题干
水稻A基因启动子区域存在两种突变类型（A1、A2），导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系，研究人员以基因型为A1A1（小穗）与A2A2的植株为亲本杂交，获得的F1自交，F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1：2：1。回答下列问题： （1）A基因的遗传________（填“遵循”或“不遵循”）分离定律，A2A2的表型为________。 （2）为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异，研究人员提取mRNA，进行________，用PCR进行检测，发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测，出现中穗性状的原因是________。 （3）水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制，并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系，研究人员进行三组杂交实验，杂交组合及结果如下表所示（F1自交得F2）。 已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传，抗病只出现在大穗植株，中抗病只出现在中穗植株。据表分析，抗病对感病为________（填“显性”或“隐性”）；G的基因型为________；组②和组③的亲本中，小穗感病的基因型分别为________、。基因型A1A2Bb的植株自交，子一代中感病植株占比为。
答案
（1） （2） ①. 逆转录##反转录 ②. A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间，因此表现为中穗 （3） ①. 显性 ②. A1A2BB ③. A1A1BB ④. A1A1Bb ⑤. 7/16
解析
F1（A1A2）自交后，F2基因型分离比为A1A1:A1A2:A2A2=1:2:1，对应表型比也为1:2:1，符合基因分离定律，因此遵循分离定律；已知A1A1为小穗，对应A2A2的表型为大穗。 PCR检测的模板是DNA，提取mRNA后需要经过逆转录得到cDNA才能进行PCR；已知A2A2中A基因表达量高于A1A1，杂合子A1A2表现为中穗，说明A1A2的A基因表达量介于两种纯合子之间，因此表现为中穗。 已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传，抗病只出现在大穗植株，中抗病只出现在中穗植株，说明小穗均为感病，即表型有大穗抗病（A2A2B_）、中穗中抗病（A1A2B_）、大穗感病（A2A2bb）、中穗感病（A1A2bb）、小穗感病（A1A1_ ）。根据第①组实验，亲本抗病×感病，F1全为抗病，F2抗病:感病=3:1，说明抗病对感病为显性；第①组F1M的基因型为A2A2Bb，M与小穗感病杂交后代全为中穗（A1A2），且中抗病:感病=3:1，符合Bb×Bb的分离比，因此第③组亲本小穗感病基因型为A1A1Bb。A1A2Bb自交，根据题意：所有A1A1（小穗）都感病，A2A2bb、A1A2bb也为感病，计算得感病植株比例：1/4(A1A1）×1+1/4×1/4(A2A2bb)+1/2×1/4(A1A2bb)=7/16，第②组亲本大穗抗病（A2A2B）×小穗感病（A1A1_ ），F1全为中穗中抗病G（A1A2B），F2表型比为大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1，说明G的基因型为A1A2BB（若为A1A2Bb，F2感病植株占7/16，与题意不符），因此亲本小穗感病基因型为A1A1BB。