Question

17．中國女科學(xué)家屠呦呦研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命，因此獲得了2015年諾貝爾生理學(xué)獎．為獲得青蒿素高產(chǎn)植株，科學(xué)家做了大量實驗．已知黃花蒿莖的形狀有圓柱形和菱形，由一對等位基因A、a控制；莖的顏色有青色、紅色和紫色，由兩對等位基因B、b和C、c控制；這三對等位基因分別位于三對同源染色體上．研究表明，相同種植條件下，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形；青蒿素的含量（mg/kg干重）紫色植株高于紅色植株、紅色植株高于青色植株．請回答下列相關(guān)問題：
（1）孟德爾運用假說--演繹法，歸納得出了遺傳學(xué)兩大定律，為雜交實驗提供了理論基礎(chǔ)．
（2）若將一青桿植株和一紅桿植株雜交，F(xiàn)₁全為青桿，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，則親本青桿和紅桿植株的基因型分別是BBcc、bbCC或bbCC、BBcc，F(xiàn)₂青桿植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占$\frac{1}{6}$．
（3）若上述F₁各種莖色中均有圓柱形莖和菱形莖的植株，則單株青蒿素產(chǎn)量最高的植株表現(xiàn)型
是圓柱形紫桿（紫桿圓柱形）．為了確定F₂該表現(xiàn)型的植株中是否存在不能穩(wěn)定遺傳的個體，最簡單的方法是讓F2中所有圓柱形紫桿植株自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的實質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)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，同時位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合，由題意知，A（a）、B（b）、C（c）分別位于3對同源染色體上，因此三對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律．

解答 解：（1）孟德爾利用豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)分離定律和自由組合定律的方法是假說演繹法．
（2）由題意知莖的顏色有青色、紅色和紫色，由兩對等位基因B、b和C、c控制，且遵循自由組合定律，子一代青桿植株自交子二代青桿：紅桿：紫桿≈12：3：1，因此紫桿的基因型是bbcc，子一代的基因型是BbCc，親代基因型色素BBcc×bbCC．F₂青桿植株中能穩(wěn)定遺傳的個體的基因型是BBCC或BBcc（bbCC），占$\frac{1}{6}$．
（3）由題意知，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形；青蒿素的含量（mg/kg干重）紫色植株高于紅色植株、紅色植株高于青色植株，因此子二代中圓柱形紫桿青蒿素單株產(chǎn)量最高；F2中所有圓柱形紫桿植株自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖，如果出現(xiàn)菱形莖，說明是雜合子，不能穩(wěn)定遺傳，如果不出現(xiàn)菱形莖，說明是純合子，能穩(wěn)定遺傳．
故答案為：
（1）演繹 
（2）BBcc、bbCC或bbCC、BBcc     $\frac{1}{6}$
（3）圓柱形紫桿/紫桿圓柱形     讓F2中所有圓柱形紫桿植株自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖

點評 本題旨在考查學(xué)生對自由組合定律的實質(zhì)的理解，并應(yīng)用相關(guān)知識對遺傳問題進(jìn)行解釋．