Question

薺菜的果實(shí)形成有三角形和卵圓形兩種，其性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用A、a，B、b表示．為探究薺菜果實(shí)形狀的遺傳規(guī)律，進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)（如圖）．

（1）圖中親本基因型為

 

．根據(jù)F₂表現(xiàn)型比例判斷，薺菜果實(shí)形狀的遺傳遵循

 

．F₁測交后代的表現(xiàn)型及比例為

 

．
另選兩種基因型的親本雜交，F(xiàn)₁和F₂的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同，推斷親本基因型為

 

．
（2）圖中F₂三角形果實(shí)薺菜中，部分個體無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實(shí)，這樣的個體在F₂三角形果實(shí)薺菜中的比例為

 

；還有部分個體自交后發(fā)生性狀分離，它們的基因型是

 

．
（3）薺菜果實(shí)形狀的相關(guān)基因a、b分別由基因A、B突變形成，基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因，這體現(xiàn)了基因突變具有

 

的特點(diǎn)．自然選擇可積累適應(yīng)環(huán)境的突變，使種群的基因頻率

 

，導(dǎo)致生物進(jìn)化．
（4）現(xiàn)有3包基因型分別為AABB、AaBB和aaBB的薺菜種子，由于標(biāo)簽丟失而無法區(qū)分．根據(jù)以上遺傳規(guī)律，請設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案確定每包種子的基因型．有已知性狀（三角形果實(shí)和卵圓形果實(shí)）的薺菜種子可供選用．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①分別將三包薺菜種子和

 

種子種下，待植株成熟后分別將待測種子發(fā)育成的植株；
②將得到的F₁種子分別種下，植株成熟后進(jìn)行自交，得到F₂種子；
③將F₂種子種下，植株成熟后分別觀察統(tǒng)計

 

．
結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ．如果，F(xiàn)₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=15：1則包內(nèi)種子基因型為

 

Ⅱ．如果，F(xiàn)₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=27：5則包內(nèi)種子基因型為

 

；
Ⅲ．如果，F(xiàn)₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=3：1則包內(nèi)種子基因型為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：題干中提出該形狀的遺傳涉及兩對等位基因，并且F₂的性狀三角形果實(shí)：卵圓形果實(shí)=301：20=15：1，可知該比例為9：3：3：1的變形，遵循基因的自由組合定律．并且只有雙隱性個體才表現(xiàn)卵圓形果實(shí)，其他均為三角形果實(shí)．明確知識點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）根據(jù)題意，F(xiàn)₂的性狀三角形果實(shí)：卵圓形果實(shí)=15：1=（9+3+3）：1，所以薺菜果實(shí)形狀的遺傳遵循自由組合定律，F(xiàn)₁為AaBb，卵圓形果實(shí)為aabb，其余基因型為三角形，進(jìn)而可推測親本基因型為AABB和aabb．F₁的基因型為AaBb，其測交后代的表現(xiàn)型及比例為三角形（AaBb、Aabb和aaBb）：卵圓形（aabb）=3：1．另選兩種基因型的親本雜交，要使F₁和F₂的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同，則需要讓F₁的基因型仍然是AaBb，親本基因型可以為AAbb和aaBB．
（2）圖中F₂三角形果實(shí)薺菜中，如果一對等位基因?yàn)轱@性純合，則無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實(shí)，這樣的個體基因型為：AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB．在F₂三角形果實(shí)薺菜中的比例為

1

15

+

2

15

+

2

15

+

1

15

+

1

15

=

7

15

；每對等位基因都存在隱性基因的個體自交后發(fā)生性狀分離，它們的基因型是AaBb、aaBb和Aabb．
（3）薺菜果實(shí)形狀的相關(guān)基因a、b分別由基因A、B突變形成，基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因，這體現(xiàn)了基因突變具有不定向性的特點(diǎn)．自然選擇可積累適應(yīng)環(huán)境的突變，使種群的基因頻率定向改變，導(dǎo)致生物進(jìn)化．
（4）基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的薺菜種子，要想確定每包種子的基因型，應(yīng)讓這些種子分別與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交，得F₁種子后再自交或測交．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①分別將三包荸薺種子和卵圓形果實(shí)種子種下，待植株成熟后分別將待測種子發(fā)育成的植株和卵圓形果實(shí)種子發(fā)育成的植株進(jìn)行雜交，得到F₁種子
②將得到的F₁種子分別種下，植株成熟后進(jìn)行自交，得到F₂種子
③將F₂種子種下，植株成熟后分別觀察統(tǒng)計F₂所有果實(shí)性狀及比例．
結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ若F₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=15：1，則包內(nèi)種子基因型為AABB；
Ⅱ若F₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形約=27：5，則包內(nèi)種子基因型為AaBB；
Ⅲ若F₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=3：1，則包內(nèi)種子基因型為aaBB．
故答案為：
（1）AABB、aabb    基因自由組合定律
三角形果實(shí)：卵圓形果實(shí)=3：1    AAbb、aaBB
（2）

7

15

    AaBb、Aabb、aaBb
（3）不定向性  定向改變
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：
①卵圓形果實(shí)
③F₂所有果實(shí)性狀及比例
結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ．AABB
Ⅱ．AaBB
Ⅲ．a(chǎn)aBB

點(diǎn)評：本題考查了基因自由組合定律中9：3：3：1分離比的變形，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次，具有一定的難度．學(xué)生解題時要能夠確定aabb為卵圓形，其它均為三角形，并且只要有一對基因顯性純合，自交后代即不發(fā)生性狀分離．