Question

5．某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色．現有4個純合品種：1個紫色（紫）、1個紅色（紅）、2個白色（白甲和白乙）．用這4個品種做雜交實驗，結果如下：
實驗1：紫×紅，F₁表現為紫，F₂表現為3紫：1紅；
實驗2：紅×白甲，F₁表現為紫，F₂表現為9紫：3紅：4白；
實驗3：白甲×白乙，F₁表現為白，F₂表現為白；
實驗4：白乙×紫，F₁表現為紫，F₂表現為9紫：3紅：4白．綜合上述實驗結果，請同答：
（1）上述花色遺傳所遵循的遺傳定律是自由組合定律．白色甲的基因型為aaBB或AAbb，白色乙基因型為aabb．
（2）寫出實驗1（紫×紅）的遺傳圖解（若花色由一對等位基因控制，用A、a表示，若由兩對等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此類推）．
（3）為了驗證花色遺傳的特點，可將實驗2（紅×白甲）得到的F₂植株自交，單株收獲F₂中紫花植株所結的種子，每株的所有種子單獨種植在一起可得到一個株系，觀察多個這樣的株系，則理論上，在所有株系中有$\frac{4}{9}$的株系F₃花色的表現型及其數量比為9紫：3紅：4白，$\frac{1}{9}$的株系F3花色的表現型為全部紫色，F₃花色的表現型及其數量比為紅色：白色=3：1與F₃花色的表現型及其數量比為紫色：紅色=3：1的比為1：1．

Answer 1

分析 分析遺傳實驗：實驗2或實驗4中，F₂代的性狀分離比9：3：4，是“9：3：3：1”的變式，說明花色是由兩對等位基因控制的，其遺傳遵循自由組合定律．F₂表現為9紫：3紅：4白，說明A和B同時存在時表現為紫色，只有A時表示為紅色，只有B或aabb時表現為白色（或A和B同時存在時表現為紫色，只有B時表示為紅色，只有A或aabb時表現為白色）．
實驗1：紫×紅，F₁表現為紫，F₂表現為3紫：1紅（由3：1判斷F₁為一對等位基因雜合），則可以判斷實驗1中紫花品種的基因型為AABB，紅花品種的基因型為AAbb（或aaBB）；
實驗2：紅×白甲，F₁表現為紫，F₂表現為9紫：3紅：4白，則F₁為AaBb，親本的基因型為AAbb和aaBB（或aaBB和AAbb）；
實驗3：白甲×白乙，F₁表現為白，F₂表現為白，則親本的基因型為aaBB和aabb（或AAbb和aabb）；
實驗4：白乙×紫，F₁表現為紫，F₂表現為9紫：3紅：4白，則F₁為AaBb，親本的基因型為aabb和AABB．

解答 解：（1）實驗2或實驗4中，F₂代的性狀分離比9：3：4，是“9：3：3：1”的變式，說明花色是由兩對等位基因控制的，其遺傳遵循自由組合定律．由以上分析可知，白色甲的基因型為aaBB或AAbb，白色乙的基因型為aabb．
（2）實驗1中紫花品種的基因型為AABB，紅花品種的基因型為AAbb或aaBB，它們雜交的遺傳圖解如下：

（3）實驗2中，紅×白甲雜交得到F₁為AaBb，F₁自交得到的F₂植株中，紫花植株（A_B_）中有四種基因型，即$\frac{1}{9}$AABB、$\frac{2}{9}$AABb、$\frac{2}{9}$AaBB、$\frac{4}{9}$AaBb，其中$\frac{4}{9}$AaBb自交所得F₃花色的表現型及其數量比為紫：紅：白=9：3：4；$\frac{1}{9}$AABB自交所得F₃花色的表現型為全部紫色．F₂植株中，$\frac{2}{16}$Aabb（或aaBb）自交后代F₃花色的表現型及其數量比為紅色：白色=3：1，$\frac{2}{16}$AaBB（或AABb）自交所得F₃花色的表現型及其數量比為紫色：紅色=3：1，因此F₃花色的表現型及其數量比為紅色：白色=3：1與F₃花色的表現型及其數量比為紫色：紅色=3：1的比為1：1．
故答案為：
（1）自由組合定律    AAbb或aaBB     aabb
（2）遺傳圖解如下：

（3）9紫：3紅：4白     $\frac{1}{9}$   1：1

點評 本題考查基因的自由組合規(guī)律的實質及應用，要求考生掌握基因自由組合定律的實質，能根據四組遺傳實驗的結果判斷基因型與表現型之間的對應關系，能熟練運用逐對分析法進行相關概率的計算，屬于考綱理解和應用層次的考查，有一定難度．