Question

9．稻癭蚊是水稻生長(zhǎng)過(guò)程中的鉆蛀性害蟲(chóng)，化學(xué)藥劑防治不理想，最經(jīng)濟(jì)有效的方法是選育和種植抗蟲(chóng)新品種．目前的抗性品種中，已經(jīng)鑒定的抗稻癭蚊基因有GM1～GM10．現(xiàn)有一個(gè)抗性新品種GXM，科研人員對(duì)其進(jìn)行了抗性鑒定和遺傳分析．
（1）欲鑒定該新品種對(duì)稻癭蚊的抗性與現(xiàn)有的抗蟲(chóng)品種的差別，將鑒定品種播于育苗盆內(nèi)，將育苗盆移至盛水的水泥池中，蓋上網(wǎng)罩，按比例接入交配過(guò)的雌蚊，接蚊后20天統(tǒng)計(jì)各鑒別植株的抗蟲(chóng)、感蟲(chóng)株數(shù)．該過(guò)程中需用已有抗蟲(chóng)品種和感病品種兩組作對(duì)照．
（2）將GXM與感蟲(chóng)品種TN1雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲(chóng)，F(xiàn)₂抗蟲(chóng)：感蟲(chóng)=3：1．說(shuō)明該新品種對(duì)稻癭蚊的抗性由1對(duì)顯性基因控制．
（3）將GXM與已有的抗蟲(chóng)品種BG4雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲(chóng)，F(xiàn)₂抗蟲(chóng)：感蟲(chóng)=13：3．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明GXM的抗蟲(chóng)基因與BG4的抗蟲(chóng)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上．
（4）目前已知的10個(gè)抗稻癭蚊基因中絕大多數(shù)都已經(jīng)定位，分別位于不同的染色體上．欲培養(yǎng)抗性更強(qiáng)的水稻新品種，可以采用的思路是利用雜交育種將多個(gè)抗性基因整合到一個(gè)品種中（或利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)）．
（5）研究發(fā)現(xiàn)，稻癭蚊在抗蟲(chóng)水稻上能正常產(chǎn)卵孵化，但絕大多數(shù)幼蟲(chóng)不能正常發(fā)育而死亡．水稻產(chǎn)區(qū)常將抗稻癭蚊品種與感蟲(chóng)品種混合播種，其目的是降低稻癭蚊種群中抗抗蟲(chóng)基因的基因頻率的增長(zhǎng)速率．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的內(nèi)容及實(shí)質(zhì)
1、自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合．
2、實(shí)質(zhì)
（1）位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的．
（2）在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．
3、自由組合類遺傳中的特例分析9：3：3：1的變形：
（1）9：3：3：1是獨(dú)立遺傳的兩對(duì)相對(duì)性狀自由組合時(shí)出現(xiàn)的表現(xiàn)型比例，題干中如果出現(xiàn)附加條件，則可能出現(xiàn)9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分離比．
（2）特殊條件下的比例關(guān)系總結(jié)如下：

條件	種類和分離比	相當(dāng)于孟德?tīng)柕姆蛛x比
顯性基因的作用可累加	5種，1：4：6：4：1	按基因型中顯性基因個(gè)數(shù)累加
正常的完全顯性	4種，9：3：3：1	正常比例
只要A（或B）存在就表現(xiàn)為同一種，其余正常為同一種，其余正常表現(xiàn)	3種，12：3：1	（9：3）：3：1
單獨(dú)存在A或B時(shí)表現(xiàn)同一種，其余正常表現(xiàn)	3種，9：6：1	9：（3：3）：1
aa（或bb）存在時(shí)表現(xiàn)為同一種，其余正常表現(xiàn)	3種，9：3：4	9：3：（3：1）
A_bb（或aaB_）的個(gè)體表現(xiàn)為一種，其余都是另一種	2種，13：3	（9：3：1）：3
A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為同一種，其余為另一種	2種，9：7	9：（3：3：1）
只要存在顯性基因就表現(xiàn)為同一種	2種，15：1	（9：3：3）：1

注：利用“合并同類項(xiàng)”巧解特殊分離比
（1）看后代可能的配子組合，若組合方式是16種，不管以什么樣的比例呈現(xiàn)，都符合基因自由組合定律．
（2）寫(xiě)出正常的分離比9：3：3：1．
（3）對(duì)照題中所給信息進(jìn)行歸類，若后代分離比為 9：7，則為9：（3：3：1），即7是后三種合并的結(jié)果；若后代分離比為9：6：1，則為9：（3：3）：1；若后代分離比為15：1 則為（9：3：3）：1等．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)欲鑒定該新品種對(duì)稻癭蚊的抗性與現(xiàn)有的抗蟲(chóng)品種的差別，因此該過(guò)程需要用已有抗蟲(chóng)品種和感病品種與本實(shí)驗(yàn)新品種，做對(duì)照作用．
（2）將GXM與感蟲(chóng)品種TN1雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲(chóng)，說(shuō)明抗蟲(chóng)是顯性性狀，又因?yàn)镕₂抗蟲(chóng)：感蟲(chóng)=3：1．符合一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的分離現(xiàn)象，符合基因分離定律，即說(shuō)明該新品種對(duì)稻癭蚊的抗性是由1對(duì)顯性基因控制．
（3）將GXM與已有的抗蟲(chóng)品種BG4雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為抗蟲(chóng)，所以F₂抗蟲(chóng)：感蟲(chóng)=13：3=（9：3：1）：3，假如用A和a、B和b表示，可以說(shuō)明：A_bb（或aaB_）的個(gè)體表現(xiàn)為一種，其余都是另一種，即（9A_B_+3A_bb+1aabb）：3aaB_或（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3A_bb，同時(shí)說(shuō)符合基因自由組合定律，即說(shuō)明GXM的抗蟲(chóng)基因與BG4的抗蟲(chóng)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，獨(dú)立遺傳，互不干擾．
（4）目欲培養(yǎng)抗性更強(qiáng)的水稻新品種，可以利用雜交育種將多個(gè)抗性基因整合到一個(gè)品種中（或利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)）．
（5）由于稻癭蚊在抗蟲(chóng)水稻上能正常產(chǎn)卵孵化，但絕大多數(shù)幼蟲(chóng)不能正常發(fā)育而死亡．因此水稻產(chǎn)區(qū)常將抗稻癭蚊品種與感蟲(chóng)品種混合播種，其目的是降低稻癭蚊種群中抗抗蟲(chóng)基因的基因頻率的增長(zhǎng)速率．
故答案為：
（1）已有抗蟲(chóng)品種和感病品種
（2）1對(duì)顯性基因
（3）GXM的抗蟲(chóng)基因與BG4的抗蟲(chóng)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上
（4）利用雜交育種將多個(gè)抗性基因整合到一個(gè)品種中（或利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)）
（5）降低稻癭蚊種群中抗抗蟲(chóng)基因的基因頻率的增長(zhǎng)速率

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)基因自由組合定律性狀分離比偏離現(xiàn)象的應(yīng)用考查，梳理孟德?tīng)杻蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，回憶子二代的表現(xiàn)型和比例，根據(jù)題干給出的信息進(jìn)行推理判斷．