（aaB_）為黑穎，基因型有2×2+2=6種；黑穎中純合子所占比例為AABB+AAbb（aaBB）=2/12=1/6。此題涉及燕麥穎果遺傳，自由組合分離比的變式。教材中未涉及。如何解釋子二代的分離比是：黑穎12：黃穎3：白穎1？燕麥?zhǔn)呛瘫究蒲帑湆僖荒晟荼局参?，是中?guó)古老的糧飼兼用作物。一般分為帶稃型（皮燕麥）和裸粒型（裸燕麥）兩大類(lèi)，統(tǒng)稱(chēng)為燕麥。世界范圍內(nèi)主要以皮燕麥為主，大多數(shù)飼用，少數(shù)食用；我國(guó)以裸燕麥為主，大多食用，少量飼用。燕麥(裸燕麥)的果實(shí)為穎果，穎果與內(nèi)外稃分離，瘦長(zhǎng)有腹溝，籽粒表面有茸毛，尤其頂部最多。燕麥的果實(shí)由皮層、胚乳和胚組成，果皮和種皮緊密結(jié)合，屬于穎果。燕麥粒形分筒形、卵圓形和紡錘形。粒色分白、黃、黑色。燕麥的穎果遺傳屬于顯性上位，燕麥中，黑穎品系和黃穎品系雜交，子一代全是黑穎，子二代的分離比是：黑穎12：黃穎3：白穎1。因?yàn)楹诜f與非黑穎之比是3：1，又在非黑穎內(nèi)部，黃穎和白穎之比也是3：1，所以可以假定，這里包括兩對(duì)基因之差：其中一對(duì)是A和a，分別控制黑穎和非黑穎，另一對(duì)是B和b，分別控制黃穎和白穎。只要有一個(gè)顯性基因A存在，植株就表現(xiàn)黑穎，有沒(méi)有顯性基因B都一樣。如果沒(méi)有顯性基因A的存在，即在基因型為aa的植株中，表現(xiàn)為黃穎還是表現(xiàn)為白穎，就得看有沒(méi)有B的存在而定。有顯性基因B存在時(shí)，表現(xiàn)為黃穎，沒(méi)有B存在時(shí)，表現(xiàn)為白穎。可以用如下所示的圖理解：由上圖可知，兩對(duì)基因在兩對(duì)染色體上，符合自由組合定律。A基因控制酶A，催化前體白色物質(zhì)產(chǎn)生黑色素，呈現(xiàn)出黑穎，同時(shí)抑制B基因的表達(dá)。當(dāng)沒(méi)有A基因的時(shí)候（aa基因型），有B基因時(shí)，可以表達(dá)出酶B，催化前體白色物質(zhì)產(chǎn)生黃色素，表現(xiàn)為黃穎。當(dāng)基因型為aabb時(shí)，仍然是白色前體物質(zhì)，表現(xiàn)為白穎。例、燕麥的穎色有黑穎、黃穎、白穎三種，其性狀的遺傳受兩對(duì)等位基因（A和a，B和b）控制，如圖1所示：（1）現(xiàn)有三個(gè)基因型不同的純合品系甲（黑穎）、乙（黑穎）、丙（黃穎），品系間的雜交結(jié)果如下表（F2為相應(yīng)組別的F1自交所得）：①品系甲的基因型為

，第二組得到的F2黑穎個(gè)體間進(jìn)行隨機(jī)授粉，則所得F3的表型及比例為

。②某實(shí)驗(yàn)小組欲研究某株黑穎燕麥的基因型，他們

（選填“能”或“不能”）通過(guò)測(cè)交實(shí)驗(yàn)確定其基因型。

（2）若在減數(shù)分裂過(guò)程中，A基因所在片段與B基因所在片段發(fā)生互換，該變異類(lèi)型為

。

（3）燕麥的5號(hào)染色體上還有P基因和Q基因，它們編碼各自蛋白質(zhì)的前3個(gè)氨基酸的DNA序列如圖2，起始密碼子均為AUG。若箭頭處的堿基突變?yōu)門(mén)，則對(duì)應(yīng)密碼子變?yōu)?/p>

，基因P轉(zhuǎn)錄時(shí)以

鏈為模板合成mRNA。答案：（1）AAbb

黑穎：黃穎=8：1

不能

（2）染色體（結(jié)構(gòu)）變異（或易位）

（3）AUC

b解析：該試題為遺傳和變異的綜合試題。分析圖1：A基因控制黑色素，B基因控制黃素色，A與B同時(shí)存在表現(xiàn)為黑色，所以黑色的基因型是A___，黃色的基因型是aaB_，白色的基因型是aabb。分析圖2：根據(jù)起始密碼子（AUG）可知，P基因轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈?zhǔn)莃鏈，而Q基因轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈?zhǔn)莂鏈。分析表格：

第二組：乙（AA__）×丙（aaBB）→黑穎（AaB_）→黑穎（A_B_）：黃穎（aaB_）=3：1，沒(méi)有出現(xiàn)aabb白色，說(shuō)明第二對(duì)基因沒(méi)有性狀分離，即乙黑穎的基因型是AABB；

第一組：甲（AA__）×乙（AABB）→黑穎（AAB_）→黑穎（AAB_），由于“三個(gè)基因型不同的純合品系”，所以甲黑穎的基因型是AAbb。（1）甲黑穎的基因型是AAbb，第二組得到的F2黑穎個(gè)體基因型為1/3AABB和2/3AaBB，隨機(jī)傳粉產(chǎn)生2/3×2/3×1/4＝1/9aaBB（黃穎），則所得F3的表型及比例為黑穎：黃穎=8：1。某株黑穎燕麥的基因